Спостереження JWST виявили цікаві натяки на наявність атмосфери, подібної до земної, на планеті, що обертається навколо відносно близької зірки. Планета, ймовірно, буде холоднішою за Землю, але все ж теплішою за Марс і, можливо, добре придатною для життя.
Планета LHS 1140b викликає хвилювання відтоді, як її відкрили у 2017 році, назвавши “найкращим місцем для пошуку життя за межами Сонячної системи”. Однак, щоб мати хороші перспективи для виявлення життя, планета повинна пройти безліч тестів. LHS 1140b отримала цю назву завдяки тому, що спочатку відповідала кільком вимогам. Подальші спостереження підтвердили деякі підозрювані аспекти і дали перші позитивні ознаки для інших.
LHS 1140b більша за Землю, її радіус приблизно на 70 відсотків більший за наш. Це означає, що це може бути супер-Земля, що складається з суміші каменю, льоду і води, або суб-Нептун, що складається з газу, принаймні до глибини, на якій тиск може розчавити вас.
Однак її густина не набагато нижча за земну, і спостереження, зроблені JWST у грудні минулого року, не виявили жодних ознак багатої на водень атмосфери, як очікується для газової планети. Найбільш вірогідним поясненням меншої густини є те, що 10-20 відсотків її маси становить вода, а решта – каміння та метал, як на Землі. Вода, ймовірно, є сумішшю рідини і льоду; хоча співвідношення невідоме, це гарне місце для початку пошуку життя.
LHS 1140b цікава не лише своїми внутрішніми особливостями, але й тим, що вона проходить через свою зорю з нашої перспективи, дозволяючи нам отримати спектр атмосфери, коли вона блокує зоряне світло, якщо тільки атмосфера існує. Минулого року JWST спостерігав це двічі.
Хоча шукачі життя хочуть мати планету, яка не повністю складається з газу, вони хочуть мати планету, яка містить його достатньо, щоб підтримувати океан рідким і давати щось для дихання життєвим формам. Останні результати показують, що LHS 1140b потрапляє в цю золоту середину.
“LHS 1140b – одна з найкращих малих екзопланет у придатній для життя зоні, здатна підтримувати густу атмосферу, і ми, можливо, щойно знайшли докази існування повітря на цьому світі”, – заявив професор Райан Макдональд з Монреальського університету. Зібраний спектр найбільше відповідає атмосфері, що складається переважно з азоту, як у Землі, але, як вказує невизначеність у заяві Макдональда, інші пояснення залишаються можливими. Для підтвердження JWST потрібно буде спостерігати LHS 1140b, що проходить між нами і її зіркою, ще кілька разів.
“Це перший раз, коли ми побачили натяк на атмосферу на придатній для життя кам’янистій або багатій на лід екзопланеті. Виявлення атмосфер на малих кам’янистих планетах є головною метою JWST, але ці сигнали набагато складніше побачити, ніж атмосфери гігантських планет”, – сказав Макдональд.
Хоча вважається, що LHS 1140b схожа на Землю, принаймні приблизно, за складом і температурою, вона дуже відрізняється від неї в одному. Вона майже напевно приливно-відливна, однією стороною завжди звернена до зірки червоного карлика LHS 1140, а іншою – до нескінченної ночі. Якби її зірка була яскравішою, це могло б зробити одну сторону планети занадто гарячою для життя, а іншу – назавжди замерзлою, залишивши вузьке кільце, де могла б вижити рідка вода.
Однак, якщо атмосфера також не багата на потужні парникові гази, найімовірніше, більша частина LHS 1140b крижана, з рідким океаном, спрямованим прямо на зорю, що робить її схожою на моторошне очне яблуко. За оцінками, океан приблизно вдвічі менший за розмір Атлантичного океану, а його центр, де зоря знаходиться прямо над нами, може мати температуру близько 20°C (68°F).
“Це наш перший спокусливий погляд на атмосферу на супер-Землі в придатній для життя зоні. Порівняно з іншими відомими екзопланетами з придатною для життя зоною, такими як ті, що входять до системи TRAPPIST-1, зірка LHS 1140 виглядає спокійнішою і менш активною, що значно полегшує розпізнавання атмосфери LHS 1140 b за зоряними сигналами, спричиненими зоряними плямами”, – сказав Макдональд. “Хоча нам потрібно більше спостережень JWST, щоб підтвердити багату на азот атмосферу, а також для пошуку інших газів, це дуже багатообіцяючий початок”.
Іншою привабливою особливістю LHS 1140b з нашої точки зору є її розташування за 49 світлових років від нас. Якщо не брати до уваги TRAPPIST-1f і g, то це найближча транзитна планета з температурою, придатною для існування рідкої води.
Навіть якщо на поверхні LHS 1140b немає води, нещодавні дослідження показують, що вона може мати внутрішній океан, подібний до Європи, але у багато разів більший.
Випадково одне зі спостережень JWST також застало LHS 1140c, менший, але набагато гарячіший світ, під час проходження.
Хоча LHS 1140b обертається по орбіті 15 разів за земний рік, багато її прольотів не можна спостерігати, наприклад, через те, що заважає Сонце. Якщо ми хочемо зібрати достатньо даних, щоб вирішити питання про склад її атмосфери до того, як у JWST закінчиться паливо, необхідно спостерігати за планетою довше.
