Ми мусимо переписати підручники: James Webb знайшов пару планет, яких не повинно існувати

Як крихітний світ зміг вижити поряд із гігантським сусідом?

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту використали потужності космічного телескопа James Webb, щоб вивчити атмосферу планети класу "міні-Нептун" і знайти відповіді на питання про походження цієї загадкової системи. Нові дані стали першим випадком, коли астрономам вдалося виміряти параметри атмосфери об'єкта, що розташувався на орбіті всередині орбіти гарячого аналога Юпітера, пише SciTechDaily.

Система TOI-1130, розташована на відстані 190 світлових років, привернула увагу науковців ще у 2020 році завдяки даним супутника TESS. Вона містить гарячий "Юпітер" (гігантську планету, яка зазвичай існує на самоті), а також значно менший "міні-Нептун", що обертається ще ближче до материнської зорі. Така конфігурація вважалася майже неможливою через гравітаційну силу гігантів.

Це була єдина у своєму роді система,
– прокоментувала Челсі С. Хуанг, яка раніше працювала в MIT, а нині викладає в Університеті Південного Квінсленда.

За її словами, гарячі "Юпітери" зазвичай є "самотніми" через свою величезну масу та потужну гравітацію, яка просто викидає будь-які об'єкти, що опиняються всередині їхньої орбіти. Проте у випадку з TOI-1130 внутрішній компаньйон якимось чином зміг не просто вціліти, а й зберегти свою структуру.

Спостереження за допомогою телескопа James Webb виявили, що "міні-Нептун" має щільну атмосферу, насичену важкими молекулами: водяною парою, вуглекислим газом, діоксидом сірки та слідами метану. Науковці у своїй роботі, опублікованій у журналі Astrophysical Journal Letters, стверджують, що така атмосфера не могла б утворитися, якби планета з самого початку перебувала на своїй нинішній позиції близько до зорі. У таких умовах атмосфери зазвичай складаються з легких газів – водню та гелію.

Натомість отримані дані свідчать про те, що обидві планети сформувалися набагато далі від центру системи, у холодних зовнішніх регіонах. Саме там вони могли накопичити густі атмосфери, багаті на лід та леткі сполуки, перш ніж почали поступову міграцію всередину системи.

Це перший випадок, коли ми спостерігали атмосферу планети, що знаходиться всередині орбіти гарячого Юпітера,
– пояснює Саугата Барат, постдок в Інституті астрофізики та космічних досліджень імені Кавлі при MIT і провідний автор дослідження.

Він додає: "Це вимірювання говорить нам, що цей міні-Нептун дійсно сформувався за лінією замерзання, що дає підтвердження існування такого каналу формування".

Лінія замерзання або снігова лінія – це межа, за якою вода замерзає і перетворюється на лід, дозволяючи планетам, що ростуть, втягувати ці крижані уламки у свої атмосфери. Коли планета згодом наближається до зірки, цей лід випаровується.

Проблеми спостереження

Процес спостереження за TOI-1130b був надзвичайно складним через явище, яке астрономи називають "резонансом середнього руху". Гравітаційна взаємодія між планетами трохи змінює їхні орбіти, через що час їхнього проходження перед зіркою постійно коливається.

Команді під керівництвом Джудіт Корт з Лундського університету довелося створити детальну модель, щоб точно передбачити момент проходження планети для спостережень JWST. "Це було складне передбачення, і ми мали влучити точно в ціль", – каже Саугата Барат.

Це дослідження, у якому взяли участь науковці з MIT, Гарвардського та Смітсонівського центрів астрофізики, Університету Південного Квінсленда, Техаського університету в Остіні та Лундського університету, доводить, що навіть найбільш незвичайні архітектури планетних систем можуть існувати у природі, хоча вони й залишаються надзвичайно рідкісними.

Вам також буде цікаво дізнатися про останні відкриття ексзопланет

За останній рік астрономи відкрили десятки нових екзопланет, а також тисячі кандидатів на підтвердження. Станом на 2026 рік наука офіційно підтвердила існування понад 6000 планет за межами Сонячної системи, а ще приблизно 8000 об'єктів очікують перевірки, повідомило NASA.

Одним із найбільш обговорюваних відкриттів стала планета LHS 3844 b, також відома як Kua'kua. Вчені вперше змогли фактично "побачити" поверхню кам'янистої екзопланети за допомогою космічного телескопа James Webb. Планета розташована приблизно за 49 світлових років від Землі та приблизно на 30% більша за нашу планету. Дослідження показало, що це надзвичайно гарячий, безатмосферний світ із поверхнею, схожою на базальтові вулканічні породи. Температура на освітленому боці сягає приблизно 725 градусів Цельсія, пише Reuters.

