Трябва да пренапишем учебниците: Джеймс Уеб откри няколко планети, които не би трябвало да съществуват

Астрономи, използващи космическия телескоп James Webb, откриха изключително рядка система на 190 светлинни години от Земята. Двойка планети, обикалящи около една звезда, оспорват установените представи за това как далечните светове се формират и еволюират дълбоко във Вселената.

Как би могъл един малък свят да оцелее до своя гигантски съсед?

Изследователи от Масачузетския технологичен институт използваха космическия телескоп James Webb, за да изучат атмосферата на планета от клас „мини-Нептун“ и да разкрият улики за произхода на тази мистериозна система. Новите данни бележат първия път, когато астрономите са измерили атмосферните параметри на обект, обикалящ в орбитата на гореща планета, подобна на Юпитер, съобщава SciTechDaily.

Системата TOI-1130, разположена на 190 светлинни години разстояние, привлече вниманието на учените през 2020 г. благодарение на данни от спътника за изследване на транзитиращи екзопланети (TESS ). Тя съдържа горещ „Юпитер“ (гигантска планета, която обикновено съществува сама), както и значително по-малък „мини-Нептун“, който обикаля още по-близо до родителската си звезда. Смяташе се, че тази конфигурация е почти невъзможна поради гравитационното привличане на гигантите.

„Това беше единствена по рода си система“, каза Челси С. Хуанг, която е бивша преподавателка в Масачузетския технологичен институт, а сега преподавателка в Университета на Южен Куинсланд.

Според нея, горещите Юпитери обикновено са „самотни“ поради огромната си маса и мощната си гравитация, която просто изхвърля всякакви обекти в орбитата им. В случая с TOI-1130 обаче, вътрешният спътник някак си е успял не само да оцелее, но и да запази структурата си.

Наблюдения с телескопа James Webb разкриха, че „мини-Нептун“ има плътна атмосфера, богата на тежки молекули: водна пара, въглероден диоксид, серен диоксид и следи от метан. В своето изследване, публикувано в списание Astrophysical Journal Letters, учените твърдят, че такава атмосфера не би могла да се образува, ако планетата е била в сегашното си положение близо до звездата си от самото начало. При такива условия атмосферите обикновено се състоят от леки газове като водород и хелий.

Получените данни обаче показват, че и двете планети са се образували много по-далеч от центъра на системата, в студените външни региони. Именно там те биха могли да натрупат дебели атмосфери, богати на лед и летливи вещества, преди постепенно да мигрират навътре.

„Това е първият път, когато наблюдаваме атмосферата на планета в орбитата на горещ Юпитер“,обяснява Саугата Барат, постдокторант в Института за астрофизика и космически изследвания „Кавли“ към Масачузетския технологичен институт и водещ автор на изследването.

Той добавя: „Това измерване ни показва, че този мини-Нептун наистина се е образувал отвъд линията на замръзване, което потвърждава съществуването на такъв канал за образуване.“

Линията на замръзване, или снежната линия, е границата, отвъд която водата замръзва в лед, позволявайки на растящите планети да изтеглят тези ледени отломки в атмосферите си. С приближаването на планетата към звездата си, този лед се изпарява.

Проблеми с наблюдението

Наблюдението на TOI-1130b беше изключително трудно поради феномен, който астрономите наричат ​​„резонанс на средното движение“. Гравитационното взаимодействие между планетите леко променя орбитите им, което води до колебания във времето, необходимо за преминаването им пред звездата.

Екип, ръководен от Джудит Корт от университета в Лунд, трябваше да създаде подробен модел, за да предскаже точно времето за преход на планетата за наблюденията на JWST. „Това беше предизвикателна прогноза и трябваше да уцелим целта“, казва Саугата Барат.

Това проучване, в което участват учени от Масачузетския технологичен институт, Центровете за астрофизика към Харвардския и Смитсониънския институт, Университета на Южен Куинсланд, Тексаския университет в Остин и Университета в Лунд, доказва, че дори най-необичайните архитектури на планетарните системи могат да съществуват в природата, въпреки че остават изключително редки.

Ето и най-новите открития на екзопланети

През последната година астрономите откриха десетки нови екзопланети, както и хиляди кандидати, очакващи потвърждение. Към 2026 г. науката официално е потвърдила съществуването на повече от 6000 планети извън Слънчевата система, като приблизително 8000 други чакат потвърждение, съобщи НАСА.

