У красных карликов открыты 15 новых суперземель

Специалисты открыли полтора десятка новых миров, несколько обгоняющих Землю размерами, как минимум один из которых может быть обитаемым. О достижении сообщает научная группа во главе с Тэруюки Хинаро (Teruyuki Hirano) из Токийского технологического института.

Первоначально планеты были обнаружены космической миссией K2, второй инкарнацией аппарата Kepler. Однако по строгим астрономическим правилам объект, обнаруженный только одним инструментом, считается не планетой, а так называемым кандидатом в планеты. Ведь нельзя исключить, что объекта на самом деле нет, а его открытие – ложная тревога, ошибка в обработке данных. На нужную звезду направляют другие телескопы, и, только если они подтверждают существование далёкого мира, он получает гордый статус планеты.

В первой из двух научных статей, опубликованных исследователями, проверяются 16 кандидатов, обнаруженных К2. Авторы использовали  телескопы Subaru на Гавайях и NOT в Испании. Им удалось подтвердить существование 12 планет. Все они обращаются вокруг красных карликов с периодами от 0,96 до 33 земных дней.

Все обнаруженные планеты, видимо, относятся к классу суперземель. Их радиусы колеблются от 1,33 до 2,66 земного. Однако оценить массу этих миров затруднительно, так как пока нет данных об их плотности.

Планет у красных карликов до сих пор известно достаточно мало, поэтому 12 новых миров – существенный вклад в "копилку". И авторы, разумеется, не упустили шанса поискать некоторые закономерности, которым подчиняются такие экзопланеты, учитывая как собственное открытие, так и результаты предшественников.

Например, они исследовали, как зависит радиус планеты от периода обращения вокруг звезды. При этом подтвердился факт, известный из предыдущих исследований: для периодов меньше двух земных дней планеты с радиусом в один–два земных встречаются чаще, чем более крупные миры.

Также астрономы увидели намёк на так называемую "долину радиуса". Для звёзд "околосолнечных" спектральных классов F, G и K, у которых известно гораздо больше планет, давно известно это любопытное явление. Суть в том, что среди миров, близких к светилу, наблюдается явный дефицит экзопланет с радиусами 1,5–2 земных. График зависимости числа планет от радиуса в этом месте испытывает провал, который и называют "долиной".

Новые результаты говорят о том, что подобное явление может быть характерно и для красных карликов. И авторы даже предложили несколько механизмов образования подобного "провала". Впрочем, чтобы быть твёрдо уверенными в его существовании, необходима более обширная статистика.

Обнаружена также связь между радиусом планеты и содержанием в звезде элементов тяжелее гелия (металличностью, как говорят специалисты). Как и следует из теорий образования планет, в целом самые крупные из них встречаются у самых богатых "металлами" звёзд.

Впрочем, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали и о наблюдении горячего юпитера, обращающегося вокруг красного карлика. Последний факт с точки зрения этих теорий не лезет ни в какие ворота, так что модели придётся, как минимум, уточнять.

Во второй научной статье авторы сообщают о существовании ещё трёх суперземель у красного карлика K2-155. Основываясь на наблюдениях транзитов миссией К2 и спектре звезды, полученном с помощью наземных телескопов, исследователи вычислили радиусы и периоды обращения экзопланет. Для внутренней, средней и внешней планеты радиусы составляют 1,95, 1,55 и 1,64 земного соответственно, а периоды обращения – 6, 14 и 41 земных дней

С точки зрения возможной обитаемости наиболее интересна внешняя планета, она же K2-155d. Остальные заведомо слишком близки к светилу.

Является ли этот мир скалистым, как Земля, или газовым, как Нептун? Увы, это неизвестно. Его радиус попадает как раз в промежуточный диапазон между этими вариантами.

Но если предположить, что по химическому составу планета напоминает Землю, то возможна ли там жизнь? Чтобы выяснить это, авторы построили несколько трёхмерных моделей её климата. Оказалось, что всё на грани: если поток энергии от светила (инсоляция) составляет менее 1,5 земного, то температура поверхности может быть умеренной, а если больше, то там слишком жарко.

Между тем по результатам измерений инсоляция планеты равна 1,67 ± 0,38 земной. То есть истинное значение может быть как меньше, так и больше заветного числа "1,5". Оба варианта допускаются погрешностью измерения.

Впрочем, предположение об обитаемости и так зиждется в основном на оптимизме. "В наших симуляциях атмосфера и состав планеты считались земными, – напоминает Хирано. – Нет никакой гарантии, что это так".

Тем не менее, результаты исследователей позволяют надеяться, что небольшие планеты красных карликов ничем принципиально не отличаются от своих "сестёр" в системах солнцеподобных звёзд. А значит, остаётся надежда найти среди них обитаемые миры.

Напомним, что ранее мы писали о другом богатом улове миссии K2: почти сотне новых миров. Тему планет у красных карликов наш проект тоже не обошёл вниманием. Например, именно к этому классу относится знаменитая звезда TRAPPIST-1, имеющая семь землеподобных планет. А поскольку недавно вступил в строй телескоп, специально предназначенный для поиска обитаемых миров у красных карликов, нас наверняка ждут и другие интересные новости.