Область исследования экзопланет продолжает развиваться семимильными шагами. На момент написания этой статьи было подтверждено наличие 5572 внесолнечных планет в 4150 системах (еще 10 065 кандидатов ожидают подтверждения. Что ж, пристегнитесь, потому что еще шесть экзопланет были подтверждены вокруг TOI-1136, звезды, похожей на Солнце, расположенной примерно в 276 световых метрах от Солнечной системы). — лет от Земли. Возраст этой звезды менее 700 миллионов лет, что делает ее относительно молодой по сравнению с нашей собственной (4,6 миллиарда лет). Эта система позволит астрономам наблюдать, как системы, подобные нашей, развивались со временем.
Система из шести планет была подтверждена TESS Keck Survey, международной группой астрономов, которая ищет экзопланеты путем анализа данных, полученных со спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) и обсерватории WM Keck (из которой профессор планетарной астрофизики Калифорнийского университета в Риверсайде Стивен Кейн является главным исследователем). Подробности системы шести планет были представлены в серии статей, опубликованных в Астрономический журнал. В семнадцатой и последней статье серии исследовательская группа представила точные измерения массы шести экзопланет, подробную информацию об их орбитах и характеристиках их атмосфер.
На сегодняшний день большинство экзопланет, наблюдаемых астрономами, были либо отдельными открытиями, либо одной из немногих планет. Но в некоторых случаях, таких как Kepler-90 и TRAPPIST-1, астрономы наблюдали множество планет в одной системе (8 и 7 соответственно). В зависимости от возраста родительской звезды эти системы предоставляют астрономам возможность наблюдать, как формировались и развивались многопланетные системы. В случае с TOI-1136 его возраст отличает его от многих известных систем: ему всего 700 миллионов лет.
Тара Фетерольф, приглашенный доцент кафедры астрофизики в Калифорнийском университете в Сан-Маркосе и соавтор новой статьи, объяснила в выпуске UC Riverside News:
«Поскольку немногие звездные системы имеют столько планет, как эта, она приближается по размеру к нашей Солнечной системе. Они одновременно достаточно похожи и достаточно различны, поэтому мы можем многому научиться. Это дает нам возможность взглянуть на планеты сразу после их формирования, а формирование Солнечной системы является горячей темой. Каждый раз, когда мы находим многопланетную систему, это дает нам больше информации для обоснования наших теорий о том, как возникают системы и какова наша система».
Первоначальные наблюдения системы были проведены в 2019 году с помощью TESS, за которыми последовали наблюдения с использованием эшелле-спектрометра высокого разрешения (HIRES) в обсерватории У.М. Кека и автоматического искателя планет (APF) в Ликской обсерватории. Последние наблюдения позволили команде точно ограничить массу планет, используя измерения лучевой скорости (где небольшие изменения в движении звезды указывают на действующие на нее гравитационные силы). Это дало оценки от 3,5 (TOI-1135 b) до 9,7 (TOI-1135 f) масс Земли, что помещает их между Суперземлями и Мини-Нептунами.
Команда также использовала варианты времени транзита, где провалы в светимости звезды используются для определения присутствия планет (и их размера). Затем они создали компьютерные модели, в которых измерения скорости накладывались на данные о транзите, что давало больше информации о системе. Обычно молодые звезды трудно изучать, поскольку они очень активны, обладают мощными магнитными полями, солнечными пятнами и мощными солнечными вспышками, которые влияют на их планеты, воздействуя на их атмосферы. Поскольку все планеты, наблюдаемые вокруг TOI-1136, имеют одинаковый возраст, они, вероятно, сформировались в одинаковых условиях.
А поскольку планеты этой системы расположены относительно близко друг к другу, команде удалось измерить то, что трудно измерить в других системах. Как резюмировал Кейн:
«Молодые звезды все время плохо себя ведут. Они очень активны, как маленькие дети. Это может затруднить высокоточные измерения. Это поможет нам не только провести индивидуальное сравнение того, как планеты меняются со временем, но и то, как развивались их атмосферы на разных расстояниях от звезды, что, пожалуй, является самым ключевым моментом».
Результаты этого исследования могут иметь далеко идущие последствия для исследования экзопланет и поиска жизни в космосе (астробиология). Согласно самым последним ископаемым свидетельствам, жизнь возникла на Земле во время архейского эона (около 3,9 миллиардов лет назад), почти сразу после ее формирования. Хотя многие из планет TOI-1136 вращаются слишком близко и подвергаются слишком сильному излучению, чтобы сделать возможным существование жизни, команда надеется, что наблюдения за этой системой в конечном итоге ответят на вопросы о том, как возникла наша планета и жизнь, какой мы ее знаем.
«Мы редкие?» — сказал Кейн. «Я все больше убеждаюсь, что наша система весьма необычна во Вселенной. Обнаружение систем, столь непохожих на нашу, делает все более ясным, как наша Солнечная система вписывается в более широкий контекст формирования вокруг других звезд».
Дальнейшее чтение: Калифорнийский университет Риверсайд, Астрономический журнал
