Предполагаемый размер Глизе 12 b может быть таким же большим, как у Земли, или немного меньше — сравнимым с Венерой в нашей Солнечной системе. В концепции этого художника Земля сравнивается с различными возможными интерпретациями Gliese 12 b: от версии без атмосферы до версии с плотной атмосферой, подобной Венере. Последующие наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА могут помочь определить, сколько атмосферы удерживает планета, а также ее состав. Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех/Р. Больно (Калифорнийский технологический институт-IPAC)
Используя наблюдения НАСА TESS (Транзитный спутник для исследования экзопланет) и многих других объектов, две международные группы астрономов обнаружили планету размером между Землей и Венерой, всего в 40 световых годах от нас. Множество факторов делают его подходящим кандидатом для дальнейшего изучения с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА.
TESS наблюдает за большой полосой неба около месяца, отслеживая изменения яркости десятков тысяч звезд с интервалами от 20 секунд до 30 минут. Захват транзитов — кратких, регулярных затмений звезд, вызванных прохождением орбитальных миров — является одной из основных целей миссии.
«Мы нашли ближайший на сегодняшний день транзитный мир с умеренным климатом размером с Землю», — сказал Масаюки Кудзухара, доцент проекта в Центре астробиологии в Токио, который возглавлял одну исследовательскую группу вместе с Акихико Фукуи, ассистентом проекта. профессор Токийского университета. «Хотя мы еще не знаем, обладает ли она атмосферой, мы думаем о ней как об экзо-Венере с таким же размером и энергией, полученной от ее звезды, как и о нашем планетарном соседе в Солнечной системе».
Звезда-хозяин, названная Глизе 12, представляет собой холодный красный карлик, расположенный почти в 40 световых годах от нас в созвездии Рыб. Размер звезды составляет всего около 27% размера Солнца, а температура поверхности Солнца составляет около 60%. Недавно открытый мир, получивший название Gliese 12 b, вращается вокруг Земли каждые 12,8 дней и имеет размер Земли или немного меньше — сравним с Венерой. Если предположить, что на планете нет атмосферы, температура поверхности планеты оценивается примерно в 107 градусов по Фаренгейту (42 градуса по Цельсию).
Астрономы говорят, что миниатюрные размеры и масса красных карликов делают их идеальными для поиска планет размером с Землю. Меньшая звезда означает большее затемнение при каждом прохождении, а меньшая масса означает, что вращающаяся по орбите планета может вызывать большее колебание звезды, известное как «рефлекторное движение». Эти эффекты облегчают обнаружение меньших планет.
Более низкая светимость красных карликов также означает, что их обитаемые зоны — диапазон орбитальных расстояний, где жидкая вода может существовать на поверхности планеты — расположены ближе к ним. Это облегчает обнаружение транзитных планет в обитаемых зонах вокруг красных карликов, чем вокруг звезд, излучающих больше энергии.
Расстояние, разделяющее Глизе 12 и новую планету, составляет всего 7% расстояния между Землей и Солнцем. Планета получает от своей звезды в 1,6 раза больше энергии, чем Земля от Солнца, и около 85% той энергии, которую получает Венера.
«Глизе 12 b представляет собой одну из лучших целей для изучения того, могут ли планеты размером с Землю, вращающиеся вокруг холодных звезд, сохранять свою атмосферу, что является важным шагом для продвижения нашего понимания обитаемости на планетах по всей нашей галактике», — сказал Шишир Дхолакия, докторант из Центр астрофизики Университета Южного Квинсленда в Австралии. Он возглавлял другую исследовательскую группу вместе с Ларисой Пэлторп, аспиранткой Эдинбургского университета и Университетского колледжа Лондона.
Обе команды предполагают, что изучение Gliese 12 b может помочь раскрыть некоторые аспекты эволюции нашей Солнечной системы.
«Считается, что первые атмосферы Земли и Венеры были удалены, а затем пополнены в результате вулканического выделения газа и бомбардировок остаточным материалом в Солнечной системе», — объяснил Пэлторп. «Земля пригодна для жизни, но Венера не пригодна из-за полной потери воды. Поскольку Глизе 12 b находится между Землей и Венерой по температуре, ее атмосфера может многому научить нас о путях обитаемости, которые выбирают планеты по мере своего развития».
Одним из важных факторов сохранения атмосферы является бурность звезды. Красные карлики, как правило, обладают магнитной активностью, что приводит к частым и мощным рентгеновским вспышкам. Однако анализы обеих команд пришли к выводу, что Gliese 12 не демонстрирует никаких признаков экстремального поведения.
Статья под руководством Кузухары и Фукуи опубликована в The Astrophysical Journal Letters. Результаты Дхолакии и Пэлторпа были опубликованы в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества» в тот же день.
Во время транзита свет родительской звезды проходит через любую атмосферу. Разные молекулы газа поглощают разные цвета, поэтому транзит создает набор химических отпечатков пальцев, которые можно обнаружить с помощью телескопов, таких как Уэбб.
«Мы знаем лишь несколько планет с умеренным климатом, похожих на Землю, которые одновременно расположены достаточно близко к нам и отвечают другим критериям, необходимым для такого рода исследований, называемых трансмиссионной спектроскопией, с использованием существующих возможностей», — сказал Майкл МакЭлвейн, астрофизик-исследователь из Годдарда НАСА. Центр космических полетов в Гринбелте, штат Мэриленд, и соавтор статьи Кудзухары и Фукуи. «Чтобы лучше понять разнообразие атмосфер и результаты эволюции этих планет, нам нужно больше примеров, таких как Глизе 12 b».
TESS — это миссия НАСА по астрофизике, управляемая НАСА Годдардом и управляемая Массачусетским технологическим институтом в Кембридже, штат Массачусетс. В число дополнительных партнеров входят компания Northrop Grumman, расположенная в Фолс-Черч, штат Вирджиния; Исследовательский центр Эймса НАСА в Силиконовой долине в Калифорнии; Центр Астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт в Кембридже, Массачусетс; Лаборатория Линкольна Массачусетского технологического института; и Научный институт космического телескопа в Балтиморе. В миссии принимают участие более десятка университетов, исследовательских институтов и обсерваторий по всему миру.
Информация от: Центром космических полетов имени Годдарда НАСА.
