Обнаружение гелия на экзопланете LHS 1140b указывает на наличие долговечной вторичной атмосферы. Это важнейший шаг к подтверждению условий для удержания жидкой воды и возможного зарождения жизни.
Ключевые тезисы:
- Возможная утечка гелия намекает на присутствие у планеты стабильной вторичной атмосферы, похожей на земную.
- LHS 1140b превышает массу Земли в пять раз, из-за чего её трудно классифицировать как каменистую суперземлю или газовый мини-нептун.
- Климат на планете сильно зависит от парникового эффекта атмосферы: температура может составлять от 0 °C до -90 °C.
Этим летом космические телескопы зафиксировали признаки утечки гелия из атмосферы каменистой планеты LHS 1140b. Эта неуверенная, но крайне интригующая находка дает астрономам надежду на существование стабильной воздушной оболочки, без которой невозможно сохранение жидкой воды и зарождение инопланетной жизни.
Предыдущие наблюдения за объектом с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб исключили наличие богатой водородом первичной атмосферы. Астрономы полагают, что все каменистые планеты могут обладать подобной газовой оболочкой на ранних этапах формирования, но затем быстро теряют её, выбрасывая материал в открытый космос. Это лишь короткая переходная фаза в их эволюции.
Обнаружение гелия, напротив, может указывать на так называемую вторичную атмосферу. В отличие от своей хрупкой предшественницы, она гораздо стабильнее и способна удерживаться вокруг планеты на протяжении миллиардов лет. На Земле именно такой долговечный газовый купол отражает совместную работу геологии, химии и, в конечном счете, биологии.
Система LHS 1140 находится в созвездии Кита — мифологического морского чудовища, расположенного по соседству с легко узнаваемой буквой «W» Кассиопеи. Местная звезда представляет собой тусклый красный карлик, масса которого составляет лишь пятую часть солнечной, а светимость в 300 раз слабее нашего светила. Разглядеть её невооруженным глазом невозможно: она в 10 тысяч раз тусклее самых слабых звезд на ночном небе. Однако каждые 24,7 дня она регулярно теряет яркость — в этот момент между ней и Землей проходит планета.
Команда исследователей, открывшая этот мир в 2017 году, рассчитала по уровню падения светимости, что планета в 1,7 раза крупнее Земли, а последующие наблюдения показали массу, превышающую земную чуть более чем в пять раз.
Ученые до сих пор не знают, чем именно является LHS 1140b — крупной суперземлей или крошечным мини-нептуном. В нашей родной Солнечной системе следующим по размеру идет Уран с массой в 14 земных, а затем Нептун — 17 земных. Этот пробел в планетарной физике особенно досаден, поскольку миры субнептуновского класса считаются самым распространенным типом планет во Вселенной.
Объект вращается в так называемой обитаемой зоне своей тусклой звезды, что теоретически допускает наличие жидкой воды. Потенциально температура на поверхности может колебаться в пределах от 0 °C до 100 °C.
Однако астрономическая математика требует предельной осторожности с подобными терминами. Если планета поглощает абсолютно все падающее на нее звездное излучение, ее равновесная температура составит -30 °C. Это значение кажется довольно холодным, но плотная атмосфера благодаря парниковому эффекту вполне способна прогреть поверхность до более мягкого климата. В то же время более реалистичные математические модели опускают планку до суровых -90 °C, что делает условия сопоставимыми с современным Марсом.
История изучения LHS 1140b — это лишь второй случай, когда исследователям удалось уловить хотя бы намек на атмосферу вокруг отдаленной планеты земного типа. Первопроходцем в этой области ранее стала экзопланета Gliese 1214b.
Сам результат наблюдений оказался весьма неоднозначным. Парадокс ситуации заключается в том, что повторное наблюдение за планетой в рамках того же исследования вообще не показало присутствия гелия. Куда исчез газовый след, пока остается загадкой. Кроме того, расчеты климатических условий на поверхности опираются на значительные, но еще не проверенные допущения.
Вместо готового ответа природа подкинула ученым целый ворох новых вопросов — один интереснее другого. Чтобы найти биогенные молекулы — прямое свидетельство, доказывающее наличие жизни, — научному сообществу придется изучить не одну-две, а тысячи экзопланетных атмосфер. Сегодня наука находится лишь в самом начале долгого пути к пониманию правил, по которым работают чужие миры, но с наблюдениями за LHS 1140b этот марафон сделал свой второй, важнейший шаг.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
FAQ: Часто задаваемые вопросы
Что означает гелий в атмосфере LHS 1140b?
Присутствие гелия может указывать на то, что планета обладает долговечной вторичной атмосферой. В отличие от быстро исчезающей первичной водородной оболочки, вторичная атмосфера стабильна и способна поддерживать условия для жизни миллиарды лет.
Является ли LHS 1140b обитаемой?
Планета находится в зоне обитаемости, однако условия на ней зависят от свойств атмосферы. Температура может быть как комфортной для жидкой воды (от 0 °C до 100 °C), так и достигать суровых -90 °C.
Почему ученые сомневаются в типе этой планеты?
Масса LHS 1140b в пять раз превышает земную. В Солнечной системе нет планет промежуточного размера между Землей и Ураном (масса которого в 14 раз больше земной), поэтому астрономам сложно однозначно отнести объект к каменистым «суперземлям» или газовым «мини-нептунам».
Источник: Collin Cherubim et al, Helium escaping from the atmosphere of a nearby rocky exoplanet orbiting in a habitable zone, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aea9708
Читайте также: Где прячутся инопланетяне? Эксперт предлагает начать поиски с Земли