В прошлом году астрономы NASA обнаружили планетарную систему с семью землеподобными планетами. Получившая название TRAPPIST-1 система не только обладает самым большим числом землеподобных миров, обращающихся внутри одной системы, но еще и содержит наибольшее число планет, находящихся в так называемой «обитаемой зоне» звезды – регионе, где не слишком жарко или холодно, а на поверхности планет может иметься вода, а также необходимые условия для существования жизни.
Проведя исследование трех потенциально обитаемых планет системы TRAPPIST-1, ученые обнаружили новые свидетельства в пользу того, что как минимум две из них действительно могут поддерживать жизнь. О своей работе ученые поделились в журнале Astronomy & Astrophysics.
Для своего исследования команда астрономов под руководством планетарного геофизика Ами Барр из Планетологического института США сперва создала математические модели семи планет TRAPPIST-1, а также их геологии. Используя эти модели, ученые определили, что шесть из этих миров могут иметь на своей поверхности воду либо в жидком, либо в твердом состоянии, а одна планета вообще может являться домом для целого глобального океана.
Следующий шаг ученых состоял в том, чтобы определить поверхностную температуру каждой из планет. Миры в системе TRAPPIST-1 обладают весьма необычными, яйцевидными орбитами, заставляющими их то немного растягиваться, то немного сжиматься, тем самым создавая некий нагрев их поверхности, а также внутреннего состава. Это феномен носит название приливного нагрева и заставляет повышаться внешнюю температуру на планете, а также способствует запуску различных химических процессов и движения мантийных слоев, что создает условия благоприятные для жизни, как это происходит на Земле.
«Это одно из главных открытий. Планеты также находятся на эксцентричных орбитах яйцевидной формы, поэтому каждый раз, когда планета обходит звезду, она растягивается и сжимается», рассказал Барр в интервью Guardian.
Ученые определили, что планеты b, с, d и e испытывают приливный нагрев. Исследователи считают, что планеты b и c испытывают приливное тепло, а планета c, вероятно, практически не имеет воды и в основном состоит из железа и камней. Однако планеты d и e испытывают воздействие приливного нагрева гораздо меньше остальных, и именно они могут являться наиболее пригодными для жизни.
Барр сообщил изданию Guardian, что планеты d и е, находящиеся «в этом типе региона», имеют «очень разумные температуры поверхности». Астрономы считают, что средний показатель температуры на поверхности планеты d может составлять порядка 15 градусов Цельсия, или, возможно, чуть теплее, чем температура плавления льда. Планета e, согласно Барру, в свою очередь, несколько холоднее, и температура на ее поверхности может быть аналогична средним показателям, свойственным земным арктическим регионам.
На данный момент математическое моделирование является наиболее эффективным методом изучения вероятных особенностей планет системы TRAPPIST-1, однако оно оставляет некоторые существенные пробелы в наших знаниях, например, такие модели не могут ответить на вопрос о том, обладает ли какая-нибудь из этих планет атмосферой.
К счастью, в разработке находятся сразу несколько проектов, которые позволят наблюдать и исследовать дальние миры с еще большим уровнем деталей. Одним из таких проектов является долгострой Космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST). Его запуск ожидаем астрономами со всего света и запланирован на начало 2019 года. Одной из его ключевых целей исследования будут являться как раз экзопланеты, в том числе и системы TRAPPIST-1.
Помимо JWST, ожидают своего открытия в ближайшем будущем и несколько новых наземных обсерваторий. Они тоже внесут существенный вклад в исследование экзопланет. Например, Гигантский Магелланов телескоп и Европейский чрезвычайно большой телескоп должны запуститься в 2025 и 2021 годах соответственно и смогут больше рассказать о потенциале обитаемости описанных сегодня планет.
Исследования экзопланет по-прежнему находятся на ранней стадии. Первое подтверждение существования экзопланет учеными произошло лишь в 1992 году. С тех пор астрономы подтвердили существование 3726 планет среди 2792 систем, лишь 20 из которых рассматриваются учеными потенциально обитаемыми. С развитием технологий и созданием новых инструментов для поиска иных миров мы сможем узнать гораздо больше о том, что окружает нас в этой Вселенной.