Вторая пригодная для жизни планета, близкая к нам (и, возможно, с жидкой водой), обнаружена TESS

В 2020 году спутник НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) обнаружил первую планету размером с Землю в обитаемой зоне своей звезды. Два года спустя, в наблюдениях появился второй пригодный для жизни каменистый мир. Он может содержать жидкую воду и на 95% больше Земли. Расстояние до него от нашей Солнечной системы составляет всего 100 световых лет.

Запущенный в 2018 году ракетой SpaceX Falcon 9 спутник НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) просканировал большую часть неба в поисках планет за пределами нашей Солнечной системы, называемых экзопланетами. Он обнаружил более 250 таковых, а также тысячи кандидатов.

TESS использует так называемый транзитный метод: когда потенциальные экзопланеты периодически блокируют часть света от своих звезд-хозяев, проходя перед ними. Благодаря периоду наблюдения в 27 дней, спутник может обнаружить различия в яркости, вызванные этими регулярными транзитами.

Впоследствии, когда свет от звезды проходит через атмосферу планеты, он взаимодействует с молекулами, такими как углекислый газ и азот, создавая различные сигналы, называемые спектральными линиями, которые могут быть использованы для определения спектра пропускания для характеристики атмосферы планеты.

TESS перешел в безопасный режим 10 октября 2022 года после перезагрузки бортового компьютера. Данные, которые еще не были отправлены, могли быть сохранены и получены, когда космический аппарат был снова включен и возобновил нормальную работу 14 октября.

Недавно исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА обнаружили потенциально пригодную для жизни планету размером с Землю, вращающуюся вокруг далекой звезды. Названная TOI 700 e, экзопланета является четвертой по счету, обнаруженной в системе TOI 700, расположенной в 100 световых годах от нашей Солнечной системы. Команда представила свою работу на 241-м заседании Американского астрономического общества в Сиэтле. Статья о вновь открытой планете уже принята к публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Звездная система, не очень похожая на нашу собственную

TOI 700 — небольшая М-карликовая звезда (или красная карликовая звезда), расположенная в южном созвездии Золотая Рыба. Эти звезды холоднее таких звезд, как Солнце, но гораздо более многочисленны в Млечном Пути, составляя около 70% всех звезд. Таким образом, масса и размер TOI 700 примерно на 40% меньше массы и размера Солнца, а температура поверхности примерно в два раза ниже.

Ранее астрономы уже обнаружили три планеты в этой системе, названные TOI 700 b, c и d. Но ученым понадобился еще один год наблюдений с помощью TESS, чтобы обнаружить TOI 700 e. TOI 700 e и TOI d — пока единственные две известные планеты в обитаемой зоне звезды-хозяина.

Бен Хорд, докторант Мэрилендского университета в Колледж-Парке и аспирант Центра космических полетов НАСА имени Годдарда, объясняет: «Если бы звезда была немного ближе или планета немного больше, мы могли бы заметить TOI 700 e в течение первого года данных TESS. TOI e обращается вокруг своей звезды за 28 дней, располагаясь между планетами c и d в так называемой оптимистической обитаемой зоне«.

Ученые определяют два типа обитаемой зоны: оптимистическая обитаемая зона и консервативная обитаемая зона. Первая соответствует диапазону расстояний от звезды, на которых в какой-то момент истории планеты могла присутствовать жидкая поверхностная вода. Эта зона простирается по обе стороны от консервативной обитаемой зоны — диапазона, в котором, как предполагают исследователи, может существовать жидкая вода для большинства видов жизни на планете.

Эмили Гилберт, постдокторант Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, которая руководила работой, говорит: «Это одна из немногих известных нам систем с несколькими малыми пригодными для жизни планетами. Это делает систему TOI 700 интересным объектом для дальнейшего изучения. Планета e примерно на 10% меньше планеты d, поэтому эта система также показывает, как дополнительные наблюдения TESS помогают нам находить все меньшие и меньшие миры«.

Как упоминалось ранее, в 2020 году Гилберт и другие объявили об открытии планеты d размером с Землю в обитаемой зоне, с орбитой 37 дней, а также двух других миров за пределами обитаемой зоны. Дополнительный год данных позволил команде уточнить размеры планет, которые оказались примерно на 10% меньше, чем было установлено первоначальными расчетами.

Самая внутренняя планета, TOI 700 b, имеет размер около 90% от размера Земли и совершает одну орбиту вокруг своей звезды за 10 дней. TOI 700 c более чем в 2,5 раза больше Земли и совершает оборот по орбите каждые 16 дней. Планеты, вероятно, заперты в приливной зоне, что означает, что они совершают только один оборот за орбиту, так что одна сторона всегда обращена к звезде, так же как одна сторона Луны всегда обращена к Земле.

Открытие других систем с мирами размером с Землю в этом регионе помогает ученым-планетологам больше узнать об истории нашей собственной Солнечной системы. По словам Гилберта, в настоящее время проводится дальнейшее исследование системы TOI 700 с помощью космических и наземных обсерваторий, которое может дать новую информацию об этой редкой системе.