• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
09.09.2022
Иван Лавренов
1 665

Совместная работа наземных и космических обсерваторий помогла открыть планету в обитаемой зоне очень холодной звезды

6.0

Обнаружены две планеты у близкого красного карлика LP 890-9, одна из которых находится в его обитаемой зоне. Планеты проходят по диску звезды, что делает их интересной целью для дальнейших исследований.

Наземные и космические обсерватории, участвовавшие в открытии планет у звезды LP 890-9.
Наземные и космические обсерватории, участвовавшие в открытии планет у звезды LP 890-9. / © University of Birmingham / Amanda J. Smith

Когда мы говорим об обитаемых планетах, обычно мы представляем себе вторую Землю, вращающуюся вокруг второго Солнца. Но обитаемые планеты могут обращаться и вокруг более холодных светил — красных и коричневых карликов, — и они представляют немалый интерес.

Чтобы обладать умеренным климатом, планета должна находиться в десятки раз ближе к красному карлику, чем Земля к Солнцу, и при этом она почти неизбежно попадет в приливный захват. На одной ее стороне, повернутой к своему светилу, как Луна к Земле, будет вечный день, а на другой — вечная ночь, и только вблизи линии раздела звезда может подниматься из-за горизонта и заходить за него благодаря либрациям. Удержать свои атмосферы этим планетам непросто: красные карлики обладают бешеной вспышечной активностью, а в молодости — еще и многократно повышенной светимостью.

Зависимости светимости (по вертикали) от возраста (по горизонтали) для красных и коричневых карликов. Обе шкалы логарифмические:  7 = 10 млн лет, 9 = 1 млрд лет. По вертикали 0 = одна солнечная светимость, а -6 = одна миллионная светимости Солнца. Прибавка единицы на шкале соответствует увеличению значения в десять раз. Верхняя кривая соответствует красному карлику массой 0,10 солнечных (чуть легче LP 890-9); остальные кривые - коричневые карлики. Светимость такой звезды в первые 10 млн лет ее существования превосходит ее светимость в зрелом возрасте в сто раз.
Зависимости светимости (по вертикали) от возраста (по горизонтали) для красных и коричневых карликов. Обе шкалы логарифмические: прибавка единицы на шкале соответствует увеличению значения в десять раз. На верхней шкале «-3» — одна тысячная светимости Солнца, а на нижней «9» — возраст миллиарда лет. Верхняя кривая соответствует красному карлику массой 0,10 солнечных (чуть легче LP 890-9); остальные кривые — коричневые карлики. Светимость такой звезды в первые несколько миллионов лет ее существования почти в сто раз превосходит ее светимость в зрелом возрасте. / © https://trkendall.wordpress.com/2013/10/11/young-red-low-mass-brown-dwarf-pso-j318-5-22-from-pan-starrs/

На этом основные трудности обитаемых планет в системах красных карликов заканчиваются. Если планета заметно массивнее Земли, она может удержать плотную атмосферу, которая поглотит жесткое излучение вспышек и сгладит температурные контрасты между дневной и ночной стороной планеты. К тому же красные карлики встречаются в несколько раз чаще солнцеподобных звезд, и они живут сотни миллиардов, а то и триллионы лет — в отличие от нашего Солнца, которое через миллиард-другой лет сделает Землю необитаемой.

Планеты красных карликов легче изучать с помощью транзитной спектроскопии — флагманского метода изучения атмосфер экзопланет. Проходя по диску солнцеподобной звезды, планета размером с Землю закрывает одну десятитысячную долю ее диска, а ее атмосфера — всего пару миллионных долей. Если на планете есть кислород, то в линии его поглощения планета будет перекрывать примерно на 0,0002% больше звездного света, чем в соседнем участке спектра, где атмосфера прозрачна.

Иллострация транзитной спектроскопии — измерения доли света звезды, заслоняемого планетой, в зависимости от поглощения в ее атмосфере. Справа — график изменения наблюдаемой яркости во времени; «синие» волны поглощаются сильнее «красных». / © https://slideplayer.com/slide/8685019/

Красные карлики намного меньше Солнца, и для их планет соответствующие цифры увеличиваются в сотню раз — до процента и сотых долей процента (они обратно пропорциональны квадрату радиуса звезды). Измерить такие вариации блеска все еще сложно, но гораздо проще, чем у солнцеподобных звезд. Кроме того, благодаря тесным орбитам, планеты красных карликов чаще оказываются транзитными, а транзитные планеты чаще проходят по диску своей звезды.

Несмотря на удобство изучения, у маломассивных красных карликов пока известно довольно мало планетных систем. Красные карлики очень тусклы — особенно в видимом диапазоне, где работают большинство обсерваторий, занимающихся поиском экзопланет. И все же, среди их систем уже удалось сделать несколько впечатляющих открытий и составить интересную статистику.

Самая близкая к нам звезда, Проксима Центавра — красный карлик, и в ее обитаемой зоне есть планета земной массы. Около очень тусклого и холодного карлика TRAPPIST-1 обнаружено сразу семь землеподобных планет, из которых от одной до трех могут находиться в обитаемой зоне. Многие другие системы красных карликов устроены похожим образом: компактные и упорядоченные архитектуры из земель, суперземель и мини-нептунов, многие из которых находятся в обитаемых зонах или близки к ним.

