Владислава Ананьева
Чтобы понять причины различий между планетами Солнечной системы, в частности, между Землей и Венерой, необходимо изучать землеразмерные экзопланеты. Только изучение множества объектов одного типа позволяет разделить закономерное и случайное, необходимое и достаточное. Что привело Венеру к ее адскому климату? Всякая ли землеразмерная планета с уровнем освещенности, как на Венере, будет окутана венерианской атмосферой?
Лишь недавно развитие наблюдательной техники позволило подойти к изучению землеразмерных планет у других звезд. Пока наблюдениям доступны только землеразмерные планеты у звезд красных карликов. Настоящим подарком для ученых стало открытие планетной системы TRAPPIST-1, удаленной от нас на 12.1 пк и включающей семь транзитных землеразмерных планет, три из которых попадают в обитаемую зону. Одна из планет этой системы, а именно TRAPPIST-1 c, очень похожа на Венеру по своим размерам и уровню освещенности.
19 июня 2023 года в онлайн-версии журнала Nature вышла статья, посвященная наблюдениям планеты TRAPPIST-1 c с помощью инструмента MIRI на JWST. Авторы пронаблюдали 4 вторичных минимума этой планеты (вторичный минимум – небольшое уменьшение полного блеска системы при заходе планеты за звезду) и определили температуру ее дневного полушария. Сравнение измеренной температуры с предсказаниями атмосферных моделей позволило наложить серьезные ограничения на возможные состав и плотность атмосферы этой планеты.
Наблюдения TRAPPIST-1 c были проведены 27, 30 октября и 6, 30 ноября 2022 года на MIRI с фильтром F1500W, пропускающем инфракрасные лучи с длиной волны 15 ± 3 мкм, в этом диапазоне находится сильная полоса углекислого газа. Если бы TRAPPIST-1 c была окутана плотной углекислотной атмосферой, глубина вторичного минимума оказалась бы очень низкой, возможно, его вообще не удалось бы зафиксировать. Однако глубина вторичного минимума оказалась равной 421 ± 94 ppm, что соответствует яркостной температуре дневного полушария 380 ± 31 К.
Много это или мало?
Если бы планета TRAPPIST-1 c была совершенно черной и лишенной атмосферы, температура ее дневного полушария составила бы 430 К. Если бы она была черной, но действовал механизм эффективного теплопереноса на ночную сторону, делающий на всей планете одинаковую температуру, эта температура была бы равна 340 К. Измеренное значение лежит между этими предельными случаями, что говорит или о некотором теплопереносе, или о высоком альбедо дневного полушария, достигающем 0.57
+0.12/
-0.15.
