Экзопланета TRAPPIST-1e, четвёртая из семи планет системы TRAPPIST-1, расположенной примерно в 40 световых годах от Земли, привлекла внимание учёных как один из наиболее вероятных кандидатов на наличие атмосферы и потенциальную обитаемость. По размерам она схожа с Землёй и находится в обитаемой зоне своей звезды – области, где температура позволяет существовать жидкой воде при наличии атмосферы.

Два коллектива учёных опубликовали 8 сентября 2025 года результаты первых наблюдений TRAPPIST-1e с помощью телескопа «Джеймс Уэбб». Анализ данных четырёх транзитов планеты (прохождений перед своей звездой с точки зрения земного наблюдателя) показал, что, скорее всего, первоначальная водородная атмосфера планеты (так называемая первичная атмосфера) отсутствует. Планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, таких как TRAPPIST-1, часто теряют свою первичную атмосферу из-за интенсивного излучения звезды.

Однако, данные указывают на возможность существования вторичной атмосферы – более тяжёлой, сформировавшейся позже. Наиболее вероятный её состав – азот и метан. Спектр планеты демонстрирует небольшие отклонения от ровной линии, что может интерпретироваться как наличие атмосферы. Для сравнения, спектры двух ближайших к звезде планет, TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c, показали ровные линии, что говорит об отсутствии атмосферы. Планета TRAPPIST-1d также показала намёки на возможное наличие атмосферы.

Иллюстрация: NASA / ESA / CSA / STScI / Joseph Olmsted (STScI) / Webb Space Telescope

Райан Макдональд из Университета Сент-Эндрюса (Великобритания), один из авторов обеих работ, отметил, что «некоторые неровности в данных хорошо описываются моделью атмосферы, богатой азотом, и, возможно, содержащей такие молекулы, как метан». Он подчеркнул, что метан является наилучшим объяснением обнаруженных отклонений в спектре, а азот, хотя и не имеет заметного собственного поглощения, необходим как более тяжёлый фоновый газ (с молекулярной массой ~28 атомных единиц массы по сравнению с ~16 у метана) для соответствия полученным данным.

Если наличие атмосферы из азота и метана подтвердится, то это значительно повысит вероятность обитаемости TRAPPIST-1e. Даже небольшой парниковый эффект, создаваемый углекислым газом, пусть и не доминирующим компонентом атмосферы, может повысить температуру планеты, делая возможным существование жидкой воды на её поверхности. Николь Льюис из Корнельского университета добавила, что «система TRAPPIST-1 существенно отличается от нашей Солнечной системы, что ставит перед нами вызовы как в наблюдениях, так и в теоретических предположениях». Возраст системы TRAPPIST-1 оценивается в 7,6 миллиардов лет, что значительно больше возраста Солнечной системы (4,6 миллиарда лет).

В ближайший год планируется проведение ещё как минимум 15 наблюдений TRAPPIST-1e. Полученные результаты позволят уточнить состав атмосферы планеты и приблизят нас к ответу на вопрос о существовании жизни за пределами Земли.

Подробнее на iXBT