Super-Earth exoplanets orbiting an M-class dwarf star
Прохладное Солнце могло бы приютить обитаемую планету
Международная группа ученых обнаружила потенциально обитаемые большие планеты - супер-Земли - находящиеся в жилой зоне холодной звезды, которая является членом тройной звездной системы. Это открытие показывает, что обитаемые планеты могут формироваться в более разнообразных условиях, чем считалось ранее. Это четвертая экзопланета, обнаруженная в зоне пригодной для жизни около звезды — первая, из которых Gliese 581d, была обнаружена в мае прошлого года. Планеты типа «супер-Земля» - это планеты массой от двух до 10 масс Земли.
Исследовательская группа, которую возглавляет Гиллем Англада-Эскудэ (Guillem Anglada-Escude) и Пол Батлер (Paul Butler) из Института Науки Карнеги в США, изучила данные, опубликованные Европейской южной обсерваторией, а также плюс к этому новые измерения с применением спектрографа Эшел (Echelle) в обсерватории Keck и нового спектрографа для поиска планет в Карнеги на телескопе Магеллан-II. Исследователи искали звезды с малыми «колебаниями» их орбит - общий признак для экзопланет, который вызван действием гравитационной силы планеты.
Скрытые планеты
Среди обследованных звезд была GJ 667C –- карликовая звезда M-класса, на расстоянии 22 световых лет от Земли; было известно, что она имеет супер-Землю (так называемый объект GJ 667Cb), которая вращается вокруг звезды всего за 7,2 дня. Очень низкая орбита планеты означает, что на ней слишком жарко, чтобы поддерживать жизнь, и поэтому ранее она считалась неинтересной. Кроме того, две другие звезды в тройной системе, а это пара оранжевых карликов K-класса с концентрацией тяжелых элементов — тех, что тяжелее водорода и гелия — составляющая только 25% от того, что на Солнце. Так как такие элементы являются строительными блоками скалистых планет земной группы, то астрономы и не ожидали, чтобы система имела множество маломассивных планет. Но после тщательного анализа данных, исследователи с удивлением обнаружили четкий сигнал о новой планете — GJ 667Cc — которая имеет период обращения 28,15 суток и минимальную массу всего в 4,5 раза больше Земли.
Сравнение Солнечной системы и планетной системы GJ 667C
(Comparing the solar system and the GJ 667C planetary system)
Новая планета получает 90% света, от того, что получает Земля. Однако, поскольку большая часть падающего света карликовых звезд M-класса в инфракрасном диапазоне, то более высокий процент этой энергии должен быть поглощен планетой. Принимая оба этих эффекта во внимание, исследователи считают, что планета поглощает примерно такое же количество энергии от своей звезды, что и Земля поглощает от Солнца.
Это означает, что температура поверхности, такая же как на Земле, что в свою очередь, повышает эфемерную возможность существования жидкой воды на поверхности планеты. Подтверждение этой гипотезы, однако, потребует дополнительной информации об атмосфере планеты. «Эта планета является новым наилучшим кандидатом для обнаружения на ней жидкой воды и, возможно, жизни, в той форме как мы ее знаем», говорит Англада-Эскуде.
Другой дом?
Ученые отмечают, что система может также содержать две другие планеты - газовый гиганта наподобие Юпитера, а также третью супер-Землю с периодом обращения 75 дней. Однако будут необходимы дальнейшие наблюдения, чтобы подтвердить эти две возможности. «С появлением нового поколения инструментов, исследователи смогут обследовать многие карлики М-класса для поиска подобных планет и, в конечном счете, искать спектральные признаки жизни в одном из этих миров», говорит Англада-Эскуде.
Льюис Дартнэл (Lewis Dartnell), астробиолог из Университетского колледжа Лондона, говорит, что в то время как открытие новых «потенциально скалистых экзопланет, обращающихся в обитаемой зоны звезды, очень интригует, важно отметить, что обсуждаемая звезда — это карликовая звезда M-класса». Он продолжает утверждать, что такие звезды могут быть весьма неустойчивыми, и это будет означать проблемы для их планет. «Кроме того, такие экзопланеты будут, скорее всего, приливно заблокированы и климат на такой планете был бы экстремальным — арктические условия на стороне планеты, где всегда темно и бесконечный день на освещенной стороне, — а это может сделать жизнь на такой планете проблематичной», говорит он.
Работа будет опубликована в журнале
Astrophysical Journal Letters
. Препринт в настоящее время доступен на
arXiv
.