В событии, которое лишь слегка удивит любого, кто смотрел научно-фантастический фильм, астрономы обнаружили атмосферу вокруг каменистой, похожей на Землю планеты в обитаемой зоне другой звезды. Результат, опубликованный 16 июля в журнале Science, представляет собой самые убедительные на сегодняшний день доказательства того, что планеты с примерно земными температурами и каменистым составом могут существовать за пределами нашей Солнечной системы — и, знаете ли, потенциально поддерживать жизнь.

«Атмосфера необходима для того, чтобы планета могла поддерживать жизнь в том виде, в каком мы её знаем», — сказал ведущий автор Коллин Чериубин, недавно получивший докторскую степень по наукам о Земле и планетах в Гарвардском университете. «Это первый случай, когда кто-либо обнаружил атмосферу на каменистой планете в обитаемой зоне другой звезды».

Планета, о которой идёт речь, — LHS 1140 b, каменистая экзопланета, расположенная примерно в 48 световых годах от Земли. Она вращается вокруг красного карлика в его обитаемой зоне — той области Златовласки, где температуры могут позволить жидкой воде оставаться на поверхности. Обнаружение произошло благодаря наблюдениям гелия, вырывающегося с планеты, снятым с помощью спектрографа WINERED в обсерватории Магеллана в Чили.

Учёные идентифицировали тысячи экзопланет, включая несколько каменистых миров в обитаемых зонах, но подтверждение того, есть ли у этих планет атмосферы, было одной из самых раздражающих задач в исследованиях экзопланет. «Двадцать лет назад мы задавались вопросом, существуют ли вообще другие планеты земного типа», — сказал Робин Вордсворт, профессор Гарварда и один из научных руководителей Чериубина. «Затем мы узнали, что они распространены, и нашли некоторые в обитаемой зоне. Следующий вопрос был, удалось ли хотя бы одной из них сохранить атмосферу. Теперь мы знаем, что как минимум одна смогла».

Чериубин и его коллеги разработали теоретическую модель, предсказывающую, что верхняя атмосфера LHS 1140 b будет содержать большие количества гелия, медленно улетучивающегося в космос. Они проверили это предсказание во время необычного события, когда LHS 1140 b и другая планета пересекли перед своей звездой в одну и ту же ночь. Вторая планета не показала признаков атмосферы. LHS 1140 b, однако, дала чёткий сигнал улетучивающегося гелия — доказательство того, что она всё ещё сохраняет атмосферу.

Соруководитель Чериубина Дэвид Шарбонно, заведующий кафедрой астрономии Гарварда, изначально сомневался, что план удастся. «Коллин проанализировал известные нам планеты и предсказал, что у этой будет гелиевая атмосфера», — сказал Шарбонно. «Затем он организовал время на телескопе, получил данные, и обнаружение было статистически незыблемым».

Открытие предполагает, что астрономы смогут изучать атмосферы каменистых экзопланет с Земли, наблюдая за газами, улетучивающимися в космос. Астрономы оценивают, что атмосфера LHS 1140 b сохранялась более трёх миллиардов лет, что делает её особенно многообещающей целью для дополнительных наблюдений. Чериубин надеется определить полный химический состав атмосферы и в конечном итоге выяснить, есть ли на планете поверхностные океаны или другие признаки обитаемости. Он и его коллеги также планируют использовать модель для поиска других каменистых миров с атмосферами. «Это была проверка модели, и, надеюсь, это лишь первое из многих будущих наблюдений», — сказал он.