В августе 2016 года Европейская южная обсерватория (ESO) объявила об открытии земной (то есть скалистой) сверхсолнечной планеты, находящейся на орбите в обитаемой зоне соседней звездной системы Проксима Центавра, всего в 4,25 световых лет от Земли. Естественно, новости об этом были встречены с большим волнением. Это последовало около шести месяцев спустя с объявлением о системе из семи планет, вращающейся вокруг ближайшей звезды TRAPPIST-1.
Ну, пристегнитесь, потому что ESO только что объявило, что в нашем звездном районе есть еще одна потенциально обитаемая планета! Подобно Проксиме b, эта экзопланета, известная как Росс 128b, находится относительно близко к нашей Солнечной системе (на расстоянии 10,8 световых лет) и считается умеренной по своей природе. Но помимо этого, эта каменистая планета имеет дополнительное преимущество: она вращается вокруг тихой звезды красного карлика, что повышает вероятность ее обитания.
Документ об открытии под названием «Умеренная экзо-Земля вокруг тихого M-карлика при 3,4 парсеках» был недавно выпущен ESO. Исследовательскую группу возглавлял Ксавье Бонфилс из университета Гренобльских Альп, в состав которого входили члены Женевской обсерватории, Национального совета по научным и техническим исследованиям (CONICET), Университета Буэнос-Айреса, Университета Лагуны, Института астрофизики Канарские острова (МАК) и Университет Порту.
Обнаружение было сделано с помощью высокоточного поискового устройства радиальной скорости (HARPS) ESO, расположенного в обсерватории La Silla в Чили. Эта обсерватория полагается на измерения доплеровского сдвига звезды, чтобы определить, движется ли она вперед и назад, признак того, что она имеет систему планет. Используя данные HARPS, команда определила, что скалистая планета вращается вокруг Росса 128 (красная карликовая звезда M-типа) на расстоянии около 0,05 а.е. с периодом 9,9 дня.
Несмотря на близость к принимающей звезде, Ross 128b получает только в 1,38 раза больше излучения, чем Земля. Это связано с прохладной и слабой природой звезд красных карликов, таких как Росс 128, температура поверхности которых примерно вдвое ниже, чем у нашего Солнца. Исходя из этого, группа исследователей подсчитала, что равновесная температура Росса 128b, вероятно, находится где-то между -60 и 20 ° C, то есть близко к тому, что мы наблюдаем здесь, на Земле.
Как отметил в пресс-релизе ESO Никола Астудилло-Дефру из Женевской обсерватории и один из соавторов статьи об открытии:
“Это открытие основано на более чем десятилетнем интенсивном мониторинге HARPS вместе с современными методами обработки и анализа данных. Только HARPS продемонстрировал такую точность и остается лучшим охотником за планетами в своем роде, спустя 15 лет после начала операций ».
Но что больше всего вдохновляет, так это тот факт, что Росс 128 - самая «тихая» звезда поблизости, которая также является домом для экзопланеты. По сравнению с другими классами звезд красные карлики М-типа имеют особенно низкую массу, тусклее и холоднее. Они также являются наиболее распространенным типом звезд во Вселенной: на их долю приходится 70% звезд в спиральных галактиках и более 90% всех звезд в эллиптических галактиках.
К сожалению, они также изменчивы и нестабильны по сравнению с другими классами звезд, что означает, что они испытывают регулярные вспышки. Это означает, что любые планеты, которые вращаются вокруг них, будут периодически подвергаться смертельному ультрафиолетовому и рентгеновскому излучению. Для сравнения, Ross 128 гораздо тише, а это означает, что он испытывает меньше вспышек, и поэтому планеты, вращающиеся вокруг него, со временем подвергаются меньшему облучению.
Это означает, что относительно Проксимы b или тех планет, которые находятся в обитаемой зоне TRAPPIST-1, Росс 128b с большей вероятностью сохранит атмосферу и поддержит жизнь. Для тех, кто занимается поиском экзопланет вокруг звезд М-типа - или считает, что красные карлики - лучший выбор для поиска обитаемых миров - это последнее открытие, похоже, подтверждает, что они ищут правильные места!
Как уже отмечалось, красные карлики являются наиболее распространенными во Вселенной, и в последние годы было обнаружено много каменистых планет (иногда даже многопланетная система), вращающихся вокруг этих звезд. В сочетании с их естественным долголетием - которое может оставаться в основной фазе последовательности до 10 триллионов лет - звезды красных карликов, по понятным причинам, стали популярной мишенью для охотников за экзопланетами.
На самом деле, ведущий автор Ксавье Бонфилс назвал свою программу HARPS «Ярлык к счастью» именно по этой причине. Как он и его коллеги указали, легче обнаружить маленькие прохладные планеты Земли вокруг меньших, тусклых звезд М-типа, чем вокруг звезд, которые больше похожи на Солнце.
Тем не менее, многие в научном сообществе скептически относятся к вероятности того, что любая из этих планет может быть обитаемой (опять же, из-за их изменчивой природы). Но это самое недавнее открытие, наряду с недавним исследованием, которое показывает, как блокированные на прицеле планеты, которые орбитальные звезды красного карлика могут удерживать в своих атмосферах, является еще одним возможным свидетельством того, что эти страхи могут быть напрасными.
Находясь на расстоянии около 11 световых лет от Земли, Росс 128b в настоящее время является второй ближайшей экзопланетой к нашему Солнцу. Однако сам Росс 128 медленно приближается к нам и станет нашим ближайшим звездным соседом примерно через 79 000 лет. В этот момент Росс 128b заменит Проксиму b и станет ближайшей экзопланетой к Земле!
Но, конечно, многое еще предстоит найти об этой последней экзопланете. В то время как исследовательская группа считает Росс 128b планетой с умеренным климатом, основанной на ее орбите, она остается неуверенной относительно того, находится ли она внутри, за пределами или на вершине обитаемой зоны звезды. Однако дальнейшие исследования должны пролить больше света на этот и другие вопросы, касающиеся этого потенциально обитаемого мира.
Астрономы также ожидают, что в ближайшие годы будет обнаружено больше температурных экзопланет, и что будущие исследования смогут намного лучше определить их атмосферу, состав и химический состав. Ожидается, что такие инструменты, как космический телескоп Джеймса Вебба (JWST) и чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT), будут играть важную роль.
Эти и другие инструменты не только помогут найти больше кандидатов в экзопланеты, но и будут использоваться для поиска биосигнатур в атмосфере планеты (то есть кислорода, азота, водяного пара и т. Д.). Как заключили Bonfils:
“Новые объекты в ESO сначала будут играть решающую роль в построении переписи планет земной массы, поддающихся характеристике. В частности, NIRPS, инфракрасный луч HARPS, повысит нашу эффективность в наблюдении за красными карликами, которые излучают большую часть своего излучения в инфракрасном диапазоне. И тогда ELT предоставит возможность наблюдать и характеризовать большую часть этих планет ».
На данном этапе процесс обнаружения экзопланет выходит за рамки обнаружения и входит в процесс характеризации и детального изучения. Тем не менее, приятно, что мы все еще делаем революционные открытия в области обнаружения. В ближайшие годы мы можем перейти от поиска Земли 2.0 к точке, где мы активно изучаем несколько одновременно!