Ще одним помітним напрямом стали відкриття за допомогою штучного інтелекту. У 2026 році астрономи застосували систему RAVEN та інші алгоритми машинного навчання до даних телескопа TESS. У результаті вдалося виявити понад 100 нових підтверджених екзопланет і більше 10 тисяч потенційних кандидатів. Це один із найбільших проривів у пошуку планет за всю історію астрономії, зазначає Space.

Серед цікавих відкриттів також згадують TWA 7 b – молодий газовий гігант, який формувався прямо в протопланетному диску навколо своєї зорі. Це допомагає вченим буквально спостерігати процес народження планет, пише NASA Science.

Окрему увагу астрономи приділяють так званим "потенційно придатним для життя" світам. У 2026 році дослідники проаналізували тисячі відомих екзопланет і визначили лише 45 кам'янистих планет, які перебувають у зоні, де може існувати рідка вода. Серед найперспективніших кандидатів називають TRAPPIST-1 e, TOI-715 b та LHS 1140 b. Деякі з них розташовані лише за 40 – 50 світлових років від Землі.

Ще одна незвична знахідка – планета BD+05 4868 Ab, яка буквально руйнується через надто близьке розташування до своєї зорі. Вчені зафіксували величезний пиловий хвіст, схожий на кометний.

Також астрономи активно шукають ознаки життя в атмосферах екзопланет. Наприкінці 2025 року в атмосфері TOI-732 c виявили можливі сліди молекул, які на Землі часто пов'язані з біологічними процесами, зокрема диметилсульфіду. Це не доказ існування життя, але важливий сигнал для майбутніх досліджень.

Для чого людство шукає екзопланети?

Людство шукає екзопланети не лише через наукову цікавість. Головна мета – зрозуміти, наскільки унікальною є Земля та чи існує життя деінде у Всесвіті, пише 24 Канал. Дослідження екзопланет дозволяє вивчати механізми формування планетних систем, еволюцію атмосфер і можливість виникнення життя в різних умовах. Для науки це фактично спроба відповісти на фундаментальне питання: чи самотнє людство у космосі.

Крім того, пошук придатних для життя світів має і практичний вимір. Люди дедалі серйозніше замислюються про довгострокове майбутнє цивілізації. Земля не буде придатною для життя вічно. Через приблизно 5 мільярдів років Сонце почне перетворюватися на червоного гіганта, але вже набагато раніше людство може зіткнутися з глобальними катастрофами – кліматичними змінами, війнами, астероїдами або іншими ризиками. Саме тому концепція "резервної планети" дедалі частіше звучить не лише у фантастиці, а й у наукових дискусіях.

Наскільки реальною є перспектива переселитися на іншу планету в іншій зоряній системі?

Проте перспектива переселення до іншої зоряної системи поки що виглядає надзвичайно складною. Головна проблема – відстані. Навіть найближча до нас зоряна система Alpha Centauri розташована більш ніж за 4 світлові роки. Сучасним космічним апаратам знадобилися б десятки тисяч років, щоб туди дістатися.

Для реального міжзоряного польоту людству потрібні технології, яких поки не існує у практичному вигляді. Йдеться про надпотужні двигуни, які ми поки що не можемо виготовити на цьому рівні технологій. Розглядаються також концепції світлових вітрил, які могли б розганяти зонди лазерами до значної частки швидкості світла. Один із таких проєктів – Breakthrough Starshot. Але поки що це лише експериментальні ідеї.

Навіть якщо людство навчиться літати між зорями, виникне інша проблема – виживання людей під час польоту. Подорож може тривати десятки або сотні років. Для цього потрібні або величезні кораблі поколінь, де житимуть кілька поколінь людей, або технології анабіозу, або радикальні прориви у медицині та біоінженерії.

Ще складніше питання – придатність самих планет. Наявність рідкої води не означає, що люди зможуть там жити. Планета може мати токсичну атмосферу, надто сильну гравітацію, смертельну радіацію або повну відсутність магнітного поля. Навіть Марс, який розташований буквально поруч за космічними мірками, залишається надзвичайно складним місцем для колонізації.

Тому сьогодні наука розглядає переселення до іншої зоряної системи як дуже далеку перспективу – ймовірно, питання століть або навіть тисячоліть. Наразі головне завдання астрономів – знайти світи, де теоретично може існувати життя, і навчитися досліджувати їхні атмосфери та поверхні з великої відстані.