Найновіший мисливець планет NASA, супутник з пошуку екзопланет методом транзитів (Transiting Exoplanet Survey Satellite, TESS), виявив три нових світи навколо відносно близької до нас зорі — один трохи більший, ніж Земля, а два інших такі, яких немає в Сонячній системі. Ці об’єкти «закривають» відомий зі спостережень розрив у розмірах відомих планет і обіцяють бути одними з найцікавіших цілей майбутніх досліджень. Статтю, в якій подано опис нової екзопланетної системи, оприлюднив журнал Nature Astronomy.
TESS Object Interest (TOI) 270 — це слабка, холодна зоря, яку частіше ідентифікують за її назвою в каталозі: UCAC4 191-004642. Вона належить до зір класу М, приблизно на 40 % менша від Сонця як розміром, так і масою, а температура її поверхні приблизно на третину нижча, ніж у Сонця. Зоря та її планетна система містяться від Землі на відстані приблизно 73 світлових років у напрямку південного сузір’я Живописця.
Інфографіка, що ілюструє основні особливості системи TOI 270, розташованої на відстані приблизно 73 світлових років у напрямку південного сузір’я Живописця. Три відомі планети виявлено з допомогою космічного телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, Супутник з пошуку екзопланет методом транзитів), що належить NASA. На вставках подано інформацію про планети, зокрема відносні розміри, як порівняти їх із Землею. Температури, вказані для планет TOI 270, — це рівноважні температури, обчислені без урахування впливу будь-яких можливих атмосфер. Фото з сайту www.nasa.gov.
Найближча до зорі планета, TOI 270 b, ймовірно, має тверду поверхню й приблизно на 25 % більша, ніж Земля. Вона обертається навколо зорі з періодом 3,4 доби на відстані приблизно в 13 разів ближче, ніж відстань Меркурія до Сонця. Науковці, на підставі статистичних досліджень відомих екзопланет такого розміру, вважають, що маса TOI 270 b в 1,9 рази більша, ніж у Землі.
Завдяки близькій відстані до зорі планета b є гарячим світом. Її рівноважна температура, тобто температура, що залежить лише від енергії, яку планета отримує від зорі, — без урахування додаткових ефектів потепління від можливої атмосфери, становить майже 254 градуси за шкалою Цельсія.
Інші дві планети — TOI 270 c і d, відповідно, в 2,4 і 2,1 рази більші, ніж Земля, й обходять довкола зорі кожні 5,7 і 11,4 доби. Хоча їхні розміри приблизно на половину менші, ніж у Нептуна, обидві планети можуть бути схожі на нього. У їхньому складі переважають гази, а не тверді речовини, і їхні маси приблизно в 7 і 5 разів більші, ніж маса Землі.
Усі планети лежать близько до зорі, а це означає, що вони роблять один оберт навколо осі протягом періоду обертання навколо зорі. Така синхронізація періодів обертання приводить до того, що до зорі завжди повернутий один бік планети, як і в Місяця на його орбіті навколо Землі.
Ілюстрації кожної планети в системі TOI 270, що дають змогу порівняти й побачити відмінності між ними. Температури, вказані для планет TOI 270, є рівноважними температурами, обчисленими без урахування впливу будь-яких можливих атмосфер. Фото з сайту www.nasa.gov.
Планети c і d найкраще можна охарактеризувати як міні-Нептуни, тип планети, яких немає у нашій власній планетній системі. Дослідники сподіваються, що подальше вивчення ТОІ 270 може допомогти пояснити, як два з цих міні-Нептунів виникли поряд зі світом майже такого розміру, як Землі.
«Цікавим аспектом цієї системи є те, що її планети закривають чітко встановлений розрив у відомих планетних розмірах», — сказав співавтор дослідження Фран Позуелос (Fran Pozuelos) з університету Льєжа в Бельгії. «Нечасто планети мають розміри від 1,5 до двох разів більше розмірів Землі з причин, ймовірно пов’язаних із способом формування планет, але це все ще дуже суперечлива тема. TOI 270 — це прекрасна лабораторія для вивчення меж цього розриву і вона допоможе нам краще зрозуміти, як планетні системи формуються та розвиваються».
Команда Максиміліана Ґюнтера (Maximilian Günther) з Массачусетського технологічного інституту в Кембриджі, який очолював дослідження, особливо зацікавлена у найвіддаленішій планеті, TOI 270 d. Команда оцінює її рівноважну температуру приблизно в 66 градусів °С. Це робить планету найбільш поміркованим світом у системі, що саме собою є рідкістю серед відомих транзитних планет.
«TOI 270 розташована на небі ідеально для вивчення атмосфер її зовнішніх планет за допомогою майбутнього космічного телескопа Джеймса Вебба», — сказала учасниця дослідження Адіна Файнштейн (Adina Feinstein), докторантка з Чиказького університету. «Вебб буде спостерігати цю систему понад півроку, що може забезпечити цікаві порівняльні дослідження між атмосферами ТОІ 270 c і d».
Система TOI 270 така компактна, що Юпітер та орбіти його супутників у Сонячній системі, найкраще підходять для порівняння, наведеного на цьому малюнку. Фото з сайту www.nasa.gov.
Науковці сподіваються, що подальші дослідження можуть виявити додаткові планети поза трьома відомими нині. Якщо планета d землеподібна зі щільною атмосферою, то її поверхня є занадто гарячою для існування рідкої води, що є основною вимогою для наявності життя. Однак наступні дослідження можуть виявити додаткові землеподібні планети на дещо більших відстанях від зорі, де нижча температура могла б дати шанс воді бути у рідкому стані на їхніх поверхнях.
За інф. з сайту www.nasa.gov підготував Іван Крячко
