< Переплавка Луны омолодила ее на пару сотен миллионов лет

Поверхность планеты TRAPPIST-1 b, возможно, сложена зеленоватым стеклом

Новые наблюдения затмений суперземли TRAPPIST-1 b в лучах с длиной волны 12.8 мкм показали, что простая модель черной планеты без атмосферы плохо описывает данные. TRAPPIST-1 b, скорее всего, покрыта ультраосновными породами, быстро обновляющимися в результате вулканической деятельности. Есть и другая, менее вероятная гипотеза – планета окутана углекислотной атмосферой, а кажущаяся высокая температура планеты в лучах с длиной волны 15 мкм вызвана температурной инверсией в плотном слое дымки.

---

Владислава Ананьева

С запуском космического инфракрасного телескопа им. Джеймса Вебба (JWST) в изучении внесолнечных планет началась новая эра: стало возможно изучать атмосферы не только горячих юпитеров, но и небольших планет – мини-нептунов и суперземель. Излюбленной целью исследователей стала система TRAPPIST-1, включающая семь землеразмерных транзитных планет, три из которых расположены в обитаемой зоне. В мае прошлого года было объявлено об измерении яркостной температуры дневного полушария суперземли TRAPPIST-1 b, чей температурный режим близок к температурному режиму Меркурия. Температура оказалась равной 503 ± 27 К, что согласовывалось с моделью очень темной планеты без существенной атмосферы. Атмосфера любого состава с давлением больше 0.1 бар привела бы к более-менее эффективному теплопереносу на ночную сторону и уменьшению температуры дневного полушария – вплоть до 290-300 К в случае атмосферы с давлением больше 10 бар.

Измерение температуры TRAPPIST-1 b провели путем измерения глубины вторичного минимума в фильтре F1500W спектрометра MIRI на борту JWST, т.е. в инфракрасных лучах с длиной волны 13.5-16.6 мкм (в среднем 15 мкм). Фактически, эмиссионный спектр TRAPPIST-1 b был промерен только в одной точке. Но что, если провести аналогичные наблюдения в лучах с другой длиной волны? 

16 декабря 2024 года в журнале Nature (а на следующий день – и в Архиве электронных препринтов) вышла статья, посвященная наблюдениям пяти затмений планеты TRAPPIST-1 b в фильтре F1280W спектрометра MIRI (в лучах с длиной волны 11.6-14.2 мкм, в среднем 12.8 мкм). Моменты наблюдений были выбраны так, чтобы исключить затмения или транзиты других планет этой системы. Также авторы заново обработали наблюдения пяти затмений в фильтре F1500W.

Глубина вторичного минимума TRAPPIST-1 b в лучах с длиной волны ~12.8 мкм и ~15 мкм составила 452 ± 86 ppm и 775 ± 90 ppm, соответственно, что отвечает температурам 424 ± 28 К и 478 ± 27 K. Это заметно ниже, чем получили авторы предыдущих измерений (503 ± 27 К). Представление о планете TRAPPIST-1 b как о почти черном, лишенном атмосферы мире, оказалось поспешным.

---