Вокруг красного карлика нашли две суперземли

K2-18 – красный карлик в 111 световых годах от Земли в созвездии Льва. Первую экзопланету, которая вращается вокруг него, нашли в 2015 году; тогда же установили, что ее орбита находится в обитаемой зоне, то есть на таком удалении от звезды, при котором на планете может существовать жидкая вода. Установить это ученые смогли по данным измерений HARPS – высокоточного спектрографа, установленного на 3,6-метровом телескопе в обсерватории Ла-Силья в Чили.  HARPS с большой точностью измеряет радиальные скорости звезд; планеты вызывают небольшие колебания радиальной скорости, по которым астрономы и обнаруживают их присутствие.

Чтобы установить, относится ли K2-18b к каменистым планетам или к газовым гигантам, ученым нужно было узнать ее массу; зная массу и радиус планеты, которые вычислили по колебаниям радиальной скорости звезды, ученые установили плотность планеты. Вычислениями занимался алгоритм машинного обучения; результаты показали, что K2-18b состоит в основном из плотного вещества. Другими словами, K2-18b – каменистая планета с газовой атмосферой, как и Земля, но только тяжелее или состоит в основном из жидкой воды и покрыта ледяной коркой.

Пока ученым не хватает данных для того, чтобы признать один из этих вариантов окончательным; сделать дополнительные измерения сможет телескоп «Джеймс Уэбб», запуск которого пока планируется на 2019 год, пояснил ведущий автор работы Райан Клутье (Ryan Cloutier) из Университета Монреаля. Воспользоваться приборами телескопа мечтает множество специалистов, поэтому отбор заявок на его операционные часы будет очень строгим. Клутье рассчитывает, что K2-18b сочтут достойным кандидатом на дальнейшее изучение, в первую очередь потому, что теоретически существует возможность изучить состав ее атмосферы.

Кроме того, в данных HARPS о K2-18 Клутье и его коллеги обнаружили интересную аномалию; кроме сигнала с периодом в 39 дней, вызванного вращением K2-18b, обнаружился еще один с меньшим периодом – 9 дней; вместе с командой исследователей астрономической обсерватории Университета Женевы, Университета Гренобля, Скарборо и Порту Клутье установил, что второй сигнал дает вращение второй экзопланеты системы K2-18 – K2-18c.

Орбита K2-18c, скорее всего, слишком близка к своей звезде, чтобы на ней могла быть жидкая вода. В остальном она, вероятно, похожа на Землю – это, предположительно, каменистая планета с массой, сравнимой с земной.

С препринтом статьи можно ознакомиться на arXiv.org.