«Джеймс Уэбб» опять не нашел атмосферы у TRAPPIST-1b

Космический инфракрасный телескоп «Джеймс Уэбб» второй раз не обнаружил атмосферы у самой близкой к звезде TRAPPIST-1 экзопланеты. Это говорит в пользу идеи о полном отсутствии атмосферы. Кроме того, ученые подтвердили важность учета звездной активности при интерпретации данных трансмиссионной спектроскопии. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

TRAPPIST-1 находится в 40 световых годах от Солнца, это ультрахолодный красный карлик, вокруг которого обращается семь планет, похожих на скалистые планеты земной группы в Солнечной системе. Три планеты попадают в обитаемую зону, но вряд ли обитаемы из-за вспышечной активности звезды и порождаемого ей рентгеновского и ультрафиолетового излучения. Однако TRAPPIST-1 интересна еще и тем, что если у каких-то планет есть атмосфера, то можно проследить ее взаимодействие с излучением звезды, а если нет, то разобраться в причинах потери газовой оболочки.

Группа астрономов во главе с Оливией Лим (Olivia Lim) из Монреальского университета опубликовала результаты наблюдений за самой внутренней экзопланетой TRAPPIST-1b при помощи инструмента NIRISS «Джеймса Уэбба» в июле 2022 года, во время двух событий транзита. Ранее ученые уже анализировали данные наблюдений за экзопланетой при помощи телескопа и не нашли у нее признаков наличия плотной атмосферы, однако вывод был сделан на основе излучения самой планеты.

В новой работе использовался метод трансмиссионной спектроскопии, когда регистрируется излучение звезды, прошедшее сквозь атмосферу экзопланеты во время транзита. Ученые отвергли модель безоблачной и богатой водородом атмосферы, версия тонкой атмосферы не исключается полностью, однако исследователи больше склоняются к выводу, что TRAPPIST-1b лишена атмосферы полностью и потеряла ее за счет высокого потока излучения от звезды.

Еще одним важным выводом работы стало обнаружение звездного загрязнения в спектрах, что проявляется в разных зависимых от длины волны наклонах и различными особенностями полос поглощения. Особенности первого спектра можно объяснить моделью незатененных факельной активностью пятен, которые примерно на 200 кельвин холоднее фотосферы звезды, второго — моделью незатененных факелов, которые примерно на 160 кельвин горячее фотосферы. Это подчеркивает важность уточнения теоретических моделей звездной активности и более аккуратной интерпретации данных спектроскопии пропускания, чтобы данные о свойствах планетарных атмосфер были более достоверными.

Подробнее о системе можно прочесть в материале «Пивное братство в созвездии Водолея».