• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
9 сентября
Иван Лавренов
1 539

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
Позавчера, 12:38
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

11 часов назад
Мария Азарова

В этом году премия досталась Алену Аспе, Джону Клаузеру и Антону Цайлингеру.

Позавчера, 18:47
Анна Новиковская

На границе палеозойской и мезозойской эр, около 250 миллионов лет назад, Землю настигло самое страшное вымирание в истории, погубившее более трех четвертей от всего живого. Однако, если какие-то группы животных исчезли почти полностью, то другие практически не пострадали. Судя по костям крошечного ящера из Антарктиды, рептилии оказались в числе последних.

1 октября
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Позавчера, 12:38
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

2 октября
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

6 сентября
Александр Березин

Нашей планете 4,5 миллиарда лет, и 539 миллионов лет на ней тянется эра «явной жизни» (фанерозой) — то есть такой, когда на планете есть крупные, высокоорганизованные животные. Сам собой возникает вопрос: быть может, среди них был разум?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: