Обычно, когда речь заходит о ближайшей к Солнцу звезде-соседке, мы сразу вспоминаем Проксиму Центавра. У неё в разное время астрономы обнаружили аж три экзопланеты. Однако Проксима не одиночка. Она обращается вокруг пары ближайших к нам солнцеподобных звезд. Наиболее яркая и крупная среди них - альфа Центавра А, которая очень похожа на Солнце. Она чуть-чуть массивнее (1,07 солнечных масс), больше по размеру (1,21 солнечного радиуса) и светит в полтора раза ярче Солнца. Её возраст составляет по оценкам примерно 5,3 миллиарда лет.

Поиски планет у альфы Центавра A долгое время были неудачными. Космический телескоп «Хаббл» ничего необычного не видел. А наземная обсерватория VLT хоть и зарегистрировала слабый сигнал, но дальнейшие исследования не смогли подтвердить его планетную природу.

Однако все изменилось, когда в дело вступил «Джеймс Уэбб». В 2024 и 2025 годах в рамках программы поиска экзопланет он три раза наблюдал окрестности звезды в среднем инфракрасном диапазоне на инструменте MIRI. В этих наблюдениях свет самой звезды блокировался специальной коронографической маской. И в одном из наблюдений астрономы заметили достаточно яркий объект вблизи звезды. Причем статистическая значимость обнаружения объекта оказалась на уровне 3,3-4,3 сигма. (То есть, с вероятностью выше 99 процентов! Хотя из ролика про внеземные океаны, вы помните, что у таких высоких оценок есть свои проблемы) Кроме планеты, это могла оказаться звезда или галактика заднего плана, объект Солнечной системы на переднем плане, сгусток околозвездной пыли, артефакт в виде горячего пикселя или возникший во время обработки данных. Все идеи показались учёным несостоятельными.

Тем не менее, возникает вопрос - почему объект виден лишь один раз из трех случаев наблюдений? Авторы исследования предлагают объяснить эту странность его движением по орбите. Из-за которого в некоторые моменты времени объект оказался в положении, в котором телескопу не хватало чувствительности, чтобы его засечь. Возможно, именно он был замечен наземным телескопом VLT еще в 2019 году.
Потенциальная экзопланета представляется холодным и старым газовым гигантом с радиусом, близким к юпитерианскому. Она движется по вытянутой орбите с большим наклоном. Тем не менее, эта орбита попадает в обитаемую зону системы Альфы Центавра А.

Период обращения планеты, видимо, составляет 1-3 года, а её большая полуось лежит в пределах от 1,5 до 2,5 астрономических единиц. Согласно моделированию, данная орбита вполне может быть устойчива длительное время. Однако расчеты показывают, что планеты в поясе планетезималей на других орбитах в этой системе могут устойчиво вращаться лишь короткие периоды времени. Теперь дело за новыми наблюдениями. Расчеты показывают, что в следующий раз эту планету лучше всего наблюдать в августе 2026 года, а также в период с середины 2027 по середину 2028 года.

PS. Уж не промоакция ли это к выходу нового Аватара? Там тоже был газовый гигант в зоне обитаемости. А Пандора была его спутником.

Телескоп Джеймса Уэбба не нашел у планеты TRAPPIST-1d никаких признаков атмосферы. И это печально. Напомню, что в 2017 году в системе TRAPPIST-1 астрономы обнаружили сразу семь планет земного типа - абсолютный рекорд. Причем в местную зону обитаемости попадает сразу три из них. Звезда, вокруг которой вращаются эти планеты, представляет собой очень холодный красный карлик, массой всего 9% от солнечной. Система находится в 40 световых годах от нас, что по галактическим меркам совсем рядом. TRAPPIST-1 несколько старше нашего Солнца. По некоторым оценкам, планетной системе около 7.6 миллиарда лет.

Напомню, что красные карлики - это самые распространенные звезды в галактике. Их может быть от 70% до 90% от общего числа звёзд в Млечном Пути. Но если планеты в таких системах не могут сохранить атмосферу, то шансы найти жизнь в наших окрестностях заметно снижаются. А если могут, то нас может окружать множество потенциально обитаемых миров.

Астрономы неоднократно пытались обнаружить признаки атмосферы у планет TRAPPIST-1. Как и многие другие красные карлики, эта звезда очень активна. На её поверхности регулярно происходят мощные вспышки, а околозвёздное пространство пронизывают потоки выброшенных звездой заряженных частиц. Может ли планета в таких условиях сохранить атмосферу в течение миллиардов лет - это большой вопрос. И исследования системы TRAPPIST-1 должны дать на него ответ.

Ранее учёные показали, что на планетах TRAPPIST-1b и 1c скорее всего нет плотной атмосферы. Наблюдения на «Джеймсе Уэббе» методами трансмиссионной спектроскопии и вторичных затмений не нашли у этой пары значимых признаков газовой оболочки. Тем не менее, это планеты с довольно жарким климатом. А как обстоят дела в более умеренной зоне?

TRAPPIST-1d особенно интересовала ученых. Это третья планета от звезды. Год там длится всего четыре земных дня, а расстояние до светила в 50 раз меньше, чем от Земли до Солнца. При этом планета получает примерно столько же тепла, сколько наша Земля (чуть-чуть больше), поскольку красный карлик светит очень тускло. То есть, вода может существовать на ней в жидком виде. А учитывая, что это каменистая планета, казалось, все сходится для появления жизни.

И вот космический телескоп JWST пронаблюдал два последовательных транзита TRAPPIST-1d с помощью спектрографа ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec/PRISM. Каждое наблюдение длилось 3.2 часа, и включало также моменты до и после того, как планета появилась на фоне звезды.

Увы, но прибор «Джеймса Уэбба» не смог обнаружить у планеты TRAPPIST-1d признаки каких-либо молекул в атмосфере. По всей видимости, выбросы вещества звезды не позволяют такой близкой планете обзавестись сколько-нибудь плотной газовой оболочкой. Или же, если атмосфера у TRAPPIST-1d всё-таки есть, то она либо слишком тонкая (как у Марса), либо скрыта под плотным слоем облаков (например, водяных), скрывающих любые спектральные детали. Понять, какой из вариантов имеет место, помогут будущие наблюдения планеты в среднем инфракрасном диапазоне с помощью инструмента MIRI.

Но даже если планета TRAPPIST-1d полностью лишена атмосферы - не всё ещё потеряно. Авторы исследования отмечают, что даже полная потеря атмосферы на TRAPPIST-1d не исключила бы её наличия на внешних планетах этой системы: TRAPPIST-1e, f и g. Правда, обнаружить её признаки будет ещё сложнее. Исследование этой системы продолжается.