Атмосфера впервые подтверждена у каменистой экзопланеты в зоне обитаемости

Почему это важно: атмосфера как ключ к обитаемости

По состоянию на 2026 год астрономам известно более шести тысяч экзопланет. Большинство из них — газовые гиганты, мини-нептуны и суперземли, расположенные слишком близко к своим звёздам и потому непригодные для жизни. Однако особый интерес представляют каменистые экзопланеты, похожие по размеру на Землю и находящиеся в зоне обитаемости — области вокруг звезды, где при определённых условиях вода может существовать в жидком виде. Таких кандидатов насчитывается не более пятидесяти.

Обнаружить экзопланету — лишь половина дела. Чтобы оценить её потенциальную обитаемость, необходимо понять, есть ли у неё атмосфера. Именно атмосфера способна поддерживать стабильный климат, препятствовать быстрому испарению воды и защищать поверхность от высокоэнергетического излучения. Однако у каменистых тел атмосферу удерживать гораздо сложнее, чем у газовых гигантов, поэтому подтвердить её наличие было непросто.

Красные карлики: одновременно надежда и угроза

Особый интерес Красные карлики — самый распространённый тип звёзд в Галактике, составляющий почти 75% её звёздного населения. Они меньше и тусклее Солнца, что облегчает обнаружение небольших экзопланет транзитным методом: когда планета проходит на фоне диска звезды, падение яркости оказывается более заметным. Однако красные карлики очень активны: они часто производят мощные вспышки, испускают интенсивное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, а также потоки заряженных частиц. Теоретически это может разрушить атмосферу близлежащих планет всего за несколько миллионов лет.

Именно поэтому учёные долго сомневались, что небольшие каменистые планеты у красных карликов способны сохранять газовую оболочку. Открытие атмосферы у LHS 1140 b показывает, что это возможно.

Что известно о LHS 1140 b

Экзопланета LHS 1140 b была открыта в 2017 году у красного карлика LHS 1140 в созвездии Кит. Она обращается вокруг звезды за 24,7 земных суток на расстоянии 0,0957 астрономической единицы (около 9,5% расстояния от Земли до Солнца), то есть находится в зоне обитаемости. Масса планеты в 5,6 раза превышает земную, диаметр — в 1,7 раза, поэтому её относят к категории суперземель. По оценкам, она содержит от 9 до 19% воды по массе, и ранее предполагалось наличие плотной атмосферы из азота, водяного пара и углекислого газа.

Команда под руководством Коллина Керувима из Гарвардского университета провела наблюдения с помощью наземного телескопа в обсерватории Лас-Кампанас в Чили в 2024 году. В спектре поглощения планеты была обнаружена аномалия, указывающая на присутствие гелия в её окрестностях. Дополнительные наблюдения и компьютерное моделирование подтвердили, что LHS 1140 b окружена атмосферой, верхние слои которой содержат гелий и небольшие примеси водорода. Под воздействием вспышек звезды часть этих лёгких газов покидает планету, создавая характерные изменения в спектре.

Учёные оценили, что атмосфера теряет гелий со скоростью примерно 100 тысяч килограммов в секунду. Такую картину трудно объяснить без наличия самой атмосферы. Однако полный состав и структуру газовой оболочки пока определить не удалось.

В будущем исследователи планируют использовать космический телескоп «Джеймс Уэбб» для более детального изучения состава атмосферы LHS 1140 b. Это поможет понять, подходит ли планета для известных нам форм жизни. Результаты работы опубликованы в журнале Science.