Экзопланета
Далёкая планета GJ 1132b заинтриговала астрономов сразу же после своего открытия в ноябре прошлого года. Расположенная всего в 39 световых годах от Земли, она может иметь атмосферу, несмотря на большую, достигающую 250 градусов Цельсия (750 градусов по фаренгейту), температуру на её поверхности. Но имеется ли в атмосфере планеты кислород?
Астроном Лаура Шефер (Laura Schaefer) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и ее коллеги решили разобраться в следующем вопросе: что случилось бы с GJ 1132b с течением времени, если бы она обладала богатой водой атмосферой.
Находясь так близко к своей звезде, на расстоянии всего около 2,4 миллиона километров (1,4 миллиона миль), планета получает большую дозу ультрафиолета. Ультрафиолет при взаимодействии с атмосферой расщепляет молекулы воды на водород и кислород, оба из которых, затем могут быть выброшены в космос. Однако, так как водород легче, то он “улетает” в космос с большей скоростью, в то время как кислород задерживается в атмосфере.
“На более холодных планетах, кислород может быть признаком наличия там жизни. Однако на горячих планетах таких, как GJ 1132b, это признак полной противоположности, – планеты с такими температурами, являются полностью стерильными”, сказала Шефер.
Из-за наличия в атмосфере планеты водяного пара, на ней будет наблюдаться сильный парниковый эффект. В результате, её поверхность может оставаться расплавленной на протяжении миллионов лет.
Этот “океан магмы” в свою очередь будет взаимодействовать с атмосферой, непрерывно поглощая часть кислорода, но сколько? В соответствии с моделью, созданной Шафер и её коллегами – только около десяти процентов. Большая часть кислорода из оставшихся 90 процентов улетит в космос, но всё же некоторая часть останется.
“Эта планета может оказаться первой скалистой планетой за пределами Солнечной системы, в атмосфере которой мы обнаружим кислород”, сказал соавтор работы Робин Вордсворт (Robin Wordsworth).
Если в атмосфере GJ 1132b всё ещё есть кислород, телескопы следующего поколения, такие как Гигантский Магелланов телескоп или космический телескоп Джеймса Вебба смогут проанализировать атмосферу и обнаружить его.
Используемая в исследовании модель может помочь учёным решить загадку, изменения Венеры с течением времени. Первоначально Венера, вероятно, имела на своей поверхности обширные океаны земного типа, которые со временем были высушены Солнцем. Тем не менее, сейчас исследователи наблюдают недостаток кислорода в её атмосфере. Это несоответствие продолжает сбивать астрономов с толку.
Шефер считает, что её модель будет также полезной при изучении других, подобных экзопланет. Например, система TRAPPIST-1 содержит три планеты, которые могут находиться в обитаемой зоне. Так как они имеют более низкую температуру, чем GJ 1132b, они имеют больше шансов сохранить атмосферу, подходящую для развития на них жизни.