Новая экзопланета, открытая в окрестности красной карликовой звезды на расстоянии 40 световых лет от нас, может претендовать на титул “лучшего места для жизни вне Солнечной системы”, сообщает пресс-релиз Европейской Южной обсерватории (ESO). Международная группа астрономов, используя приемник HARPS в обсерватории ESO на Ла Силья и другие инструменты, открыла “сверхземлю”, обращающуюся внутри «зоны обитания» вокруг слабой звезды LHS 1140. Эта планета несколько больше и гораздо массивнее Земли; по-видимому, она окружена атмосферой. Кроме того, она является «транзитной», то есть, при наблюдении с Земли проходит по диску материнской звезды, что благоприятствует исследованиям ее атмосферы. Сообщение об этом открытии публикуется в выпуске журнала Nature 20 апреля 2017 г.
Только что обнаруженная сверхземля LHS 1140b находится посредине «зоны обитания» (области в окрестности звезды, внутри которой температура на поверхности планеты допускает существование жидкой воды) слабой красной карликовой звезды LHS 1140 в созвездии Кита. Красные карлики гораздо меньше и холоднее Солнца; поэтому, несмотря на то, что LHS 1140b в десять раз ближе к материнской звезде, чем Земля к Солнцу, она получает от своей звезды примерно вдвое меньше света. Орбита планеты видна с Земли «с ребра» и раз в 25 земных дней мы наблюдаем прохождение планеты по диску материнской звезды.
“Эта экзопланета самая интересная из всех, которые я видел за последнее десятилетие, – говорит руководитель работы Джейсон Дитман (Jason Dittmann) из Гарвардского Смитсонианского астрофизического центра в Кембридже, США (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). – Трудно представить себе лучший объект для решения одной из самых захватывающих задач науки – поисков жизни вне Земли.”
Условия, создаваемые на новой планете ее материнской звездой, выглядят в высшей степени благоприятными для существования жизни. Звезда LHS 1140 вращается медленнее и испускает меньше высокоэнергетического жесткого излучения, чем другие маломассивныве звезды того же типа. Хотя сейчас планета расположена в зоне, в которой жизнь в известной нам форме может потенциально существовать, оказалась она в этой зоне, по всей вероятности, только примерно через сорок миллионов лет после формирования красного карлика. До входа в «зону обитания» экзопланета могла подвергаться влиянию бурной фазы формирования материнской звезды: в частности, звезда могла сорвать оболочку водяного пара в атмосфере планеты, что могло привести к срыву парникового эффекта (runaway greenhouse effect) наподобие того, как это произошло в атмосфере Венеры.
Для того, чтобы на планете могла существовать жизнь в той форме, которая нам известна, на ее поверхности должна быть жидкая вода, а вокруг нее должна существовать атмосфера. В данном случае большие размеры планеты означают, что ее поверхность в течение миллионов лет могла быть покрыта океаном магмы, который насыщал бы атмосферу водяным паром. И теперь, когда материнская звезда давно уже перешла в спокойное состояние, эти запасы пара вполне могли привести к появлению океанов на поверхности планеты.
Первоначально новая планета была открыта при помощи инструмента MEarth: он зарегистрировал характерные периодические «зубцы» на кривой блеска звезды, с несомненностью свидетельствующие о прохождениях планеты по ее диску. После этого были выполнены наблюдения с приемником ESO HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), которые подтвердили открытие «сверхземли». Спектрограф HARPS также помог определить период обращения планеты и вычислить ее массу и плотность. Вследствие этих определений стало возможным обнаружение с приемником MEarth и других транзитных явлений, что позволило астрономам со стопроцентной уверенностью утверждать, что экзопланета действительно существует.
По оценке астрономов возраст планеты не менее пяти миллиардов лет. Ее диаметр примерно в 1.4 раза больше земного — почти 18 000 километров. И так как масса планеты при этом примерно в семь раз больше, чем у Земли, а значит, и плотность ее гораздо больше, получается, что новая экзопланета состоит из скальных пород и имеет плотное железное ядро.
Новая сверхземля является, возможно лучшим на сегодня кандидатом для наблюдений ее атмосферы (если она, конечно, там существует). Два европейских члена исследовательской группы: Ксавье Дельфлосс (Xavier Delfosse) и Ксавье Бонфи (Xavier Bonfils) из CNRS и IPAG в Гренобле (Франция), считают: “Возможно, система LHS 1140 окажется более важной для исследования планет в зоне обитания, чем даже Proxima b или TRAPPIST-1. Этот год оказался необыкновенно плодотворным для исследователей экзопланет!”.
Планета Proxima b (eso1629) гораздо ближе к Земле, но, по-видимому, она не проходит по диску своей звезды, а в этих условиях крайне трудно определить, есть ли у нее атмосфера. В отличие от системы TRAPPIST-1 (eso1706), у звезды LHS 1140 не найдено других планет. Считается, что системы из многих планет часто встречаются у красных карликов, поэтому вполне возможно что другие планеты в этой системе пока не открыты просто потому, что они слишком малы.
Наблюдения новой планетной системы вскоре предстоят на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA: будет уточнена доля высокоэнергетического жесткого излучения, достигающего поверхности LHS 1140b. Это позволит более определенно судить о возможности существования там жизни.
В более отдаленном будущем, когда вступят в строй такие телескопы, как Чрезвычайно Большой Телескоп ESO, станут возможными детальные наблюдения атмосфер экзопланет, и тогда LHS 1140b станет одним из первоочередных объектов исследований.
