Екзопланета, яка обертається навколо червоного карлика на відстані 40 світлових років від Землі, може стати новим володарем титулу «найкраще місце для пошуків ознак життя за межами Сонячної системи». Використовуючи спектрограф (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, HARPS) Європейської південної обсерваторії в Ла-Сілья (Чилі), а також інші телескопи по всьому світу, міжнародна команда астрономів виявила «супер-Землю», що обертається в зоні життя навколо слабкої зорі LHS 1140. Вона трохи більша й набагато масивніша, ніж Земля і, ймовірно, зберегла значну частину своєї атмосфери. Зважаючи на те, що планета проходить перед своєю материнською зорею, обертаючись навколо неї, вона може стати найцікавішою з майбутніх цілей для атмосферних досліджень. Результати роботи науковців 20 квітня 2017 р. оприлюднить журнал Nature.
Уявлення художника про екзопланету LHS 1140b, яка обертається навколо червоного карлика на відстані 40 світлових років від Землі й може стати новим володарем титулу «найкраще місце для пошуків ознак життя за межами Сонячної системи». Фото з сайту www.eso.org.
Орбіта нещодавно виявленої супер-Землі LHS 1140 b лежить в зоні життя навколо слабкого червоного карлика (його позначають LHS 1140) в сузір’ї Кита [1]. Червоні карлики набагато менші й холодніші, ніж Сонце. Хоча LHS 1140 b в десять разів ближче до своєї зорі, ніж наша планета до Сонця, вона отримує лише близько половини світла, як порівняти з кількість сонячного світла, що потрапляє на Землю. Планета міститься в середині зони життя. Її орбіту видно із Землі майже з ребра. Через кожні 25 днів, коли вона проходить перед зорею, екзопланета трохи блокує її світло.
«Це найдивовижніша екзопланета, яку я бачив в останнє десятиліття» — зауважив перший автор публікації в Nature Джейсон Діттманн (Jason Dittmann) з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (Кембридж, США). «Ми навряд чи можемо сподіватися на кращу ціль, щоб виконати один з найбільших квестів у науці — пошук доказів життя за межами Землі.»
«Умови червоного карлика особливо сприятливі — LHS 1140 обертається повільно і дає менше випромінювання високої енергії, ніж інші схожі маломасивні зорі» — пояснює член команди Нікола Астудільо-Дефрі (Nicola Astudillo-Defru) з Женевської обсерваторії, Швейцарія [2].
Для життя, яке ми знаємо, на планеті має бути рідка вода і атмосфера. Молоді червоні карлики, як відомо, дають випромінювання, що може бути згубним для атмосфер планет, які обертаються навколо них. У цьому випадку великі розміри планети означають, що океан магми міг би існувати на її поверхні протягом мільйонів років. Цей бурхливий океан лави міг тривалий час постачати водяну пару в атмосферу. Після стабілізації випромінювання зорі пара поповнила поверхню планети водою.
Спершу об’єкт виявили виконавці проекту MEarth (огляд з допомогою роботизованих телескопів найближчих до Землі зір — М карликів — з метою пошуку схожих на Землю екзопланет — Ред.) Першим натяком були характерні провали у потоці світла зорі, коли екзопланета пройшла перед нею. Далі було виконано спостереження з використанням спектрографа HARPSЄвропейської південної обсерваторії, які підтвердили наявність супер-Землі. HARPS також допоміг визначити орбітальний період, масу і густину речовини екзопланети [3].
Ця планета міститься в зоні життя своєї материнської зорі — маленької, слабкої червоної зорі на ім’я LHS 1140. Маса планети майже в 6,6 разів більша, ніж маса Землі. На малюнку її показано, коли вона проходить повз LHS 1140. Можлива атмосфера планети показана синім кольором. Фото з сайту www.eso.org.
Астрономи оцінюють вік планети принаймні у п’ять мільярдів років. Вони також зробили висновок, що її діаметр в 1,4 рази більший, ніж в Землі — майже 18 000 кілометрів. А її маса приблизно в семеро більша, ніж маса Землі. Отже, речовина екзопланети має більшу густину — це означає, що об’єкт, ймовірно, утворений з каменю і має залізне ядро.
Ця супер-Земля може бути одним з кращих кандидатів для майбутніх спостережень з метою вивчення її атмосфери, якщо така існує. Два європейських членів команди, Хав’єр Делфоссе (Xavier Delfosse) і Хав’єр Бонфілс (Xavier Bonfils) з Національного центру наукових досліджень (The National Center for Scientific Research, CNRS) та Інституту планетології і астрофізики в Ґреноблі (Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, IPAG), Франція, дійшли висновку: «Система LHS 1140 може виявитися більш важливішою мішенню для майбутньої характеристики планет в зоні життя, ніж Проксима b або TRAPPIST-1. Це був чудовий рік для відкриття екзопланет!» [4, 5].
Очікувані спостереження з допомогою Космічного телескопа імені Габбла матимуть змогу оцінити точно, яке випромінювання високої енергії отримує LHS 1140 b. Тому її здатність підтримувати життя може виявитися не такою оптимістичною.
У майбутньому, коли стануть до ладу нові телескопи, як Надзвичайно великий телескоп (Extremely Large Telescope) Європейської південної обсерваторії, цілком ймовірно, ми зможемо зробити докладні спостереження атмосфер екзопланет, і LHS 1140 b є винятковим кандидатом для таких досліджень.
Примітки
[1] Зона життя визначає діапазон орбіт навколо зорі, перебуваючи на яких, планети мають температуру, що уможливлює існування рідкої води на поверхні планети.
[2] Незважаючи на те, що планета лежить в зоні життя, його не могло бути в цьому регіоні до приблизно сорока мільйонів років після формування червоного карлика. Під час цієї фази екзопланета «відчувала» активні й змінні впливи своєї зорі. Молодий червоний карлик може легко руйнувати рідку воду в атмосфері планети, яка формується біля нього, що призводить до парникового ефекту, як на Венері.
[3] Ці зусилля дозволяють астрономам розглядати інші транзитні події, які будуть виявлені MEarth, як впевнене відкриття екзопланет.
[4] Планета біля Проксима Кентавра лежить набагато ближче до Землі, але вона, ймовірно, не робить транзит по диску своєї зорі, а це заважає з’ясувати наявність у неї атмосфери.
[5] На відміну від системи TRAPPIST-1, ніяких інших екзопланет навколо LHS 1140 не виявлено. Мультипланетні системи, як вважають, є біля багатьох червоних карликів. Тому цілком можливо, що інших екзопланет досі не знайдено, бо вони занадто малі.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
