В созвездии Лебедь астрономы открыли потенциально обитаемую экзопланету
Всего в 31 световом году от нас астрономы обнаружили невероятно редкий мир размером с Землю, вращающийся на расстоянии от своей звезды, который должен быть гостеприимным для жизни, какой мы ее знаем. То есть, если сама экзопланета имеет подходящие условия для возникновения жизни. Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
Эта информация пока недоступна для нас, но мир представляет собой многообещающего кандидата для будущего поиска биосигнатур на близлежащих экзопланетах с массой Земли.
Поиск экзопланет — то есть внесолнечных планет, находящихся за пределами нашей Солнечной системы — затруднен из-за ограничений наших нынешних технологий. Не заблуждайтесь, эта технология удивительна; но наши основные методы поиска экзопланет намного лучше находят большие миры, чем маленькие.
Это потому, что они полагаются на косвенные признаки, влияние экзопланеты на ее звезду-хозяин. Метод транзита обнаруживает очень слабые, регулярные провалы в звездном свете, когда экзопланета движется по орбите между нами и ее звездой; а метод лучевой скорости обнаруживает мельчайшие изменения длины волны света, поскольку звезда очень-очень слабо перемещается на месте за счет гравитационного взаимодействия с экзопланетой.
Таким образом, хотя на момент написания статьи было подтверждено более 5200 экзопланет, менее 1,5 процента из них имеют массу меньше, чем у двух земных.
И из них, возможно, дюжина вращается вокруг своих звезд на расстоянии, при котором температура может позволить жидкой воде находиться на поверхности — не настолько горячей, чтобы сгореть, и не настолько холодной, чтобы замерзнуть.
Местоположение в этой так называемой обитаемой зоне — первый шаг к сужению вопроса о том, может ли мир быть гостеприимным или нет для жизни. И это то, что группа астрономов во главе с Дианой Косаковски из Института астрономии Макса Планка (MPIA) в Германии обнаружила близлежащую красную карликовую звезду Вольф 1069.
Недавно открытая экзопланета, масса которой в 1,36 раза превышает массу Земли, получила название Wolf 1069b.
«Когда мы проанализировали данные о звезде Вольф 1069, мы обнаружили четкий низкоамплитудный сигнал того, что кажется планетой с массой примерно земной. Он вращается вокруг звезды за 15,6 дня на расстоянии, эквивалентном одной пятнадцатой части расстояния между Землей и Солнцем», - пояснили ученые.
Это определенно было бы слишком жарко для жизни, если бы Вольф 1069 был звездой, подобной Солнцу, но красные карлики намного меньше и холоднее нашей родной звезды. Это означает, что их обитаемые зоны значительно ближе к звезде, чем обитаемая зона нашей Солнечной системы, которая простирается от Венеры до Марса.
Хотя Wolf 1069b находится в 15 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, получаемое ею излучение составляет около 65 процентов от того, что Земля получает от Солнца.
На этом уровне голый, каменистый Wolf 1069b, похожий на Меркурий, должен иметь температуру около -23 градусов по Цельсию. Это слишком холодно для жидкой воды; но без атмосферы жидкая вода все равно превратилась бы в пар.
Очевидно, что для обитаемости нужно гораздо больше, чем просто правильная близость к звезде.
Атмосфера может удерживать тепло и повышать среднюю температуру, но она должна быть хорошей, плотной атмосферой. У Марса есть атмосфера, и его средняя температура составляет -65 градусов по Цельсию.
Атмосфера красной планеты также довольно хрупкая, и считается, что это связано с тем, что у нее нет защитного глобального магнитного поля, как у Земли. (У Венеры также нет внутреннего магнитного поля, но ее взаимодействие с солнечным ветром создает внешнее. Это особенность Венеры.)
Генерируемое внутри глобальное магнитное поле является результатом вращения, конвекции и проводимости жидкостей в ядре планеты, которые преобразуют кинетическую энергию в магнитную для создания магнитного поля. И возможно, что у Wolf 1069b есть один из них.
«Наше компьютерное моделирование показывает, что около 5 процентов всех эволюционирующих планетарных систем вокруг маломассивных звезд, таких как Wolf 1069, заканчиваются единственной обнаруживаемой планетой», — говорит астроном Ремо Берн из MPIA. «Моделирование также показывает этап жестоких столкновений с планетарными эмбрионами во время строительства планетарной системы, что время от времени приводило к катастрофическим столкновениям».
Эти встречи согреют молодой мир, предполагая, что ядро Wolf 1069b все еще расплавлено, как и ядро Земли, и, следовательно, может генерировать магнитное поле.
Есть только еще одна проблема. Вы знаете, что Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной? Это называется приливной блокировкой, и это результат гравитационных «тормозов», применяемых к вращению тела, если оно находится на близкой орбите с более массивным телом.
Поскольку обитаемая зона красных карликов находится так близко к звезде, большинство потенциально обитаемых экзопланет красных карликов заблокированы приливами. Это означает, что на одной стороне вечный день, а в другой — вечная ночь.
Однако не все потеряно. Исследования показывают, что такие миры все еще могут быть обитаемы, особенно вокруг терминатора, сумеречной линии между днем и ночью. Однако смоделированная карта температуры Wolf 1069b показывает, что жидкая вода, скорее всего, присутствует в области, непосредственно обращенной к звезде.
К сожалению, нам придется подождать, чтобы узнать больше: Волк 1069b не проходит между нами и его звездой, а это значит, что в настоящее время у нас нет возможности исследовать его атмосферу.
«Нам, вероятно, придется ждать этого еще десять лет», — говорит Косаковски. «Хотя это очень важно, мы развиваем наши объекты, учитывая, что большинство ближайших потенциально обитаемых миров обнаруживаются только методом лучевой скорости».
