Рядом с Солнечной системой обнаружены две новые скалистые планеты

TESS paydirt снова попала в цель. Космический корабль НАСА, занимающийся поиском планет, обнаружил две новые планеты, вращающиеся вокруг звезды, расположенной всего в 33 световых годах от нас. Это две самые близкие каменистые планеты из когда-либо найденных.

Имя звезды HD 260655. Это яркий карлик класса M, иногда называемый красным карликом. Обе планеты являются сверхземными каменистыми планетами, и, хотя слово «Земля» наводит на размышления, ни один из миров вряд ли сможет поддерживать жизнь из-за чрезвычайно высоких температур. Но ученые по-прежнему считают, что они заслуживают большего внимания.

В новой статье под названием «Система HD 260655: два скалистых мира, пересекающих блестящий карлик М на 10 ПК» сообщается об открытии. Ведущий автор — Рафаэль Люк из Института астрофизики в Андалусии, Испания, и Чикагского университета. Статья будет опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics, но в настоящее время она доступна онлайн на сайте препринтов arxiv.org.

Удалите всю рекламу во Вселенной сегодня

Присоединяйтесь к Patreon всего за 3 доллара!

Получите опыт без рекламы на всю жизнь

HD 260655b является ближайшей к звезде с периодом обращения 2,7 дня. Его радиус составляет 1,2 радиуса Земли, а масса – 2,14 массы Земли.

Орбитальный период HD 260655c составляет 5,7 суток. Его радиус составляет 1,5 радиуса Земли, а масса – 3,09 массы Земли.

Температуры почти наверняка слишком высоки, чтобы поддерживать жизнь. Планета B имеет температуру около 435 ° C (816 ° F), а планета C – около 284 ° C (543 ° F). Эти оценки температуры зависят от того, какая атмосфера может быть у планет.

Потенциальные атмосферы этих планет являются частью того, что делает эти планеты такими интересными.

«Система HD 260655 предоставляет уникальную возможность для сравнительных планетарных исследований каменистых миров».

Из «Система HD 260655: Два скалистых мира пересекают блестящий карлик М на 10 ПК».

Когда космический телескоп Джеймса Уэбба начнет научную работу (скоро, ребята, скоро), у него будет возможность исследовать атмосферы таких экзопланет. Результаты покажут нам, как скалистые планеты могут отличаться друг от друга, и дадут ключ к пониманию того, как образовались скалистые планеты.

Возможность изучить две каменистые планеты в одной системе слишком хороша, чтобы ее упустить.

«Многопланетные системы предоставляют уникальную возможность для характеристики с помощью сравнительной планетарной науки, такой как
Они образовались в пределах одного и того же протопланетного диска”. Поскольку звезда-хозяин настолько мала, ее масса составляет всего 0,4 массы Солнца, суперземли оказывают на них большее влияние. Это облегчает измерение массы и плотности планет.

Звезда представляет собой красный карлик, который намного темнее звезды, подобной нашему Солнцу. Но для своего типа HD 260655 слишком яркий. «Это один из самых ярких ранних карликов M-типа на небе с видимой звездной величиной в диапазоне J 6,7 Mag», — пишут авторы. J-диапазон находится в ближней инфракрасной области, той части электромагнитного спектра, для наблюдения за которой был разработан Джеймс Уэбб.

И всего в 33 световых годах от нас JWST легко может исследовать атмосферы планет с помощью спектроскопии. Спектрометр ближнего инфракрасного диапазона телескопа (NIRSpec) может проводить три типа спектроскопических наблюдений в ближнем ИК-диапазоне. Он может получать спектры более 100 целей одновременно в одном из своих режимов. В сочетании с другими инструментами и узорами ни одна экзопланета не может иметь безопасную атмосферу. В любом случае, ничего такого далекого.

Но решения о подходящих планетах для характеристики атмосферы с помощью JWST основаны на конкретных показателях. Авторы рассчитали два значения для этих скалистых экзопланет и сравнили их с их аналогами в Архиве экзопланет НАСА. Значения: спектроскопия пропускания (TSM) и спектроскопия излучения (ESM). Обе планеты находятся в верхнем квадранте желаемых целей для спектроскопии JWST. HD 260655 b входит в десятку лучших планет земной группы по характеристикам атмосферы. (Обратите внимание, что в этой шкале внутренняя планета (HD 260655 b) считается земной планетой, а внешняя планета (HD 260655 c) считается суперземной планетой/суб-Нептуном.)

На этом рисунке из исследования показан спектрорадиометр передачи (TSM) обеих сверхкаменистых Земель по сравнению с их аналогами в архиве экзопланет НАСА.  Эти цифры помещают обе цели в верхний квартиль в соответствующих категориях, что делает их отличными кандидатами для изучения JWST-спектроскопии.  Изображение предоставлено: Luque et al.  2022.
На этом рисунке из исследования показан спектрорадиометр передачи (TSM) обеих сверхкаменистых Земель по сравнению с их аналогами в архиве экзопланет НАСА. Эти цифры помещают обе цели в верхний квартиль в соответствующих категориях, что делает их отличными кандидатами для изучения JWST-спектроскопии. Изображение предоставлено: Luque et al. 2022.

