За последние 20 лет число известных науке экзопланет выросло с десятков до тысяч благодаря таким космическим телескопам, как «Кеплер» (работал с 2009 по 2018 год). Всего в 40 световых годах от нас находится планетарная система под названием TRAPPIST-1, в которой целых семь экзопланет, и космический телескоп "Джеймс Уэбб" наконец-то нашел время изучить одну из них на предмет наличия атмосферы. TRAPPIST-1b, возможно, не самый впечатляющий космический объект в этой близлежащей планетарной системе, но астрономы решили начать поиски атмосферы именно с этой экзопланеты, которая потенциально похожа на Землю.

Ученые обнаружили систему TRAPPIST-1 в 2017 году, за несколько лет до запуска телескопа имени Джеймса Уэбба. Астрономам не потребовалось много времени, чтобы выбрать TRAPPIST-1 главной целью будущих наблюдений "Уэбба". Все семь экзопланет этой системы по размеру близки к Земле, и известно, что некоторые из них имеют каменистую поверхность. Экзопланеты расположены близко к звезде, но TRAPPIST-1 является красным карликом, который меньше и более холоднее, чем Солнце. По оценкам ученых, некоторые из этих экзопланет находятся в обитаемой зоне звезды.

Экзопланеты в этой системе были обнаружены с помощью транзитного метода (иногда называемого транзитной фотометрией). Это означает, что планеты, вращающиеся вокруг TRAPPIST-1, проходят перед звездой так, что мы можем видеть их здесь на Земле. Отслеживая падение яркости, можно обнаружить и охарактеризовать планету. Транзитный метод также позволяет собирать данные об атмосфере экзопланеты или ее отсутствии. В случае с TRAPPIST-1b все выглядит именно так.

Телескоп имени Джеймса Уэбба достаточно мощный, чтобы искать доказательства существования атмосферы вокруг экзопланет во время транзитных событий. Когда звездный свет проходит через атмосферу экзопланеты, молекулы поглощают некоторые длины волн света. Сравнивая спектры со спектрами одной только звезды, можно охарактеризовать газовую оболочку вокруг экзопланеты. В случае с TRAPPIST-1b "Уэбб" не обнаружил разницы между нефильтрованным звездным светом и светом, выделяющим контуры экзопланеты.

TRAPPIST-1b является самой близкой к звезде планетой, которая совершает оборот вокруг звезды TRAPPIST-1 каждые 1,5 земных дней. Даже несмотря на более низкую звездную активность, температура поверхности, по оценкам, превышает 200 градусов по Цельсию. Учитывая это, астрономы не ожидали обнаружить атмосферу вокруг TRAPPIST-1b. Возможно, на этой экзопланете все еще есть какой-то газ, но он будет диффузным и компактным, состоящим из углекислого газа или метана.

Надежды на наличие там атмосферы, подобной земной, мало, но TRAPPIST-1b легче всего поддается изучению, учитывая ее близость к звезде. По словам исследователей, начав с TRAPPIST-1b, они научились учитывать колебания температуры звезды и такие события, как вспышки на нашем Солнце. Считается, что экзопланеты TRAPPIST-1d, e и f находятся в обитаемой зоне, и хотя вытянуть необходимые данные из них будет сложнее, есть больше шансов, что там землеподобные условия.