Возможно, мы обнаружили тысячи экзопланет, но лишь немногие астрономы так взволнованы, как недавно обнаруженная система, расположенная всего в 73 световых годах от нас.
Это может не только рассказать нам о формировании планеты, но и привести нас к открытию обитаемого мира.
Вокруг необычайно тихого красного карлика, находящегося на расстоянии 73 световых лет, спутник TESS, охотящийся за планетами, обнаружил три планеты — один каменистый мир, немного превышающий Землю, и два суб-Нептуна, размер которых в два раза больше земного.
И они, кажется, связаны цепочкой резонанса, гравитационно взаимодействуя, создавая паттерн в их орбитальных периодах.
Звезда была названа TOI-270, а ее планеты TOI-270b (скалистая планета), TOI-270c и TOI-270d.
«TOI-270 — это настоящий Диснейленд для науки об экзопланетах, и одна из главных систем TESS была открыта для открытия», — сказал астрофизик Максимилиан Гюнтер из Института астрофизики и космических исследований им. М.В. Кавли при Массачусетском технологическом институте.
«С помощью этой системы вы действительно можете делать все, что хотите в науке экзопланет».
Чтобы быть ясным, ни одна из трех планет, вероятно, не будет пригодна для жизни. TOI-270b, скалистая планета размером примерно в 1,25 раза больше Земли, находится ближе всего к звезде, вращаясь по полной орбите каждые 3,4 дня.
Хотя звезда намного холоднее Солнца и составляет всего 40 процентов ее размера, она все еще слишком близка для жидкой воды на поверхности, одной из основных метрик для определения обитаемости.
Из двух суб-Нептунов один в 2,42 раза больше Земли, другой в 2,13 раза больше — больший имеет орбиту 5,7 дней; это также слишком близко к звезде для обитаемости.
Меньшая суб-Нептун имеет 11,4-дневную орбиту, что означает, что его внешняя атмосфера может быть пригодной для обитания в зависимости от температуры; но он, вероятно, имеет очень плотную атмосферу, которая создает парниковый эффект, оставляя поверхность слишком горячей для выживаемости.
В этой близости также вероятно, что все три планеты имеют приливную блокировку, то есть одна и та же сторона всегда обращена к звезде, что не создает идеальных условий для жизни.
Тем не менее система предоставляет некоторые редкие возможности.
Давайте начнем с самой звезды. Большинство красных карликов являются турбулентными, выплевывая вспышки — но TOI-270 старше. И потому что он рядом, он также яркий.
Кроме того, поскольку его планеты проходят между нами и звездой, когда они находятся на орбите, мы можем узнать об их атмосферах, изучая изменения в свете звезды.
Это может помочь нам узнать больше о том, как формируются разные планеты, и почему некоторые из них каменистые и маленькие, а некоторые огромные и газообразные.
Мы не можем сделать это, основываясь на планетах в нашей собственной Солнечной системе, потому что в ней нет суб-Нептунов — известных как «недостающее звено» между каменистыми планетами и газовыми гигантами.
«Мы нашли очень мало планет, подобных этой, в обитаемой зоне, и намного меньше вокруг тихой звезды, так что это редко», — говорит астрофизик-планетолог Стивен Кейн из Университета Калифорнии в Риверсайде.
Тот орбитальный резонанс, который мы упоминали ранее, также представляет возможность. Вот когда планетарные орбиты имеют образец. Таким образом, каждые пять раз самая внутренняя планета TOI-270b вращается вокруг звезды, а средняя планета TOI-270c вращается вокруг трех — выражается как целочисленное отношение, то есть орбитальный резонанс 5: 3.
И на каждые две орбиты TOI-270c TOI-270d имеет один или орбитальный резонанс 2: 1.
«Для TOI-270 эти планеты выстраиваются как жемчужины на веревочке», — сказал Гюнтер.
«Это очень интересная вещь, потому что она позволяет нам изучать их динамическое поведение. И вы можете почти ожидать, что если будет больше планет, следующая будет где-то дальше, с другим целочисленным соотношением».
Другими словами, это могло бы сказать астрономам, где искать более отдаленные планеты в системе — и именно здесь это становится действительно интересным. Обитаемая зона простирается дальше от звезды, и там может быть больше планет.
И, как отметили астрономы, хотя TOI-270d вряд ли сам по себе пригоден для обитания, он может иметь экзомун.
Это действительно потрясающая система для будущих исследовательских возможностей.
«Есть много маленьких кусочков головоломки, которые мы можем решить с помощью этой системы», — сказал Гюнтер. «Это исключительная лаборатория не по одной, а по многим причинам — она действительно ставит все рамки».
Исследование было опубликовано в .