«Джеймс Уэбб» измерил температуру каменной экзопланеты в системе TRAPPIST-1
«Джеймс Уэбб» измерил температуру каменной экзопланеты в системе TRAPPIST-1
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) впервые измерил температуру дневной стороны каменной экзопланеты в звездной системе TRAPPIST-1. Оказалось, что она составляет примерно 230 °C. При этом у экзопланеты нет значимой атмосферы.
Красный карлик TRAPPIST-1 расположен на расстоянии 41 светового года от Солнца. По звездным меркам, это очень небольшое и холодное светило. Его радиус лишь немного превосходит радиус Юпитера, масса составляет 9% от массы Солнца, а температура поверхности 2 300 °C.
В 2016 – 2017 годах астрономы обнаружили сразу семь каменных экзопланет в системе TRAPPIST-1. С точки зрения своего расположения они характеризуются очень плотной «упакованностью». Орбиты первой и седьмой планеты разделены дистанцией, составляющей всего 6 млн км. Для сравнения, в Солнечной системы этот показатель равен 2,8 млрд км.Но самое интересное в TRAPPIST-1 это то, что орбиты сразу трех ее миров лежат в т. н. зоне обитаемости. Они получают от своей звезды достаточное количество энергии, чтобы при наличии подходящих атмосферных условий на их поверхности могла существовать вода в жидком виде. Все это делает систему TRAPPIST-1 крайне привлекательным объектом для исследований. Неудивительно, что она стала одной из первоочередных целей для JWST.
Целью первых наблюдений JWST стала внутренняя экзопланета TRAPPIST-1b. По размерам и массе она немного больше Земли, ее орбита проходит на расстоянии 1,7 млн км от родительской звезды.
JWST сосредоточился на измерении энергии, выделяемой экзопланетой в виде инфракрасного излучения. Для этого астрономы использовали метод, называемый фотометрией вторичного затмения. JWST измерял изменение яркости системы по мере того, как TRAPPIST-1b проходил за своей звездой. Благодаря высокой чувствительности своих инструментов, которая намного превосходит показатели предшественников, космическая обсерватория сумела рассчитать, сколько именно инфракрасного света испускает дневная сторонаTRAPPIST-1 b. Анализ показал, что этот показатель соответствует средней температуре поверхности в 230 °C.
Кроме того, астрономам удалось исключить наличие у TRAPPIST-1 b плотной атмосферы. Дело в том, что экзопланета постоянно обращена к своей звезде одной и той же стороной. Если бы у нее имелась атмосфера, то она бы осуществляла перераспределение тепла и дневная сторона была бы немного холодней.
Однако JWST не удалось выявить никаких признаков подобного процесса. Анализ результатов пяти отдельных наблюдений говорит о том, что излучение TRAPPIST-1 b почти идеально соответствуют абсолютно черному телу, состоящему из голой породы и лишенному атмосферы. Кроме этого, не было выявлено никаких признаков поглощения света углекислым газом, что тоже свидетельствует о том, что у экзопланеты нет значимой атмосферы.