Дослідники вперше підтвердили наявність екзопланети, планети, яка обертається навколо іншої зірки, використовуючи космічний телескоп Джеймса Вебба. Офіційно класифікована як LHS 475 b, планета майже такого ж розміру, як наша, і становить 99% діаметра Землі.
Дослідницьку групу очолюють Кевін Стівенсон і Джейкоб Лустіг-Ягер, обидва з Лабораторії прикладної фізики Університету Джона Гопкінса в Лорелі, штат Меріленд. Команда вирішила спостерігати за цією ціллю разом з Веббом після ретельного перегляду даних із супутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), які натякали на існування планети. (NIRSpec) легко та чітко зафіксував планету лише за допомогою двох спостережень транзиту.
«Немає сумніву, що планета є. Первісні дані Вебба підтверджують це, — сказав заявив Люстіг-Ягер. – Той факт, що це також невелика скеляста планета, вражає для обсерваторії», — додав Стівенсон.
«Ці перші результати спостережень на кам’янистій планеті розміром із Землю відкривають двері багатьом майбутнім можливостям для вивчення атмосфер кам’янистих планет разом із Веббом, — погодився Марк Клемпін, директор відділу астрофізики в штаб-квартирі NASA у Вашингтоні. – Вебб наближає нас до нового розуміння земних світів за межами Сонячної системи, і місія тільки починається».
Відкриття екзопланет як Земля
Серед усіх діючих телескопів лише Вебб здатний охарактеризувати атмосфери екзопланет розміром із Землю. Команда спробувала оцінити, що знаходиться в атмосфері планети, проаналізувавши її спектр передачі. Хоча дані показують, що це планета земної групи розміром із Землю, вони ще не знають, чи є у неї атмосфера.
«Дані обсерваторії чудові,— сказала Ерін Мей, також з Лабораторії прикладної фізики Університету Джона Гопкінса. – Телескоп настільки чутливий, що може легко виявляти низку молекул, але поки що ми не можемо зробити остаточних висновків щодо атмосфери планети».
Хоча команда не може зробити висновок, що присутнє, вони точно можуть сказати, чого немає .
«Є деякі атмосфери земного типу, які ми можемо виключити, — пояснив Лустіг-Ягер. – Вона не може мати густу атмосферу з домінуванням метану, подібну до атмосфери супутника Сатурна Титана».
Нова екзопланета
Команда також зазначає, що хоча на планеті ймовірно немає атмосфери, є деякі склади атмосфери, які не виключаються, наприклад атмосфера з чистого вуглекислого газу.
«Атмосфера, що складається на 100% з вуглекислого газу, є набагато компактнішою, тому виявити її стає дуже важко», — сказав Лустіг-Ягер.
Щоб відрізнити чисту атмосферу вуглекислого газу від атмосфери без атмосфери, потрібні ще точніші вимірювання. Цього літа дослідники планують отримати додаткові спектри з подальшими спостереженнями.
Вебб також показав, що планета на кілька сотень градусів тепліша за Землю, тому якщо будуть виявлені хмари, це може змусити дослідників зробити висновок, що планета більше схожа на Венеру, яка має атмосферу вуглекислого газу та постійно оповита густими хмарами.
«Ми знаходимося в авангарді вивчення малих скелястих екзопланет, — сказав Люстіг-Ягер. – Ми ледве почали досліджувати те, якою може бути їх атмосфера».
Дослідники також підтвердили, що планета обертається по орбіті всього за два дні, інформацію про яку майже миттєво виявила точна крива блиску Вебба. Незважаючи на те, що LHS 475 b знаходиться ближче до своєї зірки, ніж будь-яка інша планета Сонячної системи, її червоний карлик має меншу ніж половину температури Сонця, тому дослідники прогнозують, що вона все ще може підтримувати атмосферу.
Висновки дослідників відкрили можливість точно визначити планети розміром із Землю, що обертаються навколо менших червоних карликів.
«Це підтвердження скелястої планети підкреслює точність інструментів місії, — сказав Стівенсон. – І це лише перше з багатьох відкриттів, які він зробить».
Лустіг-Ягер погодився: «З цим телескопом скелясті екзопланети є новим кордоном».
LHS 475 b знаходиться відносно близько, лише на відстані 41 світлового року від нас, у сузір’ї Октанів.
Результати команди були представлені на прес-конференції Американського астрономічного товариства (AAS) у середу, 11 січня 2023 року.
