RW Space

Астрономы обнаружили планету на расстоянии всего 87 световых лет от нас, почти такого же размера, как Земля, которая вращается вокруг своей звезды на расстоянии, которое не поджаривается и не замерзает.

Звучит идеально для Земли 2.0, верно? Не так быстро. Экзопланета, известная как LP 791-18d, была настолько далеко сдвинута с ровной круговой орбиты другой планетой, что ее внутренности, вероятно, представляют собой бурлящую горячую массу, которая извергается с ее поверхности в виде бушующих вулканов.

Даже если это не совсем обычное открытие, оно может помочь астрономам лучше понять, как возникают пригодные для жизни условия на планетах земного типа.

«LP 791-18d заблокирована приливом, а это означает, что одна и та же сторона постоянно обращена к ней. звезды», — говорит астроном Бьорн Беннеке из Университета Монреаля в Канаде.

«На дневной стороне, вероятно, будет слишком жарко, чтобы на поверхности могла существовать жидкая вода. над планетой может поддерживаться атмосфера, которая может позволить воде конденсироваться на ночной стороне».

LP 791-18 — это крошечный холодный красный карлик, масса которого составляет всего 14 процентов, а масса — 17 процентов. радиус Солнца. В 2019 году астрономы обнаружили, что здесь находятся две экзопланеты; суперземля по имени LP 791-18b, масса которой в 1,46 раза больше массы Земли, и обращение на орбите 0,94 дня, и мини-Нептун по имени LP 791-18c, масса которого примерно в 6 раз превышает массу Земли, а орбита 4,99 дня.

Поскольку эта звезда является одной из самых крутых среди известных экзопланет, группа под руководством астронома Меррина Петерсона из Монреальского университета использовала инфракрасный космический телескоп Spitzer, чтобы в течение 127 часов почти непрерывно наблюдения за звездой. Там они увидели слабые провалы в звездном свете, называемые транзитами, которые не были вызваны ни LP 791-18b, ни Lp 791-18c, когда они вращались между нами и звездой.

Это предполагало присутствие третьего, ранее неизвестный мир. После наблюдений с наземных телескопов исследователи подтвердили присутствие LP 791-18d, экзопланеты с тактовой частотой в 1,03 раза больше радиуса и в 0,9 раза больше массы Земли, на орбите 2,753 дня вокруг звезды. p>

Это намного ближе, чем Земля к Солнцу, но LP 791-18 также намного холоднее, а это означает, что недавно обнаруженная экзопланета все еще находится в обитаемой зоне звезды, области космоса на расстоянии от звезды. что теоретически допускает наличие жидкой воды на поверхности. Вода не настолько горячая, чтобы выкипать, и не настолько холодная, чтобы замерзать.

Однако такая близость создает другую проблему. Вращение экзопланеты «привязывается» к тому же периоду, что и ее орбита; по сути, одна и та же сторона мира всегда обращена к звезде, как одна сторона Луны всегда обращена к Земле. В случае с LP 791-18d эта «приливная блокировка» означает, что одна сторона всегда находится в палящем дневном свете, а другая — в вечной ночи.

Команда зафиксировала в общей сложности 72 транзита — 43 транзита от LP. 791-18d и 29 транзитов от мини-Нептуна LP 791-18c. Это позволило им измерить нечто, называемое вариациями времени транзита, которое возникает, когда гравитационные взаимодействия между экзопланетами вызывают небольшие вариации времени их транзита.

В свою очередь, исследователи могли рассчитать массу мини-Нептуна с большей точность, определяя, что это было эквивалентно 7,1 Земли. И они также узнали, что две экзопланеты проходят так близко друг к другу на своих орбитальных путях, что мини-Нептун вытягивает меньший мир на отчетливо эллиптическую орбиту. Это означает, что по мере того, как LP 791-18d приближается и удаляется от звезды, меняющаяся гравитация растягивает и сжимает планету, нагревая ее изнутри.

Этот внутренний нагрев может проявляться в виде вулканической активности, которая может быть видимым как плотная атмосфера. Измерение его с помощью обсерватории, такой как космический телескоп Джеймса Уэбба, может дать некоторое представление о том, как планеты, такие как Земля или Венера, — обе вулканически активные, но пошедшие по совершенно разным эволюционным путям — заканчивают тем, чем они являются.

» Большой вопрос в астробиологии, области, которая широко изучает происхождение жизни на Земле и за ее пределами, заключается в том, необходима ли тектоническая или вулканическая активность для жизни», – говорит астрофизик Джесси Кристиансен из Калифорнийского технологического института.

«В дополнение к потенциальному созданию атмосферы эти процессы могут взбалтывать материалы, которые в противном случае опустились бы вниз и застряли в земной коре, в том числе те, которые, по нашему мнению, важны для жизни, такие как углерод».

Открытие демонстрирует насколько сложной может быть обитаемость, и важность комплексного изучения каждой планетной системы. Уже недостаточно найти мир размером с Землю в умеренной зоне своей звезды. Влияние других миров в системе также необходимо тщательно учитывать.

И важно продолжать находить и описывать эти миры, вне зависимости от того, пригодны они для жизни или нет. Они показывают нам, какой широкий спектр результатов возможен для экзопланет, которые якобы похожи на Землю, и оценивают вероятность обитаемых условий в более широкой галактике.

«Это открытие — лишь первый шаг», — говорит астроном Карен Коллинз из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

«Благодаря возможности продолжить изучение этой планеты с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, мы сможем уточнить наши наблюдения и узнать больше о атмосфера планеты, вероятно, питается вулканами. Будущие открытия помогут нам понять, как ингредиенты жизни могли появиться в других мирах, кроме нашего».

Исследование опубликовано в Nature.