Астрономы впервые обнаружили атмосферу у каменистой планеты, расположенной в зоне обитаемости другой звезды. Речь идет о хорошо изученной суперземле LHS 1140 b, которая находится примерно в 50 световых годах от нас.
Ранее ученым удавалось находить атмосферы в основном у крупных газовых планет, сильно нагретых излучением своих звезд. Однако LHS 1140 b гораздо больше напоминает каменистые миры земного типа.
Планета более чем в пять раз тяжелее Земли, а ее радиус примерно в 1,7 раза больше. Такие размеры могут соответствовать каменистому составу, наличию сравнительно тонкой атмосферы и, возможно, воды.
LHS 1140 b вращается вокруг красного карлика, который примерно в пять раз меньше и легче Солнца, а также значительно холоднее него. Планета получает около 42 процентов энергии, которую Земля получает от Солнца.
«Это первый случай, когда кому-либо удалось обнаружить атмосферу у каменистой планеты в зоне обитаемости другой звезды», — заявил планетолог Гарвардского университета Коллин Черубим, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Science.
Ранее Черубим с помощью компьютерной модели предположил, что LHS 1140 b может обладать гелиевой атмосферой. Согласно его расчетам, некоторые небольшие планеты способны постепенно терять водород, но сохранять гелий. Такие объекты исследователь назвал «гелиевыми мирами».
Чтобы проверить свою гипотезу, ученые использовали спектрограф WINERED, установленный в обсерватории Лас-Кампанас в чилийской пустыне Атакама. В сентябре 2024 года LHS 1140 b и соседняя планета одновременно прошли перед своей звездой.
Во время такого прохождения свет звезды частично проходит через атмосферу планеты. Анализируя поглощенные длины волн, астрономы могут определить, какие вещества присутствуют в атмосфере.
Исследователи обнаружили признаки гелия у LHS 1140 b. У соседней планеты такого сигнала не было. Наблюдения также показали, что гелий покидает атмосферу LHS 1140 b со скоростью в сотни тысяч килограммов в секунду.
Поток газа нагревается звездным излучением до температуры более 4700 градусов Цельсия. Утечке атмосферы могут способствовать звездный ветер или магнитное взаимодействие между планетой и звездой.
При этом процесс, вероятно, нестабилен. Когда ученые повторно наблюдали LHS 1140 b в 2025 году, обнаружить тот же сигнал им не удалось.
Особенно удивительно, что планета смогла сохранять атмосферу более трех миллиардов лет. Красные карлики известны мощным рентгеновским и ультрафиолетовым излучением, которое может лишать каменистые планеты их газовых оболочек.
По расчетам исследователей, LHS 1140 b находится достаточно далеко от своей звезды, поэтому могла сохранить значительную часть первоначального гелия, накопленного во время формирования.
Теперь ученым предстоит подробнее изучить планету и выяснить, есть ли на ней океаны или другие условия, потенциально благоприятные для жизни.
Открытие также показывает, что искать атмосферы далеких планет можно не только с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Наземные обсерватории тоже способны играть важную роль в исследовании потенциально обитаемых миров.
«Это стало подтверждением модели, и, надеюсь, лишь первым из многих будущих наблюдений», — заключил Черубим.
