Астрономы "вычислили" воду на трёх сёстрах Земли

Согласно новым данным "Хаббла", три из семи планет TRAPPIST-1 должны быть очень похожи на Землю, хотя и богаче водой.

Сразу четыре международные группы учёных тщательно проанализировали наблюдения системы TRAPPIST-1, где год назад были обнаружены сразу семь планет, близких по размерам к Земле. Им удалось исключить ряд сценариев, при которых эти планеты были бы необитаемы. Удалось показать, что на трёх из них атмосфера ближе к земной, чем к нептунианской, а по плотности и содержанию воды все они, скорее всего, близки к Земле. Соответствующие статьи вышли в Nature Astronomy и Astronomy and Astrophysics.

Как уже писал Лайф, год назад в системе красного карлика TRAPPIST-1 в 40 световых годах от нас нашли семь планет, по размерам близких к Земле. Однако многие астрономы сомневались в их обитаемости. Отмечалось, что красные карлики имеют мощное УФ-излучение, которое может "иссушить" планеты, лишить их воды. Если там слишком мало воды или если их атмосфера содержит много водорода (мощный парниковый газ), то они будут слишком сухими или горячими, как Венера. Авторы новых работ задались целью проверить это. Для этого они повторно пронаблюдали транзиты (прохождения через диск звезды) нескольких планет. Кроме того, с помощью космического телескопа "Хаббл" они изучили, как меняется спектр (проще говоря, цвет) лучей красного карлика во время таких транзитов (лучи при транзите проходят через атмосферу экзопланет).

За счёт первых наблюдений удалось уточнить плотность и предположительный состав планет. За счет вторых — наложить ограничения на возможный состав их атмосфер. Оказалось, что TRAPPIST-1 e, f и g (все три находятся в зоне обитаемости) по плотности и составу похожи на Землю. Гравитация на их поверхности — от 0,85 до 0,93 земной. Плотность — 1,024 земной (у TRAPPIST-1e), 0,816 земной (f) и 0,759 земной (g). Это значит, что TRAPPIST-1e очень похожа на близнеца Земли, в том числе по количеству воды и наличию атмосферы.

А вот TRAPPIST-1 f и g могут заметно отличаться. У них больше воды в составе — до пяти процентов от общей массы. У Земли менее 0,1 процента массы приходится на воду. Соответственно, эти две планеты могут быть океанидами — т. е. лишёнными твёрдой суши. Однако это не значит, что на них невозможна сухопутная жизнь. Планеты у красных карликов часто находятся в приливном захвате — это значит, что половина планеты покрыта вечной ночью. На границе дневных и ночных полушарий там может быть лёд. Кроме того, ряд исследователей полагают, что на океанидах могут быть плавучие аналоги коралловых островов, порождённые морской жизнью.

Наблюдения спектров этих экзопланет не показали и наличия водородных атмосфер. Это значит, что для них малореальны сценарии парникового эффекта венерианского типа — с перегревом планеты и потерей всей воды. Такие данные также повышают шансы на обитаемость планет системы TRAPPIST-1.