Астрономи знайшли рідкісну планету, придатну для пошуку ознак життя

Щойно відкрита екзопланета може бути вартою пошуку ознак життя. Аналіз, проведений командою під керівництвом астронома Діани Коссаковскі з Інституту астрономії Макса Планка, описує планету, яка обертається навколо своєї рідної зірки, червоного карлика Wolf 1069, у зоні проживання. Ця зона включає відстані навколо зірки, на яких на поверхні планети може існувати рідка вода. Крім того, планета під назвою Wolf 1069 b має земну масу. Цілком ймовірно, що ця планета є скелястою, яка також може мати атмосферу. Це робить планету однією з небагатьох перспективних цілей для пошуку ознак сприятливих для життя умов і біосигнатур.

Коли астрономи шукають планети за межами нашої Сонячної системи, їх особливо цікавлять планети, схожі на Землю. З більш ніж 5000 екзопланет, які вони виявили на цей час, лише близько дюжини мають масу, подібну до Землі, і заселяють зону життя, область планетної системи, де вода може зберігати свою рідку форму на поверхні планети. З Wolf 1069 b кількість таких екзопланет, на яких могло розвинутися життя, збільшилася на одного кандидата.

Планета з вічним днем ​​і ніччю

Виявлення таких планет з малою масою все ще є серйозною проблемою. Діана Коссаковскі та її команда з Інституту астрономії Макса Планка в Гейдельберзі взялися за це завдання. В рамках проєкту Carmenes був розроблений інструмент спеціально для пошуку потенційно населених світів. Команда Carmenes використовує цей апарат в обсерваторії Калар Альто в Іспанії. «Коли ми проаналізували дані зірки Wolf 1069, ми виявили чіткий сигнал низької амплітуди про те, що, здається, є планетою маси приблизно земної», — каже Діана Коссаковскі. «Він обертається навколо зірки за 15,6 дня на відстані, еквівалентній одній п’ятнадцятій відстані між Землею та Сонцем», — результати дослідження опубліковано в журналі Astronomy & Astrophysics.

Згідно з дослідженням, поверхня карликової зірки є відносно прохолодною і тому виглядає оранжево-червонуватою. «В результаті так звана житлова зона зсувається всередину», – пояснює Коссаковскі. Незважаючи на близьку відстань до центральної зірки, планета Wolf 1069 b отримує лише близько 65 відсотків падаючої потужності випромінювання, яку отримує Земля від Сонця. Ці особливі умови роблять планети навколо червоних карликів, таких як Wolf 1069, потенційно сприятливими для життя. Крім того, усі вони можуть мати особливу власність. Ймовірно, їхнє обертання прив’язане до орбіти зірки-господаря. Іншими словами, зірка завжди звернена до однієї сторони планети. Отже, існує вічний день, а з іншого боку завжди ніч. Це також причина, чому ми завжди стоїмо на одній стороні Місяця.

Моделювання клімату для екзопланет

Якщо припустити, що Wolf 1069 b — це гола і скеляста планета, середня температура навіть на стороні, зверненій до зірки, становитиме лише мінус 23 градуси за Цельсієм. Однак, згідно з наявними знаннями, цілком можливо, що Wolf 1069 b утворив атмосферу. За такого припущення його температура могла підвищитися до плюс 13 градусів, як показує комп’ютерне моделювання з кліматичними моделями. За цих обставин вода залишалася б рідкою, і могли б панувати сприятливі для життя умови, тому що життя, яке ми знаємо, залежить від води.

Атмосфера є не лише передумовою для виникнення життя з кліматичної точки зору. Це також захистить Wolf 1069 b від високоенергетичного електромагнітного випромінювання та частинок, які можуть зруйнувати можливі біомолекули. Випромінювання та частинки походять або з міжзоряного простору, або з центральної зірки. Якщо випромінювання зірки занадто інтенсивне, воно також може звільнити атмосферу планети, як це сталося з Марсом. Але як червоний карлик, Wolf 1069 випромінює лише відносно слабке випромінювання. Таким чином, на нововідкритій планеті, можливо, збереглася атмосфера. Можливо навіть, що планета має магнітне поле, яке захищає її від заряджених частинок зоряного вітру. Багато скелястих планет мають рідке ядро, яке створює магнітне поле за допомогою ефекту динамо, подібно до планети Земля.

Важкий пошук екзопланет масою Землі

У пошуках екзопланет відбувся величезний прогрес після того, як 30 років тому було відкрито першу у своєму роді. З усім тим, ознаки, які астрономи шукають для виявлення планет із земними масами та діаметрами, відносно слабкі, і їх важко витягти з даних. Команда Carmenes шукає невеликі періодичні зрушення частоти в зоряних спектрах. Очікується, що ці зрушення виникнуть, коли компаньйон тягне головну зірку своєю силою тяжіння, змушуючи її коливатися. В результаті. частота світла, виміряного на Землі, змінюється через ефект Доплера. У випадку з Вовком 1069 і його нещодавно відкритою планетою ці коливання достатньо великі, щоб їх можна було виміряти. Однією з причин є те, що різниця мас між зіркою та планетою відносно мала, змушуючи зірку коливатися навколо спільного центру мас більш помітно, ніж в інших випадках. За періодичним сигналом також можна оцінити масу планети.

Лише кілька кандидатів для характеристики майбутньої екзопланети

На відстані 31 світловий рік Wolf 1069 b є шостою найближчою планетою за масою до Землі в зоні проживання навколо своєї зірки. Він належить до невеликої групи об’єктів, таких як Проксима Центавра b і Trappist-1 e, які є кандидатами для пошуку біосигнатур. Однак такі спостереження наразі виходять за межі можливостей астрономічних досліджень. «Нам, ймовірно, доведеться чекати ще десять років на це», — зазначає Коссаковський. Надзвичайно великий телескоп (ELT), який зараз будується в Чилі, може досліджувати склад атмосфери цих планет і, можливо, навіть виявити молекулярні докази життя.