Исследователи проанализировали спектр инфракрасного излучения от планеты TRAPPIST — 1 c. Это одна из экзопланет в системе, расположенной в 39,5 световых годах от Солнца и состоящей из нескольких планет, три из которых находятся в зоне обитаемости. Анализ показал, что наличие плотной атмосферы, состоящей из углекислого газа, на TRAPPIST — 1 c мало вероятно, а сама газовая оболочка, если она и существует, чрезвычайно тонкая.
TRAPPIST — 1 c — одна из семи каменистых планет, вращающихся вокруг ультрахолодного красного карлика (М-карлика). Эта система интересна тем, что планеты по размеру и массе аналогичны внутренним каменистым планетам нашей Солнечной системы. В частности, TRAPPIST — 1 c имеет примерно такой же размер и массу, как Венера, и получает такое же количество излучения от своей звезды.
Астрономы использовали прибор среднего инфракрасного диапазона MIRI, установленный на космическом телескопе «Джеймс Уэбб», для наблюдения за системой. Они измеряли и сравнивали яркость излучения, когда планета находилась за звездой относительно наблюдателя и рядом с ней. В первом случае телескоп фиксирует только излучение звезды, во втором — звезды и планеты.
Данные о количестве излучений во время вторичного затмения звездой планеты TRAPPIST — 1 c. Изображение: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI), Sebastian Zieba (MPI-A), Laura Kreidberg (MPI-A)
На основе собранных данных исследователи рассчитали количество среднего инфракрасного света с длинами волн 15 мкн, которое испускает дневная сторона TRAPPIST — 1 c. Это значение напрямую связано с температурой планеты, на которую, в свою очередь, влияет атмосфера. Углекислый газ предпочтительно поглощает свет с длиной 15 мкн, из-за чего планета кажется более тусклой на этой длине волны. Однако облака могут отражать свет, делая планету ярче и маскируя присутствие углекислого газа.
Собранные данные лучше всего соответствуют модели, в которой планета представляет собой голую скалу без атмосферы, или планета с очень тонкой атмосферой из углекислого газа. Отсутствие толстой атмосферы предполагает, что планета могла образоваться с относительно небольшим количеством воды.
Три модели излучения от экзопланеты на разных длинах волн: тонкая атмосфера из углекислого газа (синяя линия), каменистая планета без атмосферы (зеленая линия) и атмосфера, богатая углекислым газом (желтая линия). Данные реальных измерений с учетом погрешности отмечены красным ромбом. Изображение: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI), Sebastian Zieba (MPI-A), Laura Kreidberg (MPI-A)
Анализ системы TRAPPIST — 1 часть большого исследования, направленного на изучение возможности формирования планет, пригодных для жизни, у М-карликов. В течение первого миллиарда лет своей жизни такие звезды излучают яркое рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, которое может легко лишить молодую планету атмосферы.