Едно от най-обсъжданите открития беше планетата LHS 3844 b, известна още като Куа’куа. Учените успяха да „видят“ повърхността на скалистата екзопланета за първи път, използвайки космическия телескоп James Webb. Планетата се намира на приблизително 49 светлинни години от Земята и е приблизително с 30% по-голяма от нашата планета. Проучването разкри, че това е изключително горещ, безвъздушен свят с повърхност, подобна на базалтова вулканична скала. Температурите от огряваната от слънцето страна достигат приблизително 725 градуса по Целзий, съобщава Reuters.

Друга забележителна област бяха откритията, използващи изкуствен интелект. През 2026 г. астрономите приложиха системата RAVEN и други алгоритми за машинно обучение към данни от спътника за изследване на транзитиращите екзопланети (TESS). Това доведе до откриването на над 100 нови потвърдени екзопланети и над 10 000 потенциални кандидати. Това е един от най-големите пробиви в планетарните открития в историята на астрономията, отбелязва Space.

Сред интересните открития е и TWA 7 b, който представлява млад газов гигант, образувал се директно в протопланетарния диск около своята звезда. Това позволява на учените буквално да наблюдават процеса на формиране на планетите, пише NASA Science.

Астрономите обръщат специално внимание на така наречените „потенциално обитаеми“ светове. През 2026 г. изследователи анализираха хиляди известни екзопланети и идентифицираха само 45 скалисти планети, разположени в зоната, където може да съществува течна вода. Сред най-обещаващите кандидати са TRAPPIST-1 e, TOI-715 b и LHS 1140 b. Някои от тях се намират само на 40-50 светлинни години от Земята.

Друго необичайно откритие е планетата BD+05 4868 Ab, която буквално бива унищожена поради близостта до звездата си. Учените са регистрирали огромна прахова опашка, подобна на тази на комета.

Астрономите също активно търсят признаци на живот в атмосферите на екзопланетите. В края на 2025 г. в атмосферата на TOI-732 c бяха открити възможни следи от молекули, често свързани с биологичните процеси на Земята и по-специално диметил сулфид. Това не е доказателство за живот, но е важен сигнал за бъдещи изследвания.

Защо човечеството търси екзопланети?

Търсенето на екзопланети от страна на човечеството не е водено само от научно любопитство. Основната цел е да се разбере колко уникална е Земята и дали съществува живот другаде във Вселената. Изследванията на екзопланетите ни позволяват да изучаваме механизмите на формиране на планетарните системи, еволюцията на атмосферите и възможността за възникване на живот в различни среди. За науката това е по същество опит да се отговори на фундаменталния въпрос: само ли е човечеството в космоса?

Освен това, търсенето на обитаеми светове има и практическо измерение. Хората все по-сериозно мислят за дългосрочното бъдеще на цивилизацията. Земята няма да бъде обитаема завинаги. След приблизително 5 милиарда години Слънцето ще започне да се трансформира в червен гигант, но много по-рано човечеството може да се сблъска с глобални катастрофи, като изменение на климата, войни, удари на астероиди и други рискове. Ето защо концепцията за „резервна планета“ все по-често се чува не само в научната фантастика, но и в научните дискусии.

Колко реалистична е перспективата за преместване на друга планета в друга звездна система?

Въпреки това, перспективата за преместване в друга звездна система все още изглежда изключително трудна. Основният проблем е разстоянието. Дори най-близката до нас звездна система, Alpha Centauri, се намира на повече от 4 светлинни години. На съвременните космически кораби биха били необходими десетки хиляди години, за да стигнат до там.

За истински междузвездни полети човечеството се нуждае от технологии, които все още не съществуват в практическа форма. Това включва ултрамощни двигатели, които все още не можем да произведем с нашето сегашно ниво на технологии. Разглеждат се и концепции за светлинни платна, които биха могли да ускорят сонди, използващи лазери, до значителна част от скоростта на светлината. Един такъв проект е Breakthrough Starshot, но засега това са само експериментални идеи.

Дори ако човечеството се научи да лети между звездите, ще възникне друг проблем: оцеляването на човека по време на пътуването. Пътуването може да продължи десетки или стотици години. Това би изисквало или огромни кораби за поколенията, помещаващи няколко поколения хора, или технологии за временно преместване, или радикални пробиви в медицината и биоинженерството.

Още по-сложен въпрос е обитаемостта на самите планети. Наличието на течна вода не означава, че хората могат да живеят там. Една планета може да има токсична атмосфера, прекомерна гравитация, смъртоносна радиация или пълна липса на магнитно поле. Дори Марс, който е буквално наблизо в космическите термини, остава изключително трудно място за колонизация.

Следователно, днес науката разглежда преместването в друга звездна система като много далечна перспектива и вероятно въпрос на векове или дори хилядолетия. Основната цел на астрономите сега е да открият светове, където теоретично би могъл да съществува живот, и да се научат от разстояние да изучават техните атмосфери и повърхности.