Американские учёные решили испытать новый подход. Они разработали теоретические модели каменистых экзопланет, используя эффект фракционирования массы — процесс, при котором лёгкие молекулы и атомы покидают атмосферу и улетают в космос, а более тяжёлые остаются. С помощью этих моделей учёные предсказали новый тип планет с плотной атмосферой у поверхности и более разрежёнными верхними слоями, позволяющими гелию улетать в космос.
Исследователи установили, что выбросы гелия можно обнаруживать с Земли и что система LHS 1140 является оптимальным кандидатом для проверки этой гипотезы. В 2024 и 2025 годах они провели наблюдения за планетами LHS 1140-b и LHS 1140-c. Результаты показали сильный сигнал гелия у первой в 2024 году, однако в 2025 году его обнаружить не удалось. Учёные сделали вывод, что интенсивность утечки со временем может меняться, и предположили, что планета сохраняет атмосферу уже несколько миллиардов лет. У LHS 1140-c признаков атмосферы не обнаружили, что также было предсказано исходя из информации о её орбите и характеристиках.
Открытие доказывает, что вокруг каменистых миров могут существовать атмосферы, в том числе в системах карликовых звёзд, которые встречаются значительно чаще, чем более массивные звёзды вроде Солнца. Учёные не исключают, что на поверхности LHS 1140-b имеется большое количество жидкой воды — ещё одного необходимого компонента для жизни в том виде, в каком мы её знаем на Земле. Таким образом, планета удовлетворяет трём основным условиям, необходимым для существования жизни: имеет каменистую поверхность, температуру, при которой может существовать жидкая вода, и атмосферу, удерживающую воду и защищающую планету от радиации.
Более точные сведения о составе атмосферы планеты и масштабах парникового эффекта дали наблюдения с использованием телескопа Джеймс Уэбб и NIRISS посредством наблюдения 2 транзитов. Поправки на массу и радиус указывают на то, что объемная плотность значительно ниже, чем ожидалось для скалистого недра, подобного Земле, предполагая, что LHS 1140 b может быть либо мини-Нептуном с небольшой водородной оболочкой (~0,1% по массе) или водный мир (9–19% воды по массе). Наблюдения позволяют предположить, что LHS 1140 b либо безвоздушен, либо, что более вероятно, окружен атмосферой с высокой средней молекулярной массой. Анализ этих наблюдений категорически исключил сценарий мини-Нептуна, при этом имеются убедительные доказательства того, что экзопланета LHS 1140 b является суперземлей, которая может даже иметь богатую азотом атмосферу. Оценки, основанные на всех накопленных данных, показывают, что LHS 1140 b имеет меньшую плотность, чем ожидалось, для каменистой планеты с земным составом, что позволяет предположить, что от 10-20% процентов ее массы может составлять вода. Это открытие указывает на то, что LHS 1140 b представляет собой привлекательный водный мир, вероятно, напоминающий снежный ком или ледяную планету с потенциальным жидким океаном.
Перемещено dataman из talks
