На расстоянии двадцати двух световых лет от нас вокруг красного карлика вращается скалистый мир. Она называется LTT 1445Ac, и спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) обнаружил ее в 2022 году. Однако TESS не смог оценить размер маленькой планеты.
Это нормально. Об этом позаботился почтенный Хаббл.
TESS обнаруживает планеты транзитным методом. Когда экзопланета проходит перед своей звездой, она создает измеримый провал в свете, который обнаруживает TESS. Но все должно сложиться правильно. Планета должна пройти между TESS и звездой. Когда это произойдет, TESS сможет не только обнаружить планету, но и в некоторой степени измерить ее размер.
Но с нашей точки зрения LTT 1334Ac находится на ничейной территории. Геометрия подходит для обнаружения, но она смещена настолько, что планета могла совершить «пассивный транзит». Это когда планета проходит перед частью звезды, но не над всей звездой. Это означает, что измерения размеров дают неточный нижний предел диаметра планеты. К сожалению, TESS не имеет разрешения сообщить нам, выполнял ли LTT 1334Ac плавный транзит или нет.
Но космический телескоп «Хаббл» это делает.
«Был шанс, что эта система имеет неудачную геометрию, и в этом случае мы не сможем измерить правильный размер. Но благодаря возможностям Хаббла мы определили его диаметр», — сказала Эмили Пасс из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс.
«Наши измерения важны, потому что они говорят нам, что это, вероятно, очень близкая планета земной группы».
Эмили Пасс, Гарвард-Смитсоновский институт, CfA
Пасс является ведущим автором новой статьи в «Астрономическом журнале» под названием «Кривая блеска HST/WFC3 подтверждает земной состав ближайшей экзопланеты, проходящей мимо карлика M».
«Предыдущие исследования экзопланеты LTT 1445Ac пришли к выводу, что кривая блеска со спутника для исследования транзитной экзопланеты (TESS) соответствует как скользящей, так и нескользящей геометрии. В результате радиус и, следовательно, плотность планеты остались неизвестными», — говорится в статье. Но не больше.
Хаббл определил, что LTT 1334Ac действительно совершает полный транзит через свою звезду, а не скользящий транзит. Это означает, что фактический диаметр планеты в 1,07 раза больше диаметра Земли. Это также подтверждает, что планета каменистая и имеет примерно такую же поверхностную гравитацию, что и Земля.
Пастбищные транзиты являются препятствием в науке об экзопланетах. TESS — мощный инструмент для поиска планет, но он не может делать все. Он не всегда может определить, совершает ли экзопланета скользящий или полный транзит. Астрономы разрабатывают их модели, чтобы попытаться понять, как лучше их обнаруживать и насколько многочисленны пасущиеся транзиты.
В статье 2022 года исследователи написали, что, хотя они и редки из-за эффектов геометрического отбора, «выпасные транзиты представляют собой особую проблему для статистических исследований экзопланет». Они также объяснили, что «неспособность точно смоделировать скользящие транзиты может привести к предвзятым выводам даже в тех случаях, когда планета на самом деле не находится на скользящей траектории».
Полного решения проблемы пастбищных транзитов пока не существует. Но, по крайней мере, Хаббл может помочь в некоторых случаях. И хотя его наблюдения определили размер планеты и ее скалистый состав, об обитаемости не может быть и речи. Температура поверхности LTT 1334Ac составляет около 260 градусов по Цельсию (500 градусов по Фаренгейту). При такой температуре вода закипела бы, и у жизни не было бы шансов.
В системе есть еще две планеты, обе больше LTT 1334Ac. В системе есть еще две звезды, и все они — красные карлики. В этой системе много чего происходит, но наблюдения показывают, что вся система, скорее всего, находится в одной плоскости. А тот факт, что LTT 1334Ac выполняет полные транзиты, означает, что это отличный кандидат для дальнейшего изучения.
«Как ближайшая экзопланета земной группы, проходящая мимо карлика M (наряду с LTT 1445 Ab), эта планета является интересной целью для характеристики атмосферы, особенно теперь, когда известно, что она не задевает и поэтому ее радиус соответствующим образом ограничен», — говорится в документе.
«Транзитные планеты интересны, поскольку мы можем охарактеризовать их атмосферу с помощью спектроскопии, не только с помощью Хаббла, но и с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба», — сказал Пасс в пресс-релизе. «Наши измерения важны, потому что они говорят нам, что это, вероятно, очень близкая планета земной группы. Мы с нетерпением ждем дальнейших наблюдений, которые позволят нам лучше понять разнообразие планет вокруг других звезд», — сказал Пасс.
Это исследование подчеркивает синергию между различными телескопами и то, как эта синергия может привести к более глубокому пониманию. Это также показывает, что «Хаббл» по-прежнему остается мощным научным инструментом.
«Хаббл остается ключевым игроком в нашей характеристике экзопланет», — сказала профессор Лаура Крейдберг из Института астрономии Макса Планка, которая не участвовала в этом исследовании. «Есть очень мало планет земной группы, которые находятся достаточно близко, чтобы мы могли узнать об их атмосферах — всего в 22 световых годах от нас находится LTT 1445Ac, который находится по соседству в галактическом плане, поэтому это одна из лучших планет на небе, за которой можно следить и исследовать. узнать о его атмосферных свойствах».
Авторы статьи согласны с этим. «Как ближайшая экзопланета земной группы, проходящая мимо карлика M (наряду с LTT 1445 Ab), эта планета является интересной целью для характеристики атмосферы, особенно теперь, когда известно, что она не задевает и поэтому ее радиус соответствующим образом ограничен», — заключают они.
