Цивилизация
Одной из самых актуальных областей астрономии, которой в последнее время посвящается все больше и больше публикуемых научных работ, является поиск экзопланет — планет, которые вращаются не вокруг Солнца, а вокруг других звезд. Не проходит и месяца без появления новых сообщений об обнаружении одной или нескольких экзопланет, которые демонстрируют какие-то интересные признаки, позволяющие вновь задаться вопросом: одиноки ли мы во Вселенной?
Одной из таких экзопланет является GJ 436b, которая обращается вокруг небольшой звезды, находящейся на расстоянии 33 световых лет от нашей Солнечной системы.
Изучение этой экзопланеты ученые уже называют важным шагом на пути к открытию в ближайшие несколько лет планет, подобных Земле, на которых может существовать жизнь.
Такие громкие заявления имеют под собой серьезные основания. Американские ученые Университета Центральной Флориды (UCF), Массачусетского технологического института (MIT) и Университета штата Колумбии, которые исследовали эту экзопланету на основе наблюдений с космического телескопа Spitzer, рассказывают о них в статье в журнале Nature.
Результаты работы сами исследователи считают неожиданными.
Дело в том, что эта экзопланета, которая по всем показателям очень похожа на наш Нептун, согласно расчетам должна иметь плотную и объемную атмосферу с высоким содержанием метана и малым количеством углекислого газа.
Но вместо этого исследователи обнаружили в 7000 раз меньше ожидаемого количества метана и значительные запасы углекислого газа.
«Это совершенно неожиданный результат, — признался профессор физики из UCF Джозеф Харрингтон. — Это как будто обмакнуть хлеб во взбитые яйца, поджарить, а получить овсянку вместо гренок».
Используя наблюдения GJ 436b на космическом телескопе Spitzer, ученые измерили изменения света от звезды, вызванные прохождением планеты по диску звезды и за звездой. Определив разницу в момент этих двух событий, ученые смогли установить непосредственный вклад самой планеты в общее излучение системы. <2>Такая процедура была проделана для нескольких линий в инфракрасном диапазоне, где проводит наблюдения Spitzer. Интересно, что данная работа была проведена практически на пределе инструмента: «GJ 436b — это самая маленькая из экзопланет, чей прямой свет мы смогли зарегистрировать», — заявил ведущий автор работы Кевин Стивенсон из UCF.
Полученных данных ученым хватило, чтобы определить, какие молекулы составляют атмосферу планеты. Для этого ученые из MIT смоделировали миллионы химических смесей, чтобы подобрать те, что наилучшим образом соответствуют наблюдаемым. Так и был установлен дефицит метана и избыток углекислого газа.
Поскольку метана в атмосфере планеты GJ 436b оказалось сильно меньше, чем ожидалось, очевидно, что ученые должны быть более гибкими в разработке теорий, касающихся атмосфер экзопланет.
Что касается непосредственно самой экзопланеты GJ 436b, то, говорят ученые, она попадает в весьма хорошую компанию, очевидно имея в виду Землю.<4>
«Если вы посмотрите на Землю издалека, вы будете удивлены, увидев кислородные соединения в ее атмосфере. Кислород вступает в химические реакции с какими-то элементами на поверхности Земли и другими газами в атмосфере, поэтому необходимо нечто, что могло бы его постоянно воспроизводить», — говорит Харрингтон. Он добавляет, что этим «нечто» на Земле является жизнь, и кислород, по сути, является «биологической подписью», то есть индикатором жизни.
Ученые намерены провести подобные исследования для других экзопланет и надеются найти там кислород и его «биоподписи», то есть, по сути, обитаемые миры.
«Мы продолжаем наступать, и это еще один шаг в этом направлении», — подытожил ведущий автор работы Кевин Стивенсон.