RW Space

У нас есть ровно одна точка зрения, по которой можно измерить обитаемость экзопланет: Земля. Насколько нам известно, жизнь развивалась только в этой бледно-голубой точке, вращающейся вокруг единственной звезды в середине спирального рукава ничем не примечательной галактики.

Однако большинство звезд Млечного Пути не похожи на Солнце, которое в одиночестве летает в космосе. Вместо этого до 85 процентов звезд могут иметь хотя бы одного спутника, заблокированного на взаимной орбите (так что приятно, что Солнце составляет нам компанию).

Это, естественно, усложняет поиск жизни, поскольку потенциальную обитаемость легче оценить вокруг одиночных звезд. Двойные спутники приносят дополнительные гравитационные взаимодействия и звездное излучение.

Несколько лет назад астрофизик Зигфрид Эггл, ныне сотрудник Иллинойского университета Урбана-Шампейн и Вашингтонского университета, разработал аналитическую основу для определения обитаемых зон двойных звезд с учетом этих дополнительных сложностей.

Теперь он и его коллеги — Николаос Георгакаракос и Ян Доббс-Диксон из Нью-Йоркского университета Абу-Даби в ОАЭ — применили эту структуру к известным двоичным файлам, на которых размещены гигантские экзопланеты, в новой попытке поиска потенциальной обитаемости.

«Мы использовали данные, собранные космическим зондом Кеплер, такие как масса звезд, яркость звезд, местоположение гигантской планеты и другие параметры, чтобы создать методологию идентификации систем с двумя звездами, которые могут содержать обитаемые объекты земного типа, — объяснил Эггл.

Все девять систем, изученных командой, были идентифицированы миссией Кеплера: Кеплер-16, Кеплер-34, Кеплер-35, Кеплер-38, Кеплер-64, Кеплер-413, Кеплер-453, Кеплер-1647 и Кеплер-1661. Все эти системы были проанализированы командой с использованием уравнений, а не моделирования, что требует гораздо больше времени.

«Это аналитический метод, который почти не требует никаких вычислительных усилий», — сказал Эггл.

«Есть некоторые части, которые используют числовые модели для ввода информации, например, то, как атмосфера взаимодействует с различными количествами и спектрами солнечного света. Это действительно сложно выяснить аналитически, поэтому мы использовали для этого предварительно рассчитанные атмосферные модели.

«Преимущество нашего подхода в том, что любой может взять наши уравнения и применить их к другим системам, чтобы определить, где лучше всего искать земные миры».

Две из девяти систем были признаны особо опасными. Кеплер-16 и Кеплер-1647 содержат планеты-гиганты, слишком неудачно расположенные для создания стабильной обитаемой зоны — области, где экзопланеты находятся не так близко к звезде, чтобы поверхностная вода испарялась, и не так далеко, чтобы полностью замерзать.

Кеплер-16 уже имеет меньшую обитаемую зону из-за гравитационных возмущений со стороны спутника двойной системы. В обеих системах планета-гигант делает всю обитаемую зону динамически нестабильной.

«Если планета подойдет слишком близко к своим звездам, ее океаны могут выкипеть. Если планета находится слишком далеко или даже выбрасывается из системы, вода на ее поверхности в конечном итоге замерзнет, ​​как и сама атмосфера, например, CO2, который образует сезонный полярные шапки на Марсе, — пояснил Эггл.

«Как только мы подтвердим, что потенциально пригодная для жизни планета находится на стабильной орбите, мы сможем приступить к исследованию того, сколько излучения она получает от двух звезд с течением времени. Моделируя эволюцию звезд и планетных орбит, мы можем оценить фактическое количество радиации, которое планета получает».

Мы знаем, благодаря телескопу для охоты за экзопланетами Кеплер, что экзопланеты действительно могут образовываться в двойных звездных системах, даже с добавленными гравитационными возмущениями. Работа команды показывает, что эти экзопланеты тоже могут быть обитаемыми..

Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences.