„Джеймс Уеб“ загатна за съществуването на атмосфера на подобна на Земята планета извън Слънчевата система

Пригодността за обитаване на чужди светове е един от основните въпроси, на които все още не е намерен отговор. До момента са открити повече от 5000 екзопланети, за които науката знае твърде малко. Например, досега нямаше надеждни доказателства за съществуването на атмосфери на скалисти светове, подобни на Земята.

Възможностите на космическият телескоп „Джеймс Уеб“ отвориха достъп до събирането на данни за атмосферите на екзопланети.

Това е доста тесен канал за получаване на безценна информация, но той е налице и учените активно го използват. Ако екзопланетата е достатъчно гореща или преминава по лицето на своята звезда, „Джеймс Уеб“ фиксира спектрите на излъчване и поглъщане в зоната на наблюдение и помага да се направят изводи за наличието на атмосферна обвивка и приблизителния ѝ състав.

През 2004 година учените откриха горещата „свръхземя“ 55 Cancri e (55 Рак e) на разстояние 41 светлинни години от Земята в двойната система 55 Рак при слънцеподобната звезда 55 Рак А. Екзопланетата е гореща свръхземя. Тя е около два пъти по-голяма от Земята и малко по-плътна от нея. Оттогава „55 Cancri e“ е внимателно наблюдавана от много научни екипи, но екзопланетата не е успяла да докаже наличието си на атмосфера по никакъв начин – досега.

„55 Cancri e“ е твърде гореща, за да се зароди живот на нея. Тя обикаля около звездата си на около 1/4 от разстоянието от Слънцето до Меркурий. Повърхността ѝ изглежда като бълбукащ океан от магма. За учените това е възможност да надникнат в миналото на Земята, Венера или Марс, когато планетите в нашата Слънчева система също са били огнени кълба. Това е възможност да се разберат процесите на образуване на атмосферата на скалистите планети и тяхното взаимодействие с планетарната материя.

Наблюденията на екзопланетата „55 Cancri e“ разкриха признаци на плътна и тънка атмосферна обвивка. Според изследователите – това е най-доброто доказателство за наличието на атмосфера при скалисти екзопланети в историята на наблюденията на такива обекти. Данните са получени благодарение на високата чувствителност на „Джеймс Уеб“ в близкия и средния инфрачервен диапазон.

Малките колебания на светлината между 4 и 12 μm позволиха на учените да открият поглъщания на спектрални линии, сигнализиращи за наличието на въглероден оксид и въглероден диоксид в атмосферата на „55 Cancri e“, които очевидно се излъчват и поддържат (най-важното в това изследване) от глобален магмен океан.

С други думи, скалистият свят самостоятелно създава и поддържа атмосферната си обвивка.

Първичната атмосфера отдавна би била лишена от радиация от близка звезда.

„Джеймс Уеб“ също така установи, че дневната страна на екзопланетата е по-студена, отколкото предвижда моделът на учените. Измерванията показват, че температурата на повърхността на дневната страна е 1540 °C. Ако планетата нямаше атмосфера, тя щеше да се нагрее до около 2000 °C. Охлаждането би могло да се дължи на потоци лава или на атмосферни маси, които се движат от дневната към нощната страна. Планетата изглежда е в приливната зона и през цялото време е обърната към едната страна на звездата си. Така се получава още едно косвено доказателство за наличието на атмосфера на „55 Cancri e“

„В крайна сметка искаме да разберем какви условия позволяват на една скалиста планета да поддържа богата на газ атмосфера, което е ключов компонент на една обитаема планета.“

казват изследователите