Планета в системе Проксимы Центавра в представлении художника. Примерно так может выглядеть и очень похожая на нее планета LP 890-9 c.
Планета в системе Проксимы Центавра в представлении художника. Примерно так может выглядеть и очень похожая на нее планета LP 890-9 c. / © wikipedia.org

Ученые из университета Бирмингем во главе с Летицией Дельрес (Laetitia Delrez) докладывают об открытии двух землеподобных планет у звезды LP 890-9, которая теперь занимает второе место в списке самых холодных звезд с планетами (после TRAPPIST-1). Это — красный карлик в созвездии Эридана, на расстоянии ста световых лет от Земли, который в шесть раз меньше Солнца и в девять раз легче его. Диаметр звезды всего в полтора раза больше юпитерианского, а температура — меньше, чем у вольфрамовой нити во многих лампах накаливания — 2570 градусов Цельсия.

В видимом свете яркость LP 890-9 составляет +18-ю звездную величину — чтобы разглядеть ее глазами, понадобится двухметровый телескоп. Несмотря на это, обсерватория TESS, которая ищет экзопланеты у близких звезд, оказалась способной зафиксировать падения яркости звезды от прохождения планет по ее диску.

Для подтверждения транзитов астрономы воспользовались метровыми инфракрасными телескопами SPECULOOS, установленными в Канарской и Европейской Южной обсерваториях, и предназначенными специально для поиска и подтверждения транзитов у красных карликов (в инфракрасном диапазоне они в сотни раз ярче, чем в видимом). Собирающая способность этих телескопов в сто раз превосходит TESS, и транзитные сигналы удалось точно измерить.

Оказалось, что обе планеты обладают почти одинаковыми диаметрами — на треть больше земного. Скорее всего, они являются скалистыми. Внутренняя планета разогревается материнской звездой вчетверо больше, чем Земля, и обладает тепловым режимом, промежуточным между Венерой и Меркурием. На внешней планете прогрев составляет 90% от земного. Таким образом, планета LP 890-9c чуть прохладнее Земли и находится почти в центре зоны обитаемости.

Транзитный сигнал от каждой из планет — падение блеска звезды при прохождении планеты по ее диску — составляет солидные 0,6%. Вероятно, вскоре к их изучению подключится телескоп Джеймса Уэбба, и мы узнаем довольно многое об их природе и составе их атмосфер.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 19:10
Дарья Губина

В 2022 году зонд DART столкнулся с Диморфом, спутником астероида Дидим. Ученые хотели проверить, можно ли сбить с траектории небольшое, но потенциально опасное для нашей жизни космическое тело. Оказалось, DART не только изменил орбиту маленького объекта, но и полностью его «переворошил».

Вчера, 15:00
Юлия Трепалина

Немецкие ученые рассказали о преимуществах новой технологии промышленного производства яблочного сока — с помощью метода спирального пресса с фильтрацией (spiral filter press). Исследователи установили, что он позволяет в четыре раза увеличить содержание в соке полезных для здоровья веществ по сравнению с более традиционным способом отжима.

Позавчера, 21:31
Руслан Руслан

Компания Neuralink, при помощи которой предприниматель Илон Маск надеется совершить революцию в интерфейсах «мозг-компьютер» (BCI), впервые имплантировала человеку устройство «чтения мыслей». Об этом Маск сообщил в твите, опубликованном 29 января. Однако, некоторые обеспокоены отсутствием прозрачности вокруг имплантата, который должен дать возможность управлять устройствами посредством мысли. Реакции ученых и экспертов на это событие обобщает медиа-редакция Nature, а Naked Science приводит перевод этой статьи.

Вчера, 19:10
Дарья Губина

В 2022 году зонд DART столкнулся с Диморфом, спутником астероида Дидим. Ученые хотели проверить, можно ли сбить с траектории небольшое, но потенциально опасное для нашей жизни космическое тело. Оказалось, DART не только изменил орбиту маленького объекта, но и полностью его «переворошил».

Вчера, 15:00
Юлия Трепалина

Немецкие ученые рассказали о преимуществах новой технологии промышленного производства яблочного сока — с помощью метода спирального пресса с фильтрацией (spiral filter press). Исследователи установили, что он позволяет в четыре раза увеличить содержание в соке полезных для здоровья веществ по сравнению с более традиционным способом отжима.

Позавчера, 21:31
Руслан Руслан

Компания Neuralink, при помощи которой предприниматель Илон Маск надеется совершить революцию в интерфейсах «мозг-компьютер» (BCI), впервые имплантировала человеку устройство «чтения мыслей». Об этом Маск сообщил в твите, опубликованном 29 января. Однако, некоторые обеспокоены отсутствием прозрачности вокруг имплантата, который должен дать возможность управлять устройствами посредством мысли. Реакции ученых и экспертов на это событие обобщает медиа-редакция Nature, а Naked Science приводит перевод этой статьи.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: