Впервые китайские и немецкие исследователи применили метод вариации времени транзита (TTV) для выявления экзопланеты, классифицируемой как супер-Земля. Это подтверждает результативность нового подхода, который существенно увеличивает потенциал поиска внеземных планет.
Начиная с 1995 года, когда была открыта первая экзопланета, обращающая вокруг звезды, подобной Солнцу, ученые-астрономы ведут поиск планет, схожих с Землей и находящихся в зоне обитаемости своей звезды. Недавнее открытие, Kepler-725c, также находится в обитаемой зоне, однако его масса в десять раз больше массы Земли.
Основные методы поиска экзопланет
В последние десятилетия наиболее распространенными способами поиска экзопланет, в особенности маломассивных, расположенных в обитаемой зоне, стали транзитный и метод лучевых скоростей. Под «маломассивными» здесь подразумеваются объекты с массой, не превышающей 10 масс Земли. Однако эти методы обладают рядом ограничений: маломассивные планеты, как правило, имеют продолжительные орбитальные периоды, а их лучевые скорости незначительны. К тому же, применение метода лучевых скоростей предполагает наличие данных высочайшей точности, что существенно затрудняет обнаружение планет.
Транзитный метод сопряжен со значительными ограничениями: плоскость орбиты экзопланеты должна точно соответствовать направлению взгляда наблюдателя. Небольшое количество орбит с большим периодом удовлетворяют этому требованию. Даже при благоприятном расположении слабые и кратковременные транзиты создают трудности для обнаружения, что приводит к тому, что многие планеты остаются не зафиксированными.
Метод вариации времени транзита (TTV)
Сотрудники Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук (CAS) провели новое исследование, используя метод TTV. Этот подход отличается от транзитного метода, который предполагает идеальный угол обзора, и от метода лучевых скоростей, требующего высокоточных измерений, поскольку TTV является менее требовательным. Он позволяет обнаруживать долгопериодические планеты небольшой массы, которые не видны при транзите, и тем самым может восполнить существенный пробел в изучении экзопланет.
Наблюдение скрытой планеты
Kepler-725c не может быть непосредственно наблюдаема, поскольку соседняя планета, газовый гигант Kepler-725b с периодом обращения в 39,64 дня, скрывает ее от взора. Благодаря анализу TTV-сигналов газового гиганта ученым удалось установить параметры супер-Земли, даже несмотря на отсутствие возможности прямых наблюдений.
Согласно результатам исследований, Kepler-725c является планетой, не пересекающей диск звезды при прохождении, и обладает периодом обращения в 207,5 дней. Она частично расположена в обитаемой зоне звезды G9V и получает на 1,4 раза больше солнечного излучения, чем Земля, что делает её потенциально пригодной для существования жизни.
«Новая нетранзитная планета и ее звезда, вокруг которой она вращается, расположены примерно в 2472 световых годах от Земли », — добавил соавтор Гу Шэнхун, руководитель группы из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук.
«Не менее значимым является то, что эта планета располагается в зоне обитаемости своей звезды, что означает наличие температур, благоприятных для существования жидкой воды », — добавил Гу.
Перспективы исследований экзопланет
Метод TTV оказался эффективным в поиске экзопланет, что предоставило астрономам новый мощный инструмент. Ожидается, что европейская миссия PLATO и китайская миссия ET предоставят ценные данные для исследователей, применяющих данный метод.
«Это подтверждает возможность применения метода TTV для выявления маломассивных планет, расположенных в обитаемых зонах звёзд, подобных Солнцу », — пояснила Сунь Лэйлэй, первый автор публикации и представитель Юньнаньских обсерваторий.