КОНЦЕПТ-АРТ ЭКЗОПЛАНЕТЫ. ИЗОБРАЖЕНИЕ: ESO / M. KORNMESSER
Впервые в истории ученые обнаружили водяной пар в атмосфере скалистой экзопланеты, вращающейся в пределах обитаемой зоны своей звезды. Другими словами, это наиболее вероятный мир для размещения инопланетной жизни из тысяч экзопланет, которые были каталогизированы астрономами.
Открытие является крупным прорывом для исследования экзопланет, которые являются мирами, которые вращаются вокруг других звезд, и имеет важное значение для поиска жизни за пределами Земли, согласно исследованию, опубликованному в среду в Nature Astronomy .
K2-18b, планета, расположенная на расстоянии 110 световых лет от Земли, является “единственной планетой, которую мы знаем за пределами Солнечной системы, которая имеет правильную температуру для поддержки воды и имеет атмосферу [с] водой в ней”, - сказал ведущий автор Ангелос Циарас, астроном из Университетского колледжа Лондона, в ходе телемоста во вторник.
Планета является “лучшим кандидатом на обитаемость", известным за пределами нашей Солнечной системы, добавил Циарас. Поскольку жидкая вода является столь важным ингредиентом для жизни на Земле, ученые оценивают потенциальную обитаемость других планет на основе вероятности наличия поверхностной воды. Пока неизвестно, покрыт ли К2-18б океанами или озерами, или же он в настоящее время содержит чужеродную жизнь.
Ранее вода была обнаружена на больших газовых экзопланетах, но это первый случай обнаружения на так называемой “сверхземной” планете. Планеты этой категории больше Земли, но меньше газообразных миров, таких как Уран или Нептун.
К2-18б примерно в два раза больше Земли и в восемь раз массивнее, что означает, что он слишком велик, чтобы считаться “похожим на Землю"."Небеса планеты также содержат много водорода, в дополнение к следам водяного пара, который существенно отличается от доминирующей атмосферы азота Земли.
Однако Циарас и его коллеги подсчитали, что K2-18b примерно так же плотен, как Марс, а это означает, что он с большой вероятностью будет земной планетой со скалистой поверхностью—еще один важный показатель обитаемости.
Ученые искали следы воды в атмосфере Скалистых сверхземель в течение многих лет, но безуспешно. Это внезапно изменилось, когда команда Циараса использовала алгоритм для прочесывания наблюдений космического телескопа Хаббла K2-18b во время транзитов, которые являются периодами, когда планета проходит непосредственно перед своей звездой с нашей точки зрения на Земле. Поскольку ее небеса подсвечены звездой, астрономы иногда могут обнаружить химические элементы в ее атмосфере, изучая фильтрованный свет.
По словам соавтора исследования Инго Вальдман, который также является астрономом в Университетском колледже Лондона, открытие произошло в течение зимних каникул 2017 года.
"Алгоритм работал на нашем кластерном компьютере около Рождества, и в канун Рождества он выскочил из подписи воды в обитаемой атмосфере, которую мы публикуем сегодня”, - сказал Вальдманн в электронном письме. - Надо сказать, довольно приятный Рождественский подарок!”
"Это было невероятно захватывающе изначально (и все еще есть!) ",- продолжил он. “Это заняло у нас больше года, чтобы сделать все проверки, но независимо от того, что мы бросили на него, функция останется прежней.”
Теперь, когда эта веха была достигнута, исследователи надеются продолжить ее с более подробными наблюдениями K2-18b, которые могли бы пролить свет на то, является ли она носителем чужеродной жизни.
Новое поколение сложных космических обсерваторий будет иметь важное значение для поиска “биомаркеров”, или химических сигнатур жизни, на планете. Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба и Европейское космическое агентство ARIEL должны запустить в течение следующего десятилетия,и они будут особенно искусны в разрешении мелких деталей о молекулах в атмосфере экзопланет.
Вальдман сказал, что” Святым Граалем " этого поиска было бы найти нерегулярный молекулярный сигнал, который не может быть объяснен геологическими процессами. “Что это за химические следы, мы пока не знаем”, - пояснил он. “Мы знаем, что это такое для Земли, но вполне возможно, что жизнь на этой планете развивалась иначе.”
Обнаружение водяного пара на К2-18В также, вероятно, вдохновит ученых удвоить усилия по поиску водяного пара в атмосфере других скалистых экзопланет. Транзитный экзопланетный обзорный спутник NASA (TESS), запущенный в 2018 году, призван искоренить небольшие земные миры в пределах обитаемых зон своих звезд, поэтому будет много других кандидатов для исследования.
” Эти наблюдения являются первым прямым доказательством того, что эти потенциально обитаемые атмосферы существуют, и что поиск пригодных для жизни условий на сверхземлях, вращающихся вокруг небольших карликовых звезд, действительно является путем вперед в поиске водяного пара на других планетах земли",-сказал Вальдман.
“Мы найдем еще много таких систем, поэтому K2-18b, надеюсь, будет лишь первой из многих захватывающих целей, которые мы будем характеризовать.”