По этим причинам команда, стоящая за открытием, говорит, что пара суперземли входит в десятку лучших экзопланет-кандидатов для характеристики атмосферы. Нет уверенности в том, что у планет есть атмосферы, но есть основания полагать, что у планет есть атмосферы. Потому что, хотя они были обнаружены с помощью TESS, который обнаруживает транзиты экзопланет, команда использовала данные с других земных объектов, чтобы узнать как можно больше.

Команда измерила колебание звезды, когда она притягивалась к планетам, вращающимся вокруг нее. Эти измерения показывают массы планет. Объединив их массу и объемы, исследователи нашли их плотность. Это привело к выводу, что это каменистые планеты. Это также означает, что если бы у планет была атмосфера, у них, вероятно, не было бы расширенной водородной атмосферы.

Этот рисунок из исследования показывает HD 260655 b и c в контексте других транзитных экзопланет с известными массами.  Планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, показаны оранжевым цветом, а другие планеты — серым.  В нем также представлены теоретические модели их внутреннего строения.  Изображение предоставлено: Luque et al.  2022.
Этот рисунок из исследования показывает HD 260655 b и c в контексте других транзитных экзопланет с известными массами. Планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, показаны оранжевым цветом, а остальные планеты — серым. В нем также представлены теоретические модели их внутреннего строения. Изображение предоставлено: Luque et al. 2022.

Команда выдвинула гипотезу о том, что внутренняя планета HD 260655 b имеет большую плотность и идеально совпадает с Землей. Но Планета С отличается. В документе говорится, что «HD 260655 c больше соответствует не содержащему железа и полностью силикатному внутреннему составу, если предполагается, что он не содержит летучих веществ». Команда говорит, что разница в плотности между планетами связана либо с разной концентрацией летучих веществ, либо с наблюдаемой неопределенностью.

Еще один интересный факт об этих планетах связан с тем, что экзопланетологи называют разрывом радиуса малой планеты. Как определено в Википедии, это «… заметная редкость для планет с радиусом от 1,5 до 2 диаметров Земли». Ученые считают, что разрыв может быть связан с фотоиспарением. Разные исследователи по-разному определяли разрыв по радиусу планеты, но обе планеты в системе меньше 1,5 радиуса Земли. Это указывает на то, что оба мира потеряли свои атмосферы, чего и следовало ожидать от планет, близких к своим звездам.

Серые линии представляют небольшой разрыв в радиусе планеты, определенный различными исследователями.  HD 260655 b и c расположены в щели, что означает, что атмосфера звезды, вероятно, была удалена.  Изображение предоставлено: Luque et al.  2022.
Серые линии представляют небольшой разрыв в радиусе планеты, определенный различными исследователями. HD 260655 b и c расположены в щели, что означает, что атмосфера звезды, вероятно, была удалена. Изображение предоставлено: Luque et al. 2022.

В этой статье показано, что атмосфера Планеты С, если она у нее была, скорее всего, была водородно-гелиевой атмосферой, лишенной ее. Но если бы они ошибались относительно формирования, и оно было бы очень похоже на формирование Земли, возможно, она сохранила бы атмосферу с преобладанием воды.

Планета Б отличается. Поскольку он намного ближе к своей звезде, вряд ли у него будет большая атмосфера. В любом случае, если у планет есть атмосфера, вряд ли у них будет протяженная водородная атмосфера.

Эти планеты не являются целями в поисках жизни. Очень жарко. Но они являются желаемыми с научной точки зрения целями и по другим причинам. «Система HD 260655 предоставляет уникальную возможность для сравнительных планетарных исследований каменистых миров», — пишут авторы. Как отмечалось ранее, обе основные цели исследования спектроскопии с использованием JWST. «Эти последующие заметки улучшат наши знания об истории формирования и эволюции системы», — пишут авторы. Эти наблюдения «… могут открыть новый путь наблюдения для изучения магнитных полей маломассивных звезд и их отпечатков в планетных системах».

Представление художника о событии Super Flare на карликовой звезде.  Изображение предоставлено: Марк Гарлик/Университет Уорика.
Художественная визуализация сверхсветового явления на карликовой звезде. Изображение предоставлено: Марк Гарлик/Университет Уорика.

Данные HARPS (высокоразрешающий искатель планет с радиальной скоростью) показывают, что 40% красных карликов содержат планеты, похожие на Землю, в своих обитаемых зонах. Проблема в том, что красные карлики могут сильно воспламеняться, делая их обитаемую зону непригодной для жизни, по крайней мере, мы так думаем. Но у нас нет полной картины.

Таким образом, хотя эти две планеты слишком горячие для поверхностной воды и жизни, астрономы могут использовать их, чтобы узнать больше обо всех других планетах, вращающихся вокруг всех этих красных карликов.

более:

Leave a Comment