Атмосферу планети, що знаходиться в зоні життєздатності, виявили за допомогою гелію.

Вперше астрономи змогли підтвердити існування атмосфери у кам'янистої планети, що обертається в зоні, придатній для життя, навколо іншої зірки. Газова оболонка була виявлена завдяки гелію, який поступово вивільняється в космічний простір. Це є найпереконливішим доказом до сьогоднішнього дня, що за межами нашої Сонячної системи можуть існувати планети з умовами, схожими на ті, що є на Землі.

Світ, що обертається навколо червоного карлика.

Екзопланета LHS 1140 b знаходиться на відстані близько 48 світлових років від нашої планети. Вона обертається навколо червоного карлика, у зоні, де температура дозволяє можливість існування рідкої води на її поверхні.

Астрономи виявили тисячі екзопланет поза межами нашої Сонячної системи, серед яких є кілька кам'янистих світів, що обертаються на комфортних орбітах. Однак досі не вдалося з'ясувати, чи змогли ці світи зберегти свої атмосфери. Це питання залишається одним із найбільш складних у сучасній астрономії.

Від обчислень до реалізації.

Ідея, запропонована Колліном Черубімом, отримала новий імпульс після того, як він нещодавно захистив докторську дисертацію в Гарвардському університеті. Спільно зі своїми колегами він розробив теоретичну модель, згідно з якою в верхніх шарах нашого світу існує оболонка, насичена гелієм. Результати їхніх розрахунків свідчать про те, що цей газ поступово витікає у міжзоряний простір.

Девід Шарбонно, один з наукових керівників дисертації, спочатку проявив деякий скепсис, оскільки результати базувалися тільки на математичних розрахунках. Однак отримані дані врешті-решт переконали його, адже статистична значущість сигналу виявилася беззаперечною.

Результати наукового дослідження були опубліковані в рецензованому виданні Science, як повідомляє phys.org. Співавтор статті Робін Вордсворт підкреслив, що всього два десятиліття тому вчені навіть ставили під сумнів наявність інших планет, подібних до Землі.

Перевірка прогнозів була здійснена з використанням інфрачервоного ешелле-спектрографа WINERED, розташованого в обсерваторії Магеллана в Чилі. Спостереження відбувалися в той момент, коли планета LHS 1140 b разом з ще однією планетою з цієї системи проходили по диску своєї зірки впродовж однієї ночі.

У сусіднього світу жодних ознак газової оболонки не знайшли. Натомість навколо LHS 1140 b зафіксували чіткий сигнал гелію, який і підтвердив наявність атмосфери.

Атмосфера, що існує вже мільярди років.

Згідно з оцінками вчених, гелієва оболонка планети LHS 1140 b існує вже понад три мільярди років. Це робить цю планету однією з найперспективніших цілей для майбутніх астрономічних спостережень.

Далі команда хоче визначити повний склад атмосфери та з'ясувати, чи є там рідка вода. Ту саму модель застосують для пошуку схожих світів в інших системах. Можливі сліди азоту й навіть океану тут помітили ще у 2024 році в даних James Webb, однак тоді сигнал від щільних нижніх шарів атмосфери балансував на межі чутливості навіть космічного телескопа.

Цього разу шукали інше. Гелій, що витікає з планети, утворює розріджену хмару, значно більшу за сам світ. Вона поглинає світло зорі на одній конкретній довжині хвилі і це поглинання достатньо сильне для впевненого вимірювання. Саме такі сигнали наземні спектрографи високої роздільної здатності вловлюють навіть краще за космічні інструменти.