Американские астрономы сообщили о первом в истории открытии атмосферы у близкой экзопланеты в зоне обитаемости. Наблюдения показали, что планета теряет гелий, а значит, в атмосфере могут содержаться и другие компоненты, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Астрономы из Гарвардского университета впервые смогли обнаружить признаки атмосферы у землеподобной твердой экзопланеты, находящейся относительно недалеко от Солнечной системы.

Ранее астрономам удавалось открывать атмосферы вокруг экзопланет, представляющих собой крупные газовые гиганты, получающие мощный поток излучения от их хозяйских звезд. Обнаружение атмосферы у более мелких, твердых и холодных планет осложняется тем, что они меньше и холоднее своих звезд и за миллиарды лет эволюции обычно утрачивают атмосферу.

Ученые под руководством Колина Черубима впервые смогли обнаружить следы гелия, улетучивающегося из атмосферы планеты LHS 1140 b, расположенной в 48 световых годах от Земли. Эта планета в 5,6 раза тяжелее и в 1,7 раза больше Земли. Она вращается с периодом 25 суток вокруг звезды — красного карлика.

Расчеты показывают, что планета получает от своей звезды 42% излучения, получаемого Землей от Солнца, и находится внутри так называемой зоны обитаемости. То есть на ее поверхности возможно нахождение жидкой воды.

Ранее расчеты ученых показали, что эта планета должна иметь атмосферу, содержащую гелий, который может медленно улетучиваться в космос. Чтобы подтвердить гипотезу, астрономы исследовали планету при помощи спектрографа на телескопе Обсерватории Лас-Кампанас в Чили.

В сентябре 2024 года астрономы навели телескоп на звезду в тот момент, когда LHS 1140 b, вторая планета, не лежащая в зоне обитаемости, выстроились в одну линию со своей звездой.

В момент прохода первой планеты по диску звезды (так называемый транзит), астрономы заметили в спектре звезды характерную линию поглощения на длине волны 10,833 ангстрем — линию гелия. Это означает, что из атмосферы планеты в окружающее пространство медленно истекает гелий, как и было предсказано расчетами. Истечение гелия из атмосферы происходит из-за интенсивного облучения рентгеновскими лучами со стороны хозяйской звезды, считают астрономы. Им удалось оценить, что атмосфера теряет гелий со скоростью порядка 30 тыс. тонн в секунду.

Полученные данные дают надежду на то, что гелий содержится в верхних слоях атмосферы, а более тяжелые атомы — в нижних. В дальнейшем авторы намерены выявить другие компоненты атмосферы и, возможно, признаки океана на поверхности.

Исследование показало, что наземные наблюдения вполне способны стать важным инструментом в поисках атмосфер у далеких планет.