Когато Хъбъл за първи път наблюдава атмосферните условия на екстрасоларна планета през 2000 г., тя отвори цялото това поле на изследване. Сега Хъбъл проведе първото предварително проучване на атмосферите на относително близки светове с размер на Земята и откри „индикации, които увеличават шансовете за обитаемост на две екзопланети“, казват изследователите.
Планетите, TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c, са открити по-рано тази година и са на приблизително 40 светлинни години. По времето на тяхното откриване не беше известно дали световете са газови планети или скалисти светове, но най-новите наблюдения на Хъбъл сочат, че и двете планети имат компактна атмосфера, подобна на тази на скалистите планети като Земята, Венера и Марс вместо плътни , подпухнала атмосфера, подобна на тази на газовите планети като Юпитер.
„Сега можем да кажем, че тези планети са скалисти. Въпросът е каква атмосфера имат? " казва Жулиен де Вит от Масачузетския технологичен институт, който ръководи екип от учени да наблюдават планетите в близка инфрачервена светлина с помощта на широко полевата камера на Хъбъл. „Вероятните сценарии включват нещо като Венера, с високи, плътни облаци и атмосфера доминиран от въглероден диоксид или атмосфера, подобна на Земята, доминирана от азот и кислород, или дори нещо като Марс с изчерпана атмосфера. Следващата стъпка е да се опитаме да разкачим всички тези възможни сценарии, съществуващи за тези земни планети. "
Екзопланетите първоначално са открити от телескопа TRAPPIST в обсерваторията Ла Сила в Чили, който подобно на телескопа Кеплер търси планетарни транзити (TRAPPIST означава транзит на планети и малък телескоп на планетитесимали), наблюдавайки потапяне в светлината на звезда от преминаващи отпред планети от него от гледна точка на Земята.
Звездата, TRAPPIST-1, е ултраохолодна джудже звезда и е много малка и тъмна. TRAPPIST-1b завършва орбита около звездата само за 1,5 дни, а TRAPPIST-1c за 2,4 дни, а планетите са между 20 и 100 пъти по-близо до своята звезда, отколкото Земята е до слънцето. И двамата са добре заключени, където едната страна на тези светове може да е адска и необитаема, но условията могат да позволят ограничен район на обитаване от другата страна. И поради слабостта на звездата, изследователите смятат, че TRAPPIST-1c може да е в обитаемата зона на звездата, където умерените температури могат да позволят на течната вода да се базира.
„Скалиста повърхност е чудесно начало за обитаема планета, но всеки живот на планетите TRAPPIST-1 вероятно ще има много по-труден период от живота на Земята“, казва Джоана Барстоу, астрофизик от University College London, който не е бил участва в изследването. „Разбира се, нашите идеи за обитаемост са много тесни, защото имаме само една планета, която да гледаме досега, а животът може да ни изненада, като процъфтява в това, което смятаме за малко вероятни условия.“
Изследователите са използвали спектроскопия за декодиране на светлината и разкриване на улики за химичния състав на атмосферите на планетите. Въпреки че съдържанието на атмосферата е неизвестно и са планирани за повече наблюдения, ниската концентрация на водород и хелий е възбудила учените от последиците.
Екипът разбра, че предстои рядък двоен транзит, когато двете планети почти едновременно ще преминат пред звездата си, но те знаеха само две седмици предварително. Те се възползваха от възможността и се възползваха от способността на Хъбъл да прави наблюдения в кратки срокове и написаха предложение за ден.
„Мислехме, че може би ще видим дали хората в Хъбъл ще ни дадат време да направим това наблюдение, затова написахме предложението за по-малко от 24 часа, изпратихме го и то беше разгледано незабавно“, каза де Вит. „Сега за първи път имаме спектроскопични наблюдения на двоен транзит, което ни позволява да вникнем в атмосферата и на двете планети едновременно.“
Използвайки Хъбъл, екипът записва комбиниран спектър на предаване на TRAPPIST-1b и c, което означава, че като първата планета, а после другата се пресича пред звездата, те са в състояние да измерят промените в дължината на вълната, тъй като количеството звездна светлина, потопено с всяка транзит.
„Данните се оказаха девствени, абсолютно перфектни, а наблюденията бяха най-доброто, което можехме да очакваме“, казва де Вит. "Силата определено беше с нас."
„Тези първоначални наблюдения на Хъбъл са обещаваща първа стъпка в научаването на повече за тези близки светове, дали те могат да бъдат скалисти като Земята и дали могат да поддържат живот“, казва Джеф Йодер, изпълняващ длъжността асоцииран администратор на Дирекцията за научна мисия на НАСА във Вашингтон. „Това е вълнуващо време за изследвания на НАСА и екзопланети.“
Източници: MIT, НАСА
