Международная команда под руководством Калифорнийского университета в Беркли обнаружила каменистую планету, похожую на Землю, с помощью 10-метрового телескопа W.M. Keck на Гавайях. От нас эта планета расположена на расстоянии 4000 световых лет и может давать представление о возможной судьбе нашей планеты через миллиарды лет, когда Солнце превратится в белого карлика, а Земля, разрушенная и замерзшая, переместится за пределы орбиты Марса.
Эта далекая звездная система напоминает ожидания ученых о будущей системе Солнце-Земля: состоит из белого карлика массой около половины массы Солнца и спутника размером с Землю, вращающимся на орбите, вдвое превышающей нынешнюю орбиту Земли.
Открытие предоставляет ученым исключительное представление об эволюции звезд главной последовательности, подобных Солнцу, от стадии красного гиганта до белого карлика, а также о влиянии этого процесса на окружающие их планеты. Это даёт надежду на то, что наша планета может пережить смерть своей звезды.
Судьба системы Земля-Солнце
Многочисленные исследования утверждают, что через примерно один миллиард лет Солнце перейдет в фазу красного гиганта.
В ходе многомиллиардного процесса расширения Солнце потянет наружу внешние планеты на более дальние орбиты. Это увеличит шансы Земли выжить подальше от Солнца, чем она расположена сейчас.
Через примерно 8 миллиардов лет внешние слои красного гиганта исчезнут, оставив после себя плотный белый карлик размером нашей планеты, но с массой звезды. Если к тому времени Земля сохранится, ее орбита станет вдвое больше нынешней.
«Неизвестно, сможет ли Земля устоять перед поглощением Солнцем в будущем. — рассказывает ведущий автор исследования Кеминг Чжан, бывший аспирант Калифорнийского университета в Беркли. В любом случае, планета Земля останется обитаемой ещё около миллиарда лет. В это время земные океаны высыханут из-за парникового эффекта задолго до того, как её поглотит красный гигант. ».
Окно в будущее Земли
Исследователи обнаружили планетарную систему, где планета пережила фазу красного гиганта у своей звезды-хозяина. Сейчас она находится за пределами обитаемой зоны белого карлика и вряд ли может быть пригодна для жизни. Возможно, когда хозяин был звездой, похожей на Солнце, на ней были условия, пригодные для жизни.
Расположенная рядом с выпуклостью в центре Млечного Пути система привлекла внимание астрономов в 2020 году, когда проплывала перед более отдаленной звездой и увеличивала свет ее примерно в тысячу раз. Гравитация системы действовала как линза, фокусируя и усиливая свет звезды.
Открытие этого явления микролинзирования команда назвала KMT-2020-BLG-0414. К такому названию привела Корейская сеть телескопов микролинзирования в Южном полушарии, где обнаружилось событие. Свет фоновой звезды (которая также находится в Млечном Пути, но примерно в 25 000 световых лет от Земли) представлял собой лишь едва заметное пятнышко.
Изменение интенсивности сигнала на протяжении двух месяцев дало возможность команде оценить состав системы: звезда меньше Солнца вдвое по массе, планета размером с Землю и очень большая планета, примерно в 17 раз более массивная Юпитера, скорее всего, коричневый карлик.
Анализ выявил, что планета, напоминающая Землю, расположена в пределах от одной до двух астрономических единиц от звезды, что почти вдвое дальше, чем расстояние между Землёй и Солнцем.
Все больше и больше наблюдений
Телескоп НАСА Nancy Grace Roman Telescope, запуск которого намечен на май 2027 года, призван измерять кривые блеска событий микролинзирования для поиска экзопланет. Для определения типов звезд, которые эти экзопланеты поглощают, потребуется наблюдение с помощью других телескопов.
Для проведения тщательного наблюдения необходимы лучшие в мире установки с адаптивной оптикой, подобные тем, что установлены в обсерватории Кека, утверждают учёные.
Даже если через миллиард лет Солнце станет красным гигантом и поглотит Землю, человечество сможет найти убежище в внешней части Солнечной системы. Европа, Каллисто, Ганимед (спутники Юпитера) и Энцелад (спутник Сатурна), вероятно, начнут таять по мере расширения Солнца. Зона обитаемости сместится вокруг орбит Юпитера и Сатурна, и многие из этих спутников станут океаническими планетами. Будет ли это нашим будущим?
Препринт версии исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, доступен для ознакомления. .