С того момента, как семь экзопланет были обнаружены на орбите вокруг звезды TRAPPIST-1, расположенной всего в 39 световых годах от Земли, астрономы были заняты изучением этих космических объектов. Больше всего их, конечно, интересовал потенциал это звездной системы для развития жизни и будущей колонизации. Несмотря на то, что на многих планетах уже сейчас доказано отсутствие атмосферы (и, как следствие, невозможность появления на них белковых жизненных форм), все не так печально. Недавно международная команда ученых использовала космический телескоп «Хаббл» для оценки возможностей существования на планетах TRAPPIST01 воды в жидкой форме — и результаты исследования выглядят многообещающими.

Как исследуют экзопланеты

С помощью спектрографа Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) на борту «Хаббла», астрономы измерили количество ультрафиолетового излучения, получаемого каждой из семи планет системы. Ученые провели расчеты, чтобы определить, как ультрафиолет может повлиять на количество воды на каждой отдельной планете. В опубликованном исследовании они сделали вывод, что две планеты, расположенные ближе всего к звезде, скорее всего сухие как старая кость — но вот оставшиеся пять, три из которых находятся в т. н. «зоне Златовласки» (т. е. на таком удалении от звезды, где возможна жидкая вода и где может зародиться жизнь), вполне могут содержать на поверхности большое количество воды.

Так может выглядеть поверхность некоторых планет системы TRAPPIST-1

Открытие ученых представляет собой еще один «ключ» к потенциалу нашумевшей системы. С момента открытия ее планет в феврале текущего года, астрономы указывали на высокую вероятность панспермии. Панспермия — это научная гипотеза о том, что жизнь на Земле и других планетах могла зародиться в результате занесения из космического пространства так называемых «зародышей жизни», биологических агентов, которые и запустили цепочку эволюции. Помимо этого, ученые отмечают потенциальные массивные океанические приливы, вызванные гравитационными взаимодействиями — для зарождения жизни этот фактор тоже играет значительную роль. Но не будем забывать про то, что молодая и агрессивная звезда часто испускает солнечные вспышки, разрушающие атмосферу планет.

Новые открытия: куда уходит водород

В чем же суть нового исследования, возглавляемого швейцарским астрономом Винсентом Бурье из Женевской обсерватории? Все достаточно просто. Водород, как всем известно, очень легкий газ и в условиях планетарной гравитации он всегда стремится вверх. Он в состоянии легко покинуть атмосферу планеты, и благодаря сложной электронной начинке «Хаббла», именно его астрономы и могут обнаружить во время наблюдения за системой TRAPPIST-1. Его присутствие считается потенциальным индикатором атмосферного водяного пара. А во время измерения количества УФ-излучения, поражающего планеты, ученые оценивают скорость, с которой атмосфера «истекает» водородом в космос.

На этой схеме хорошо видно, как удаленность от звезды оказывает влияние на характер самих планет

«Как и в атмосфере нашей планеты, когда ультрафиолетовый солнечный свет отрывает молекулы друг от друга, УФ-излучение звезды может разрывать на водород и кислород водяной пар в атмосферах экзопланет», объясняет Бурье в пресс-релизе.

Наблюдения за звездной системой в течение трехмесячного периода свидетельствуют о том, что постепенная потеря атмосферы сыграла важнейшую роль для развития всех семи планет — и процесс этот продолжается. Расчеты, выполненные командой астрономов, показывают, что самые близкие к звезде планеты, TRAPPIST-1 b и TRAPPIST-1 c (название каждой планеты складывается из имени звезды и литеры, обозначающей ее место в системе), за свою историю потеряли колоссальное количество воды. Они получают больше всего УФ-излучения: для сравнения, это количество ультрафиолета за такой срок заставило бы полностью пересохнуть 20 планет с такими же океанами, как на Земле.

Эдемские кущи или выжженная пустыня?

Что касается пяти оставшихся планет, ситуация куда более обнадеживающая. Исходя из новых данных, они, вероятно, потеряли лишь треть от изначального запаса воды в океанах. Более того, планеты e, f и g должны обладать водой в жидком состоянии — что критически важно для всей программы по поиску жизни. Исследователи предупреждают, что это лишь предположения, поскольку им неизвестна масса каждой отдельной планеты. Кроме того, сами по себе выводы основаны лишь на УФ-спектроскопии, где ученые анализируют наличие любых газов, которые могут присутствовать в атмосфере. Как и всегда, картину прояснит лишь дальнейшее наблюдение и сбор статистических данных, но астрономы уверены, что они на верном пути.

Марс — хорошо знакомый всем пример того, что случается с планетой, потерявшей свою атмосферу

«Хотя результаты нашего исследования показывают, что внешние планеты системы являются наилучшими кандидатами на поиск жидкой воды с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (запуск которого намечен уже на следующий год), они также подчеркивают необходимость более углубленных теоретических исследований и целого ряда дополнительных наблюдений за TRAPPIST-1», резюмирует Бурье. Похоже, золотой век астрономии уже наступил — посмотрим, как сильно изменятся наши представления о космосе через десятилетие.