Вода життя: Астрономи відкрили найближчу до Сонячної системи планету з океаном

Відкрита нещодавно планета LHS 1140 b зацікавила вчених як потенційно жила. У новій роботі канадські дослідники підтвердили, що це, швидше за все, світ із теплим океаном, оповитим насиченою азотом атмосферою, зазначають Патріоти України.

Сьогодні відомо приблизно 5500 екзопланет і ще тисячі чекають на підтвердження. З них найпривабливіші ті, що знаходяться у зоні проживання. Так називають область навколо батьківської зірки, де можуть бути світи зі схожим на наш кліматом, а отже, і з водою, необхідною для розвитку життя.

Земля — поки що єдина відома нам планета з морями та океанами. У Сонячній системі є супутники планет, які, можливо, приховують підлідні маси води. В інших зіркових системах поки що не знайшли нічого подібного, є лише кандидати. Будь-яка вказівка на наявність рідкої води або водяного льоду на екзопланеті викликає підвищений інтерес.

Так сталося з планетною системою у зірки LHS 1140, розташованої за 48 світлових років від нас, у сузір’ї Кіт. Про її відкриття повідомили у 2017 році. Вона має дві планети, одна з яких — LHS 1140 b — у зоні проживання.

Спостереження показали, що це або крижаний світ, або світ із океаном. Автори нової роботи вирахували його параметри з великою точністю – не гірше, ніж для системи TRAPPIST-1 – і визначились із моделлю. Статтю розмістили на сервері препринтів університету Корнелл, незабаром вона вийде в The Astrophysical Journal Letters.

LHS 1140 b обертається навколо не дуже масивного червоного карлика, розміром в одну п’яту Сонця. Згідно зі спостереженнями, це міні-нептун чи суперземля. До перших відносять невеликі, переважно газові планети із щільною, багатою на водень, атмосферою, до других — кам’яні, землеподібні.

Якщо LHS 1140 b належить до класу суперземель, то, швидше за все, її поверхня покрита глобальним океаном, а зверху є воднева газова оболонка. Такі світи називають планетами-гікеанами. Потужний телескоп на кшталт “Джеймса Вебба” зміг би це точно встановити. Так і сталося.

За заявкою вчених на чолі з професором Рене Дейоном і Чарлзом Кадо з Інституту Тротьє з дослідження екзопланет при Монреальському університеті (Канада) телескоп двічі спостерігав транзит LHS 1140 b за допомогою канадського приладу NIRISS (камера ближнього ІЧ-діапазону) і підтвердив, що це суперземля.

Згідно з новими даними, а також отриманими раніше орбітальними обсерваторіями Spitzer, Hubble і TESS, екзопланета LHS 1140 b в 1,7 раза більша за Землю і 5,6 раза масивніша. Крім того, є вказівки на те, що її атмосфера збагачена азотом. Ймовірно, вона виникла після затвердіння надр, змінивши первинну газову оболонку. У об’єктів із помірним кліматом таке спостерігають уперше.

З’ясувалося, що від 10 до 20 відсотків її маси LHS 1140 b займає вода. Або це планета-«сніжок», або крижаний світ із рідким океаном, який займає регіон, завжди повернутий до зірки. Таке можливе через синхронне обертання планети та зірки, подібно до того, як ми з Землі бачимо лише один бік Місяця.

Відповідно до моделей, розроблених для LHS 1140 b, якщо у планети — атмосфера земного типу, то це швидше «сніжок» з величезним оком-океаном, розміром чотири тисячі кілометрів, як половина поверхні Атлантичного океану. Температура у водній товщі може бути комфортною – приблизно 20 градусів Цельсія.

Судячи з усього, LHS 1140 b – поки що найкращий кандидат для пошуку біомаркерів. Тільки спочатку треба підтвердити параметри атмосфери та уточнити її модель. Для цього потрібні нові спостереження на «Джеймсі Веббі» під час транзиту та затемнень з упором на пошук ознак діоксиду вуглецю. Це дозволить зрозуміти склад атмосфери, у тому числі те, чи є там парникові гази, які створюють прийнятні для життя умови на поверхні. Враховуючи, що телескоп може спостерігати планету лише вісім разів на рік, уточнення всіх цих питань триватиме кілька років.