На сегодняшний день в Млечном Пути подтверждено существование более 5000 экзопланет. Однако большинство из них — это планеты-гиганты, условия на которых априори не очень благоприятны для возникновения жизни, как мы ее знаем. Каменистые миры представляют больший интерес для астробиологов, но их труднее обнаружить из-за их относительно небольшого размера и массы. Однако недавно вокруг холодной красной карликовой звезды HD 260655 были обнаружены не одна, а две каменистые планеты.
Точнее, это две суперземли — планеты с массой между массой Земли и массой планеты-гиганта (но не более 10 масс Земли). В других звездных системах уже было обнаружено несколько суперземель — например, Gliese 876 d, Gliese 581 d, TOI-561 b и Kepler-69 c — но планеты, вращающиеся вокруг HD 260655, предлагают исключительные условия для наблюдения: «Две планеты в этой системе считаются одними из лучших объектов для изучения атмосферы из-за светимости своей звезды«, — объясняет Мишель Кунимото, исследователь из Института астрофизики и космических исследований имени Кавли Массачусетского технологического института.
Обнаружение подтверждено несколькими приборами
Две планеты, названные HD 260655 b и HD 260655 c, были обнаружены в октябре 2021 года с помощью данных телескопа НАСА TESS, предназначенного для поиска экзопланет. Обнаружение основано на методе транзита планет, который заключается в изучении изменения светимости звезды: когда планета оказывается между наблюдательным инструментом и звездой, это вызывает кратковременное падение ее светимости, которое выдает ее присутствие.
После идентификации этих провалов в яркости Кунимото и его коллеги проверили, совпадают ли данные с показаниями спектрографа высокого разрешения ANDES (ArmazoNes high Dispersion Echelle Spectrograph) на гавайском телескопе KECK и спектрографа CARMENES (Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Echelle Spectrographs) в обсерватории Calar Alto в Испании.
Эти чрезвычайно чувствительные приборы способны регистрировать мельчайшие движения, которые звезда может совершать вокруг своего положения и которые проявляются в спектре ее света. Когда планета вращается вокруг звезды, она оказывает небольшое гравитационное притяжение на звезду, вызывая небольшой периодический сдвиг в ее положении. Этот метод обнаружения экзопланет, известный как метод радиальных скоростей, позволяет оценить, на каком расстоянии от звезды вращается планета, а также ее массу.
Данные TESS, ANDES и CARMENES подтвердили, что на орбите HD 260655 находятся две экзопланеты. «На расстоянии 10 пк HD 260655 становится четвертой ближайшей транзитной планетной системой после HD 219134, LTT 1445 A и AU Mic«, — утверждают исследователи в своей препринтной статье.
Потенциальные другие миры, которые могут быть обнаружены в этой системе
Полученные данные также позволили частично охарактеризовать эти две планеты. Их размер можно оценить по количеству света, заблокированного во время транзита, а масса рассчитывается по скорости, с которой звезда движется вокруг своей позиции.
Ближайшая к звезде экзопланета HD 260655 b проходит полный оборот по орбите за 2,8 дня; она примерно в 1,2 раза больше Земли и имеет массу, эквивалентную двум массам Земли. Орбита HD 260655 c занимает 5,7 суток; она в 1,5 раза больше Земли и весит три земных массы. Эти размеры указывают на плотность, сходную с плотностью Земли, и, следовательно, на то, что это теллурические планеты.
Однако маловероятно, что жизнь — по крайней мере, такая, какой мы знаем ее на нашей планете — существует на этих мирах. Хотя звезда HD 260655 темнее и холоднее нашего Солнца, эти планеты вращаются слишком близко к ней. В результате температура поверхности чрезвычайно высока: в среднем 435 °C на HD 260655 b и 284 °C на HD 260655 c. «Мы считаем, что этот диапазон находится за пределами обитаемой зоны, слишком горячей для существования жидкой воды на поверхности«, — объясняет Кунимото.
Исследователи сохраняют оптимизм по поводу того, что в этой системе может быть больше планет. «Существует множество многопланетных систем с пятью или шестью планетами, особенно вокруг таких маленьких звезд, как эта. Будем надеяться, что мы найдем еще больше таких, которые будут находиться в обитаемой зоне«, — сказал Ави Шпорер, один из членов команды, стоящей за этим открытием.
Тем временем, команда с нетерпением ждет более тщательного изучения атмосферы этих планет с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», возможно, для обнаружения различных летучих материалов, включая углеродные виды.