В обитаемой зоне близкой звезды нашли суперземлю из «долины радиусов»

С одной стороны, красные карлики (звезды спектрального класса M) могут представлять опасность для обитаемости экзопланет из-за частых вспышек. Так, компьютерное моделирование показало, что, вероятно, большинство планет перспективной системы TRAPPIST-1 растеряли атмосферы как раз из-за активности их звезды.

С другой стороны, прохладные красные карлики — одна из лучших целей для поиска землеподобных экзопланет существующими инструментами. Во-первых, пролетая на фоне светила, небольшие экзопланеты создают заметную «ямку» в излучении звезды из-за небольшого радиуса последней. Во-вторых, орбитальный период у таких тел тоже получается относительно коротким, что упрощает сбор данных.

Красный карлик TOI-715 расположен в 137 световых годах (42 парсека) от нас. Судя по спектру, это относительно старая звезда — как минимум того же возраста, что и Солнце, а вероятнее всего, старше.

В 2019 году астрономы сообщили о кандидате в экзопланеты рядом с ней — суперземле с орбитальным периодом около 19,2 земного дня. Такие параметры тут же сделали ее перспективным объектом для дальнейших наблюдений. И вот ученые представили результаты анализа полученных данных. Они опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Оказалось, планета TOI-715 b попадает в «консервативную обитаемую зону» — область вокруг звезды, где каменистая планета получает от 0,42 до 0,842 инсоляции Земли, то есть излучения, которое получает наша планета от Солнца. Это первая подтвержденная экзопланета, открытая космическим телескопом TESS и попадающая в обитаемую зону с настолько жесткими ограничениями.

Другая важная характеристика — радиус экзопланеты в 1,55 земного. Получается, планета попадает в «долину радиусов», или «разрыв Фултона». Этими терминами называют «недостаток» экзопланет с орбитальными периодами менее 100 дней и радиусами 1,5-2 земного. Его заметили в результате анализа 900 систем, обнаруженных космической обсерваторией «Кеплер».

Ученые предполагают, что «долина радиусов» возникает из-за разных путей эволюции планет. Эволюция в свою очередь зависит как от внутренних процессов, так и от влияния звезды, которое определяется ее массой и другими параметрами. Главное, астрономы пока не уверены, существует ли «разрыв Фултона» у красных карликов. Именно поэтому TOI-715 b так примечательна — она поможет определить форму и «глубину» этого «разрыва» у таких звезд.

К тому же недавно появилась другая гипотеза об экзопланетах у красных карликов. Возможно, среди них есть «разрыв» не в радиусах, а в плотностях планет, который появляется между каменистыми и «водными мирами». И его тоже можно объяснить разными эволюциями. В общем, TOI-715 b — хороший объект для наблюдений с помощью телескопа «Джеймс Уэбб».

При анализе данных наблюдений авторы новой работы выявили признаки наличия еще одной небольшой экзо планеты в системе красного карлика TOI-715. Причем, по их оценке, эта планета по размеру очень близка к Земле — 1,066 земного радиуса. Ее орбитальный период — 25,6 земного дня. Она попадает в обитаемую зону, вблизи ее внешнего края. Если существование экзопланеты подтвердится, она станет самой маленькой планетой в обитаемой зоне, открытой TESS.