«Джеймс Уэбб» развеял надежды на атмосферу у экзопланеты GJ 1132 b

Планета GJ 1132 b, расположенная примерно в 41 световом году от Земли, долгое время считалась перспективным кандидатом для поиска атмосферы, схожей с земной. Однако новые данные, полученные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), указывают на то, что у этой планеты, скорее всего, нет значимой атмосферы.

Ранее наблюдения показывали противоречивые результаты: один транзит указывал на атмосферу с водой, другой — на ее отсутствие. Новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, рассмотрело два дополнительных транзита, наблюдаемых с JWST, и пришло к выводу, что планета, вероятнее всего, не имеет атмосферы.

Ученые отмечают: «Три из четырех наборов данных согласуются, что GJ 1132 b лишена атмосферы, и только первый набор создавал иллюзию присутствия водной оболочки».

Причина расхождения оказалась в самой звезде: во время первого транзита на ее поверхности было больше «пятен» — участков, холоднее и темнее, чем остальная часть звезды. Эти пятна могут изменять количество света, проходящего мимо планеты, создавая иллюзию, будто у нее есть атмосфера. Чтобы избежать подобных ошибок, авторы предлагают метод поочередного исключения: каждый набор данных временно исключают из анализа, чтобы проверить, как это влияет на результат. Если один набор сильно отличается из-за активности звезды, его не учитывают для более надежной оценки атмосферы.

Исследование также показало важность выбора режима наблюдения прибора NIRSpec на JWST. Использовались два режима: G395H (высокое разрешение) и G395M (среднее разрешение). Разница в данных между ними оказалась несущественной, и ученые рекомендуют среднее разрешение для одиночного транзита, а высокое — если планета наблюдается несколько раз.

Результаты работы важны не только для понимания GJ 1132 b. Они подтверждают концепцию «космической береговой линии» — границы, за которой планеты не могут удерживать атмосферу из-за сильного излучения звезды и ее активности. М-карлики известны высокой активностью и потоком радиации, способной «сжечь» атмосферу планеты. Подтверждение того, что GJ 1132 b лишена атмосферы, поддерживает идею о том, что планеты, находящиеся очень близко к таким звездам, редко сохраняют газовую оболочку.

Возможность существования очень тонкой атмосферы, около 1 мбар (это примерно одна тысячная давления на поверхности Земли), пока не исключена, но большинство астрономов считает ее маловероятной из-за отсутствия воды и близости планеты к звезде. Таким образом, GJ 1132 b становится примером «голой» скалистой планеты, что помогает ученым лучше понять, какие планеты способны удерживать атмосферу и какие условия для этого необходимы.