Новый экзопланета земного типа, Wolf 1069 b, найден с помощью метода лучевых скоростей и спектрографа CARMENES. Эта планета имеет массу, сравнимую с массой Земли, и находится в обитаемой зоне своей звезды — красного карлика без звездной активности и интенсивного ультрафиолетового излучения. Эти особенности системы позволяют предположить наличие атмосферы на Wolf 1069 b и включить ее в список объектов, подходящих для поиска жизни.
Открыта земного типа экзопланета, вращающаяся вокруг красного карлика, являющаяся одним из главных кандидатов в поиске следов жизни за пределами нашей Солнечной системы. Это Wolf 1069 b, единственная экзопланета, обнаруженная на орбите звезды Wolf 1069, которая находится на расстоянии около 31 светового года от Земли.
Планета Wolf 1069 b имеет массу, превышающую массу Земли на 1,26 раза, совершает оборот вокруг своей звезды за 15,6 дня и располагается в обитаемой зоне. Обитаемая зона — область возле звезды на определенном расстоянии, где вода может находиться в жидком состоянии даже на поверхности планеты. Для красных карликов эта область расположена близко к звезде из-за особенностей этих звезд.
Звезда Wolf 1069 славится отсутствием звездной активности и интенсивного ультрафиолетового излучения. Такие характеристики позволяют надеяться на обнаружение атмосферы у Wolf 1069 b, за пределами которой могла развиться жизнь. Из-за этого экзопланета является одним из главных кандидатов в поиске жизни на других планетах, запланированном на ближайшее будущее.
Экзопланету Wolf 1069 b обнаружили с помощью метода радиальных скоростей. Спектрограф CARMENES зафиксировал малые колебания спектра звезды Wolf 1069, указывающие на наличие спутника, способного изменять ее движение вокруг центра системы. Измеренные сдвиги в спектре перевели в величины радиальной скорости звезды, что позволило определить минимальную массу компаньона.
Почему важна атмосфера на планете?
Помимо жидкой воды обитаемость планеты зависит от многих факторов, в том числе от наличия атмосферы. На Земле жизнь сложилась так, как мы ее знаем, благодаря защитной оболочке, которая ограждает нас от солнечной активности. С Wolf 1069 b может быть аналогично, но не только.
Атмосфера может создавать парниковый эффект для обогрева планеты. По оценкам, средняя температура на Wolf 1069 b составляет -23 °C. Предположим, что атмосфера подобна земной. В этом случае парниковый эффект согреет планету на 13 °C, что позволит воде сохраняться в жидком состоянии на обширных территориях планеты, обращенных к звезде.
Часто планеты, находящиеся рядом со своей звездой, вращаются синхронно из-за приливных сил звезды. Так же, как Земля показывает Луне одно лицо, планета всегда обращает к звезде одну сторону во время обращения по орбите. Точно так же ведёт себя Wolf 1069 b.
Атмосфера защищает планету от высокоэнергетического электромагнитного излучения звезды и от частиц, испускаемых звездой или летящих из межзвездного пространства.
Красные карлики очень активны в молодости, что может лишить планеты её атмосферы и сделать непригодной для жизни. Активность Wolf 1069 отсутствует, поэтому Wolf 1069 b может сохранять атмосферу и скрывать признаки жизни.
Магнитное поле потенциального спутника Wolf 1069 b
Магнитное поле служит дополнительной защитой от разрушительного звездного излучения для Wolf 1069 b. Эта гипотеза предполагает наличие горячего, жидкого ядра, или сердцевины, способной создать динамо-процесс, необходимый для возникновения магнитного поля. Предполагается, что у Wolf 1069 b эти свойства связаны с возможностью того, что эта экзопланета — одинокий мир, не имеющий других планет в той же системе.
Моделирование выявило, что примерно 5 процентов планетных систем вблизи маломассивных звезд, таких как красные карлики, могут состоять только из одной экзопланеты. Ремо Берн, один из авторов исследования, отметил, что моделирование также демонстрирует столкновения планетарных эмбрионов на начальных стадиях развития.
Это вызывает интенсивные столкновения, которые перестраивают весь процесс развития системы, объединяя жаркие молодые планеты. Возникает шанс обнаружить планеты с достаточным нагревом ядра для формирования магнитного поля.
Исследование команды Института астрономии Макса Планка (MPIA) не выявило других сигналов, связанных с внесолнечными планетами. Это дает основание считать Wolf 1069 b одинокой планетой. Но наблюдения не способны обнаружить планеты, удалённые от звезды, поэтому нельзя с уверенностью утверждать, что система, образованная вокруг Wolf 1069, входит в перечисленные выше 5%.
Изучение атмосфер террестриальных экзопланет.
Сигналы, связанные с Wolf 1069 b, очень слабы и для их анализа потребовалась сложная процедура. На данные могут влиять различные факторы, например, наложение сигнала земной атмосферы в спектре звезды. Отделение этого сигнала – непростая задача.
Исследование и анализ данных, собранных CARMENES, осуществила команда учёных MPIA под руководством научного сотрудника MPIA Дианы Коссаковски, которая является главным автором статьи, опубликованной в журнале. .
Выявленные трудности при измерении также поясняют небольшое количество найденных экзопланет подобного по массе Земле. Wolf 1069 b стала шестой планетой такого типа, обнаруженной в обитаемой зоне своей звезды.
Эта экзопланета входит в группу, куда относятся Проксима Центавра b и Trappist-1 e. Изучение их атмосферы станет приоритетным. Чрезвычайно большой телескоп (ELT) сыграет важную роль в таких исследованиях. Однако, по словам Коссаковки, вероятно, пройдет не менее десяти лет, прежде чем мы сможем получить информацию об этих атмосферах.