Впервые обнаружены экзопланеты размером с Землю

Впервые обнаружены экзопланеты размером с Землю

Текст: Дмитрий Целиков | Послушать эту новость

Американский космический телескоп «Кеплер» обнаружил самые маленькие на сегодня экзопланеты, обращающиеся вокруг звезды, напоминающей Солнце.

Увы, Kepler 20e и Kepler 20f расположены слишком близко к своему светилу!

Здесь и ниже изображения NASA / Ames / JPL-Caltech.

Обе планеты, по всей видимости, обладают каменистой поверхностью. Kepler 20e чуть меньше Венеры (0,87 радиуса Земли), а Kepler 20f — немного больше (1,03). Оба объекта проживают в пятипланетной системе звезды Kepler 20, находящейся примерно в тысяче световых лет от Земли в созвездии Лиры.

Kepler 20e обращается вокруг светила за 6,1 земных суток, Kepler 20f — за 19,6. В обоих мирах очень жарко: 1 040 и 705 К соответственно. В первом случае любая атмосфера должна была испариться, оставив только спёкшиеся породы, богатые кварцем и железом. На f-планете водород и гелий должны были покинуть атмосферу, но некоторое количество водяного пара могло выжить.

«Главной целью миссии “Кеплера” остаётся поиск планет размером с Землю в обитаемой зоне, — отмечает Франсуа Фрессин из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, ведущий автор нового исследования, опубликованного в журнале Nature. — Это открытие впервые показало, что экзопланеты размером с Землю существуют и что мы в состоянии их обнаружить».

Система Kepler 20 включает также три планеты, которые больше Земли, но меньше Нептуна. Kepler 20b (ближайшая к звезде), Kepler 20c (третья по счёту) и Kepler 20d (пятая) обращаются вокруг светила за 3,7, 10,9 и 77,6 земных суток соответственно. Все пять планет имеют орбиты, лежащие примерно в пределах орбиты нашего Меркурия. Звезда принадлежит к тому же G-классу, что и Солнце, но чуть меньше и прохладнее.

Система чрезвычайно интересна. В Солнечной системе небольшие твёрдые миры находятся поблизости от светила, тогда как крупные и газообразные — дальше. А здесь большие и маленькие планеты перемешаны. Учёные не уверены в том, как формировалась данная система, но полагают, что планеты образовались не там, где находятся сейчас. Вероятно, они появились на свет на более далёких орбитах, а затем мигрировали внутрь — по видимому, в результате взаимодействия с материалом диска, из которого они произошли. Это позволило планетам сохранить своё положение относительно друг друга, несмотря на размеры.

«Кеплер» обнаруживает кандидатов в экзопланеты путём регистрации снижения яркости более чем 150 тыс. звёзд. Это указывает на прохождение планеты между светилом и Землёй. Учёные придерживаются правила трёх транзитов, прежде чем вносят кандидата в список. Затем к процессу подключаются наземные телескопы и орбитальная обсерватория «Спитцер», данные которых позволяют подтвердить или опровергнуть существование планеты.

Но на этот раз планеты были столь малы, что 12-часовые наблюдения гравитационного воздействия кандидатов на звезду, выполненные одним из 10-метровых телескопов обсерватории им. Кека на Гавайях, не смогли подтвердить открытие. Пришлось обратиться к статистике. Отчасти уверенность в правильности выводов пришла из огромного числа транзитов: период обращения-то короткий. Кроме того, два новичка являются частью системы, в которой уже были обнаружены три планеты, так что любой сигнал о прохождении в той же орбитальной плоскости едва ли можно будет отнести к ложному срабатыванию. Наконец, изображения звезды, полученные 5,1-метровым телескопом Хейла обсерватории Паломар в Калифорнии, помогли исключить возможность того, что на яркость Kepler 20 способно воздействовать фоновое светило. Кроме того, астрономы использовали ПО для 3D-моделирования Blender, которое тоже помогает исключить другие астрофизические явления, маскирующиеся под планеты.

Масса и плотность планет остаются загадкой. Решить её поможет «Северный спектрометр лучевых скоростей» (North radial-velocity spectrometer), который начнёт работу в апреле 2012 года на 3,6-метровом Национальном телескопе им. Галилея на Канарских островах.

Напомним: недавно сообщалось, что телескоп «Кеплер» отыскал свою первую потенциально обитаемую экзопланету — Kepler 22b. Впрочем, она довольно-таки велика, и есть сомнения, что при своих размерах она смогла сохранить твёрдую поверхность.

Kepler 20f в представлении художника. Ниже — Kepler 20e.

Подготовлено по материалам НАСА и Nature News.