Астрономы подтвердили существование 15 экзопланет

Группа японских астрономов опубликовала

(https://www.cnet.com/news/super-earth-exoplanet-k2-155d-foun...)

в The Astronomical Journal две статьи, в которых сообщается об открытии 15 новых экзопланет. Открытие было сделано на основе данных, собранных телескопом Kepler во время расширенной миссии K2. В последующем они были подтверждены с помощью наземных телескопов Subaru на Гавайях и Северного оптического телескопа NOT в Испании.

Все 15 найденных в результате исследования экзопланеты находятся у красных карликов. Наиболее интересной находкой стала система K2-155, удаленная от нас на 200 световых лет. Она состоит из красного карлика, вокруг которого вращается сразу три суперземли. Масса и радиус звезды составляет примерно 53 — 54% солнечной, светимость около 6% солнечной. Это достаточно большой показатель по меркам подобных светил.

Что касается экзопланет, то радиус первой оценивается в 1,55 земного. Она совершает один оборот вокруг звезды за 6,34 дня. Радиус второй планеты составляет 1.95 земных, период обращения — 13.85 дней. Радиус третьей — 1.64 земных, период обращения 40.68 дней.

Орбита третьей планеты проходит у внутреннего края обитаемой зоны. По оценкам, планета получает в 1.67 ± 0.38 больше тепла и света, нежели Земля. Результаты компьютерного моделирования показывают, что если этот показатель не превышает 1.5, то при наличии землеподобной атмосферы на ее поверхности сможет существовать вода в жидком виде.

Конечно, пока что это лишь предположения. Потребуются более детальные наблюдения, чтобы точнее определить количество получаемого третьей экзопланетой тепла. Кроме того, для оценки потенциальной жизнепригодности необходимо знать хотя бы примерные характеристики ее атмосферы. Все эти задачи будут возложены уже на телескопы следующего поколения.

Ученые предприняли первую попытку установить состав миров TRAPPIST-1

Система TRAPPIST-1удалена от нас на 40 световых лет. Она состоит из тусклого красного карлика, вокруг которого вращается минимум семь экзопланет. Орбиты трех из них проходят в т.н. «обитаемой зоне». Это значит, что они получают достаточно количество света, чтобы при наличии подходящей атмосферы на их поверхности могла существовать вода в жидком виде.

Одной из интересных особенностей системы является то, что орбиты всех семи планет лежат в относительно узком промежутке шириной менее восьми млн км (для сравнения, среднее расстояние между Землей и Марсом составляет 225 млн км). Это значит, что они оказывают друг на друга сильное гравитационное взаимодействие. Одним из его следствий является то, что моменты прохождений планет по диску материнской звезды (транзитов) несколько сдвигаются. Сдвиги зависят от масс планет, расстояний между ними и других орбитальных параметров.

Группа швейцарских исследователей воспользовалась этим обстоятельством, чтобы попытаться определить плотности тел TRAPPIST-1. Они создали компьютерную модель системы и изменяли параметры орбит до тех пор, пока вычисленные моменты транзитов не совпали с наблюдаемыми, а из этого нашли массы планет.

Измеренные плотности в сочетании с моделями состава привели ученых к заключению, что поверхности семи планет системы TRAPPIST-1 — не просто голая каменная пустыня. По-видимому, они содержат значительное количество летучих веществ (вероятно, воды), количество которой у некоторых из них достигает 5% массы планеты. Это очень много. На Земле вода составляет примерно 0.02% ее массы.

Две самые близкие к звезде планеты, скорее всего, имеют каменное ядро и окружены гораздо более плотными атмосферами, чем земная, с большим содержанием водяного пара. Третья планета самая легкая. Ее масса составляет около 30% от массы Земли. Ученые не уверены, что у нее может быть заметная атмосфера, океаны или ледяной покров.

Четвертая планета единственная из всех тел системы, плотность которого несколько выше, чем у Земли. Эти данные можно трактовать двояко. Повышенная плотность может свидетельствовать о том, что планета обладает более плотным железным ядром и не имеет плотной атмосферы, океана или ледяного покрова. В то же время, по размерам, плотности и количеству получаемой от своей звезды энергии, она больше всех остальных похожа на Землю.

Три внешние планеты TRAPPIST-1 настолько далеки от центральной звезды, что вода на их поверхности должна замерзать. Если у них есть атмосферы, они вряд ли содержат тяжелые молекулы, вроде углекислого газа.

Нужно отметить, что это лишь первая попытка взглянуть на подобные миры. По мере совершенствования космической техники и ввода в строй телескопов нового поколения, астрономы смогут узнать намного больше о планетах у соседних звезд.

У красного карлика найдены три Суперземли

Открытие было сделано в рамках расширенной миссии K2 космического телескопа «Кеплер». Проанализировав собранные аппаратом данные, команда испанских исследователей обратила внимание на звезду LP415-17. Это красный карлик, удаленный от нас на 270 световых лет. Его радиус составляет 58%, а масса — 65% солнечной.

Kepler удалось зафиксировать транзитные сигналы от трех экзопланет, вращающихся вокруг LP415-17. Они больше нашей планеты, соответственно, в 1.8, 2.6 и 1.9 раз. Поэтому исследователи отнесли их к классу Суперземель. Орбиты всего трио легко бы уместились внутри орбиты Меркурия. Первая планета совершает один оборот вокруг звезды за 6.3 дня. Вторая — за 13.9 дней. Третья — за 40 дней.

Красные карлики намного тусклее звезд вроде нашего Солнца. Поэтому границы т.н. обитаемой зоны в их системах проходят на куда меньшем расстоянии от звезды, нежели в нашей Солнечной системе. Тем не менее, в случае с LP415-17 орбиты всех трех планет расположены слишком близко к светилу, чтобы на их поверхности могла существовать вода в жидком виде. По расчетам астрономов, равновесная температура на первой планете составляет 435 °C. Это сопоставимо с температурой на поверхности Меркурия. Равновесная температура на поверхности второй планеты составляет 310 °C, третьей — 108 °C.

Впрочем, нельзя забывать, что обитаемая зона является достаточно условным понятием. Реальный климат на поверхности планет будет во многом определяться свойствами их атмосферы. Также необходимо учитывать, что все три планеты вероятнее всего находятся в приливном захвате по отношению к звезде. Это означает что за исключением небольшой сумеречной зоны, одно их полушарие постоянно освещено, другое же находится в зоне вечной тени.