Ще успее ли телескопът Webb да открие признаци на живот в близките екзопланети?

Голям розов триъгълен космически кораб с множество златни шестоъгълници под прав ъгъл към него.

Концепцията на художника за космическия телескоп Джеймс Уеб, както ще се появи, след като бъде изстрелян в околоземна орбитапрез 2021г. Искате ли да видите как изглежда действителният телескоп сега? Вижте долната част на тази публикация. Изображение чрез Northrop Grumman/JWST.


Само 39светлинни годиниот Земята - точно в съседство, казано от космоса - има слънчева система със седем скалисти планети с размерите на Земята. Системата се наричаTRAPPIST-1. Всичките му седем планети са интригуващи и три от тях орбитират около звездата сиобитаема зона, където температурите могат да позволят течна вода да съществува върху тях.

Тези светове са били обект на много изследвания през последните няколко години, но има ограничения за това, което настоящите телескопи могат да научат повече за тях. Нещо повече, имаше дебат за това далиКосмически телескоп Джеймс Уеб– Наследникът на Хъбъл, планиран за изстрелване през март 2021 г. – ще бъде достатъчно мощен, за да открие признаци на живот на разстояние от тези планети с размер на Земята, ако наистина там съществуват знаци за живот. Но сега аново проучванеказва, да, Webb ще може да анализира тяхната атмосфера забиосигнатури. Нещо повече, според проучването, този анализ може да бъде направен само за една година, въпреки че облаците в атмосферите на планетите могат да представляват проблем.


Новата хартия беше първапубликуванина 21 юни 2019 г. вАстрономическият вестник, а проучването е ръководено отДжейкъб Лустиг-Йегер, студент по астрономия във Вашингтонския университет.

Според Lustig-Yaeger:

Телескопът Webb е построен и имаме идея как ще работи. Използвахме компютърно моделиране, за да определим най-ефективния начин за използване на телескопа, за да отговорим на най-основния въпрос, който бихме искали да зададем, а именно: Има ли дори атмосфери на тези планети или не?

Линия от 7 екзопланети с размери на Земята от b до h с различни изглеждащи повърхности, показващи относителни размери.

Концепцията на художника за 7-те екзопланети с размери на Земята в планетната система TRAPPIST-1. Изображение чрез R. Hurt/T. Pyle/NASA/JPL-Caltech/WOSU.




Всичките седем от известните планети в системата TRAPPIST-1 са скалисти и с подобен размер на Земята. Всички те орбитират близо до своята звезда, но тъй като звездата aчервено джуджеи по-хладно от слънцето, това означава, че три от планетите все още са в обитаемата зона на звездата, където температурите могат да направят течна вода възможна, в зависимост от други фактори, като например тип атмосфера. Очаква се повечето или всички планети да имат атмосфери, но това все още не е известно със сигурност. Телескопът Webb ще може да потвърди това и да анализира тези атмосфери за възможнибиосигнатури, газове като кислород или метан, които биха могли да показват живот на повърхностите. Според Lustig-Yaeger:

В момента има голям въпрос в тази област дали тези планети дори имат атмосфера, особено най-вътрешните планети. След като потвърдим, че има атмосфери, тогава какво можем да научим за атмосферата на всяка планета, за молекулите, които я изграждат?

Проучването предполага, че телескопът Webb трябва да може да открива и анализира всякакви атмосфери доста бързо, за около година. Тъй като всички планети са близо до своята звезда, това означава, че техните транзитни времена – времето, необходимо на една планета да пресече пред звездата си от наша гледна точка – са сравнително кратки. Webb трябва да може да потвърди атмосферите (или не) за 10 транзита или по-малко.

Орбитален изглед на земна екзопланета със син океан и бели облаци.

Концепцията на художника за TRAPPIST-1e, за която учените смятат, че има най-добрия шанс да има обитаема атмосфера и океан като Земята. Изображение чрез NOAA/Обратно.


Това обаче също зависи от това дали тези атмосфери имат облаци. Ако планета има гъста облачна атмосфера като Венера, може да са необходими до 30 транзита, за да се потвърди. Така че телескопът Webb все още може да го направи, просто ще отнеме повече време, каза Лустиг-Йегер:

Но това все още е постижима цел. Това означава, че дори в случай на реалистични облаци на голяма надморска височина, телескопът Джеймс Уеб все още ще може да открие наличието на атмосфери, което преди нашата статия не беше известно.

Способността на космическия телескоп Джеймс Уеб да открива атмосферите на по-малки скалисти планети е вълнуваща, тъй като други телескопи все още не са успели. Много по-лесно е с планети газови гиганти като Юпитер, но трудно с по-малки планети, когато са толкова далеч.

Друга възможност е Webb да намери доказателства за вода, която планетите са загубили, когато системата е била много по-млада и звездата е била много по-гореща. В такива случаи атмосферата може да съдържаабиотиченкислород – не е създаден от живота – това може да е фалшиво положителен сигнал за активната биология. Учените ще трябва да определят дали кислородът е биотичен или абиотичен.


Извънземен залез с планети полумесец в небето над морския залив, граничещ със скали.

Концепцията на художника за повърхността на TRAPPIST-1f. Изображение чрезОбратно.

Космическият телескоп Джеймс Уеб ще бъде безценен за изучаване на скалисти планети като Земята, казват астрономите, и много повече от тези скалисти светове се откриват през цялото време в огромното пространство на нашата галактика Млечен път. Смята се, че има милиарди такива светове само в нашата галактика и Webb може да предостави първото убедително доказателство за живот в един (или повече) от тях. Дори и да не стане, това ще помогне да революционизираме разбирането ни за тези планети. Както отбелязва докторант по астрономияАндрю Линковски:

Правейки това проучване, ние разгледахме: Кои са най-добрите сценарии за космическия телескоп Джеймс Уеб? Какво ще бъде в състояние да направи? Защото определено ще има повече планети с размер на Земята, открити преди изстрелването му през 2021 г.

Планетната система TRAPPIST-1 е уникална сред известните досега системи със седем екзопланети с размер на Земята. Може ли някой от тях да има живот? Те са идеални кандидати за по-нататъшно проучване от Webb, което може да помогне да се отговори на този интригуващ въпрос в сравнително близко бъдеще. Както Lustig-Yaeger добави:

Трудно е да си представим на теория планетарна система, по-подходяща за Джеймс Уеб, отколкото TRAPPIST-1.

Множество от големи златни шестоъгълници в чиста стая, над широка покрита с фолио друга част на космическия кораб.

На 28 август 2019 г. НАСА обяви, че двете половини на космическия телескоп Джеймс Уеб вече са успешно свързани. Телескопът се сглобява в съоръженията на Northrop Grumman в Редондо Бийч, Калифорния.Прочетете още.

В крайна сметка: За първи път учените ще могат да изследват атмосферите на седемте екзопланети с размери на Земята в системата TRAPPIST-1, използвайки космическия телескоп Джеймс Уеб, наследник на Хъбъл, който трябва да бъде изстрелян през 2021 г.

Източник: Откриваемостта и характеристиката на атмосферите на екзопланетите TRAPPIST-1 сJWST

Чрез ВАШИТЕ новини