Планету розміром майже з Землю знайшли за 72 світлові роки від нас

Астрономи знайшли екзопланету майже такого ж розміру, як Земля, яка обертається навколо крихітної зірки зовсім не дуже далеко.

Вона має назву K2-415b, і її схожість (і відмінності) з нашим рідним світом може пролити світло на те, як планети, схожі на Землю, формуються та еволюціонують по-різному в системах, які дуже відрізняються від нашої.

«Малі планети навколо М-карликів є гарною лабораторією для дослідження атмосферного різноманіття кам’янистих планет і умов, у яких може існувати придатна для життя планета земної групи», — пише міжнародна група астрономів під керівництвом Теруюкі Хірано з Центру астробіології в Японії.

«Будучи однією з найменш масових зірок, серед яких, як відомо, є планета транзиту розміром із Землю, K2-415 стане цікавою мішенню для подальших спостережень, включаючи додатковий моніторинг радіальної швидкості та транзитну спектроскопію».

Дослідження прийнято для публікації в The Astronomical Journal і доступне на сервері препринтів arXiv .

Галактика Чумацький Шлях — це велике місце з багатьма цікавими світами, але поки що воно ухиляється від одного з найбільших питань, яке коли-небудь задавало людство: чому ми тут? І не тільки чому, але як і чому ця планета, і чи є ще десь там, де потенційно може виникнути життя?

Оскільки Земля є єдиним місцем у Всесвіті, де ми точно знаємо, що виникло життя, одним із інструментів, який може допомогти дати відповіді, є популяція екзопланет, схожих на Землю. Подібні за розміром, складом, температурою, масою; можливо, навіть архітектура планетарної системи .

Найкраща популяція екзопланет для початку цього дослідження – це малі світи розміром із Землю, що обертаються навколо малих зірок, відносно поблизу, таким чином, що вони проходять між нами та зіркою. Це тому, що вони є найкращими кандидатами для характеристики атмосфери.

Коли екзопланета проходить перед зіркою, частина світла зірки проходитиме через атмосферу, причому деякі довжини хвиль у спектрі поглинаються або посилюються елементами в атмосфері.

Навколо менших, тьмяніших і холодніших зірок, таких як червоні карлики, придатна для життя зона температур набагато ближча до зірки, ніж навколо зірки, як Сонце. Це означає, що орбітальний період коротший, тому багато транзитів можуть бути записані та складені для посилення спектральних даних. І, очевидно, ближчі зірки будуть здаватися яскравішими, що полегшить такі спостереження.

Однак малі екзопланети важче знайти, ніж великі . У радіусі 100 світлових років від Сонячної системи було виявлено лише 14 екзопланет, розмір яких у 1,25 раза перевищує радіус Землі, що обертаються навколо червоних карликів, включаючи всі 7 світів у системі TRAPPIST-1 .

Це приклад, коли немає такої речі, як занадто багато точок даних, і Хірано та його колеги, здається, знайшли дузі. Екзопланета K2-415b в 1,015 разів перевищує радіус Землі та обертається навколо однієї з найменших червоних карликових зірок, на якій знайдено світ розміром із Землю. Зірка K2-415 становить лише 16 відсотків маси Сонця.

Екзопланету вперше було помічено в даних телескопа Kepler, який уже не працює, у 2017 році, а також у даних наступника Kepler, TESS.

Дослідники продовжили спостереження, провівши спостереження в інфрачервоному діапазоні , щоб побачити, чи зможуть вони помітити слабке «коливання» в русі зірки, оскільки її дуже злегка смикає на місці гравітація екзопланети.

Ця велика кількість даних виявила наявність світу, а також його характеристики. Кількість зоряного світла, заблокованого під час транзиту екзопланети, можна використовувати для розрахунку радіуса планети. Величина коливань визначає його масу.

Ці два параметри можна поєднати, щоб обчислити щільність екзопланети. І, звичайно, періодичність транзитів показує орбітальний період екзопланети.

Ось де K2-415b починає серйозно відрізнятися від Землі. Хоча екзопланета розміром приблизно з Землю, її маса набагато вища, приблизно в три рази більша за земну. Це означає, що K2-415b також щільніший за Землю.

І він набагато, набагато ближче до своєї зірки: його орбітальний період становить лише чотири дні. Це правда, що зона проживання червоного карлика може бути набагато ближчою, ніж зона проживання Сонця, з орбітами, які вимірюються днями, а не місяцями , але це занадто близько для комфорту, навіть для червоного карлика.

Проте лише трохи. K2-415b знаходиться всередині межі житлової зони K2-415. Це може означати, що у нього ще є атмосфера для дослідження. У Сонячній системі Венера знаходиться всередині придатної для життя зони, а її атмосфера – це щільне та інтригуюче шоу жахів .

Також можливо, що K2-415 є багатопланетною системою; це підвищує ймовірність існування наразі невиявленої екзопланети в зоні проживання зірки.

Тому ми навряд чи знайдемо ознаки життя на K2-415b. Але система є чудовою мішенню для визначення характеристик атмосфери екзопланети та подальших досліджень, які шукають приховані, потенційно живі світи.