Учёные из Университетского колледжа Лондона заявляют, что им впервые удалось обнаружить воду в атмосфере «супер-Земли» с кодовым названием K2-18b. Результаты исследования британцев были опубликованы в научном журнале Nature Astronomy.
Экзопланета K2-18b находится в 110 световых годах от Земли. Это космическое тело с диаметром в два раза и массой в восемь раз больше земных вращается у одноимённого красного карлика, расположенного в созвездии Лев, и делает полный оборот вокруг своего солнца за 33 дня. Старший научный сотрудник проекта Ангелос Циарас заявил, что K2-18b – это первая известная учёным планета за пределами Солнечной системы, которая имеет благоприятную температуру для образования жидкой воды и поддержания её состояния. По этой причине это космическое тело является одним из самых вероятных кандидатов на развитие инопланетной жизни. В атмосфере планеты скрываются ответы на множество вопросов учёных. Дальнейшее исследование позволит установить наличие океанов на её поверхности, а также убедиться в существовании поверхности как таковой. Отдельные элементы атмосферы могут поведать о структуре планеты и её эволюции, а также дать учёным подсказку о том, способна ли экзопланета поддерживать жизнь.
Чтобы обнаружить водяной пар в составе атмосферы планеты K2-18b, специалисты проанализировали данные с космического телескопа Хаббл от 2016-2017 годов при помощи специального алгоритма. Программа позволяет определить некоторые характеристики атмосферы, анализируя то, как меняется отражение света материнской звезды от планеты по мере её передвижения по орбите. Молекулы в составе атмосферы по-разному поглощают и отражают световые лучи, а молекулы воды испускают особенно мощный «сигнал» даже в малых количествах. На основе тех же данных параллельно работала и команда учёных из Института исследования экзопланет при Монреальском университете. Под руководством Бьерна Беннеке астрономы пришли к аналогичному выводу о наличии в атмосфере K2-18b водяного пара. Кроме того, они отметили, что экзопланета получает от своего красного карлика точно такое же количество космической радиации, как и Земля от Солнца. Этот факт подразумевает возможность образования в её атмосфере знакомых нам природных явлений – облаков и дождя. Кроме того, такая атмосфера может служить отличной защитой от радиации для живых существ.
К сожалению, возможности камеры телескопа несколько ограничены. Она способна регистрировать отражение только некоторых молекул, из-за чего её снимки напоминают монохромные изображения, содержащие свет только одного цвета (длины волны). Хаббл может установить факт наличия воды в атмосфере, но для измерения количества водяного пара и определения ширины слоя атмосферы учёным нужна камера с более широким спектром восприятия длины световых волн.
Прежде всего астрономам предстоит узнать, что скрывается под слоем атмосферы – плотное скалистое ядро, как у Нептуна, или бескрайний океан, покрывающий всю поверхность. Только второй вариант может предполагать наличие микроскопических форм жизни. Некоторые специалисты в принципе подвергают сомнению статус K2-18b как «супер-Земли». В 2015 году космический телескоп Кеплер открыл множество экзопланет, а двумя годами позже астроном Бенджамин Фалтон и его коллеги сумели распределить их в две чёткие категории в зависимости от радиуса космического тела. Большинство экзопленет, чей радиус в 2-3 раза превышает земной, оказались похожими на Нептун и другие газовые гиганты, неспособные поддерживать даже микроскопическую жизнь. Среди них оказалась и планета K2-18b, потому, вероятно, более подходящим названием для неё будет «мини-Нептун», а не «супер-Земля».
Авторы исследований о наличии водяного пара в атмосфере K2-18b вовсе не отрицают присутствия в её природе некоторых характеристик «мини-Нептуна». Их главным аргументом в пользу своей теории является тот факт, что плотность её атмосферы гораздо ближе к земной. Джованна Тинетти из команды британских астрономов также считает, что экзопланета с водяным паром в атмосфере может оказаться близнецом водяных миров нашей родной Солнечной системы – спутников Титана (Сатурн) и Европы (Юпитер).
Какими бы не были доводы специалистов, их спор сможет разрешить лишь дополнительная актуальная информация о K2-18b. В 2021 году NASA наконец запустит телескоп James Webb, который позволит получить более детальную картинку атмосферы экзопланеты.