В шаге от «двойника» Земли: астрономы впервые нашли атмосферу у каменистой планеты в зоне жизни

Астрономы под руководством ученых из Гарварда впервые зафиксировали наличие атмосферы у каменистой планеты, расположенной в потенциально обитаемой зоне за пределами Солнечной системы. Прорывное открытие, опубликованное в четверг в журнале Science, стало результатом анализа данных о суперземле LHS 1140b.

Гелиевый след и обещание воды

Эта планета вращается вокруг красного карлика на расстоянии 49 световых лет от Земли, в температурном поясе, где теоретически возможно существование жидкой воды. Открытие базируется на обнаружении следов гелия, улетучивающегося из атмосферы планеты.

«Атмосфера необходима планете для поддержания жизни в том виде, в каком мы ее знаем, — пояснил ведущий автор исследования Колин Черубим, планетолог из Чикагского университета. — Это первый случай, когда кто-либо нашел атмосферу на каменистой планете в обитаемой зоне другой звезды».

Сигнал команда впервые уловила еще в 2024 году, наблюдая за LHS 1140b с помощью спектрографа WINERED, установленного на телескопе «Магеллан-Клей» в Чили. Прибор зафиксировал истончение гелия на большой высоте — признак того, что газ стабильно утекает из верхних слоев атмосферы планеты.

Черубим, впрочем, призвал не спешить с сенсациями: «На данный момент у нас нет абсолютно никаких доказательств существования жизни на этой планете». Однако, по его словам, «все действительно важные, необходимые ингредиенты там присутствуют». Ученый назвал находку «поистине захватывающей», подчеркнув, что «это выводит LHS 1140b на передний край как лучшую, самую многообещающую и увлекательную лабораторию для изучения астробиологии и обитаемости за пределами нашей Солнечной системы».

Мир вечных сумерек и глубоких океанов

Впервые обнаруженная в 2017 году, LHS 1140b представляет собой тяжелый мир: ее масса примерно в 5,6 раза превышает земную, а сила тяжести на поверхности почти вдвое больше нашей. Это не убьет человека мгновенно, но со временем вызовет серьезные повреждения суставов, быструю мышечную усталость и опасную нагрузку на сердечно-сосудистую систему.

Одна сторона планеты всегда обращена к звезде, которая, будучи красным карликом, горит при температуре поверхности примерно вдвое ниже солнечной. По сравнению с Солнцем красные карлики гораздо более изменчивы и склонны выбрасывать вспышки, способные начисто содрать атмосферу с маленьких, близко расположенных миров. Однако карлик, у которого вращается LHS 1140b, на удивление спокоен — что, вероятно, и объясняет, почему планета вообще сохранила свою газовую оболочку. По составу и температуре планета отчасти напоминает Землю, но резко отличается в другом: она всегда повернута к звезде одной стороной и, скорее всего, обладает куда более глубокими запасами воды.

Что касается состава атмосферы, помимо гелия он пока неясен. Более ранние исследования предполагали присутствие азота, возможно, в смеси с водяным паром и углекислым газом. Изотопы гелия чрезвычайно востребованы и при этом добываются на Земле с огромным трудом. Гелий-4 может служить сверхохладителем в сложных механизмах, тогда как его более редкий «собрат», гелий-3, ценится как потенциальное топливо для термоядерных реакторов будущего — именно по этой причине компании уже присматриваются к его добыче на Луне.

Более того, недавние исследования показали, что некоторые живые микроорганизмы — например, дрожжи и бактерии кишечной палочки — способны выживать в атмосфере из чистого гелия и водорода, что добавляет интриги поискам внеземных форм жизни.

860 тысяч лет до соседа

По космическим меркам LHS 1140b — практически соседка, но она остается далеко за пределами досягаемости любых построенных человечеством аппаратов. Аппарату NASA «Вояджер-1» — самому быстрому рукотворному межзвездному объекту, который достиг скорости 17 км/с, использовав гравитационные маневры у Юпитера и Сатурна и сейчас летит прочь из Солнечной системы, — чтобы преодолеть это расстояние, потребовалось бы около 860 000 лет. Иными словами, пока LHS 1140b остается целью для телескопов, а не для зондов, но именно телескопы могут подарить нам ответ на один из главных вопросов человечества.

Источники:
Science (публикация команды Гарварда и Чикагского университета), комментарии Колина Черубима, NASA (данные о «Вояджере-1»)