Каждая экзопланета по-своему уникальна, но недавно обнаруженная экзопланета на расстоянии 186 световых лет от нас - особенно восхитительное удовольствие. Это небольшой мир размером примерно с Землю, который вращается вокруг своей звезды по орбите, которая занимает всего 3,14 дня.
Это очень близко к математической константе π (Пи), числу, которое описывает отношение длины окружности к ее диаметру. Итак, хотя официальное название экзопланеты - K2-315b, первооткрыватели прозвали ее «π Земля».
Открытие звезды длилось несколько лет в "выпечке". Первые намеки на его существование появились еще в 2017 году, когда космический орбитальный телескоп «Кеплер» выполнял свою вторую, расширенную миссию.
В свете маленького тусклого красного карлика размером всего 20 процентов от размера Солнца с помощью «Кеплера» было обнаружено 20 крошечных провалов через равные промежутки времени. Это основной способ поиска экзопланет - такие провалы часто означают, что планета проходит между нами и рассматриваемой звездой, что называется транзитом. Эти транзиты регистрируются как очень незначительные колебания звездного света.
Но всего одной коллекции провалов недостаточно, чтобы подтвердить обнаружение экзопланеты, поэтому, вооружившись данными Кеплера, астроном Праджвал Нираула (Prajwal Niraula) и его коллеги в начале этого года намерились изучать звезду с помощью комплекса телескопов SPECULOOS.
Это сеть телескопов, работающих вместе, чтобы специально искать экзопланеты размером с Землю вокруг тусклых карликовых звезд.
Во время трех сеансов наблюдений в феврале, марте и мае команда повернула телескопы SPECULOOS в направлении звезды K2-315. Они наблюдали еще три провала и получили спектр звезды с помощью прибора (спектрометра) HIRES в астрономической обсерватории Кека на пике горы Мауна-Кеа (4145 метров над уровнем моря), на острове Гавайи, США.
Провалы полностью соответствовали времени в 3,14 дня, зафиксированному Кеплером три года назад. И спектр звезды подтвердил, что провалы действительно являются результатом транзитной экзопланеты.
Мы можем многое сказать по звездным транзитам. Например то количество света, на которое тускнеет звезда, может сказать нам, насколько велика экзопланета. Исходя из этого, Нираула и его коллеги определили, что размер K2-315b составляет около 95 процентов от размера Земли.
При таких размерах планета, вероятно, каменистая, как Земля, Венера, Меркурий и Марс, но нельзя полностью исключить другие составы.
Для этого нам понадобится доплеровская спектроскопия. Даже очень маленькая планета немного тянет свою звезду, когда пара движется вокруг общего центра тяжести, и эти движения вызывают очень небольшие изменения длины волны света от звезды - сжимаются, когда звезда движется к наблюдателю, и растягиваются как она уходит.
То, насколько точно движется звезда, может дать массу экзопланеты. Пушистые газовые гиганты имеют низкую плотность, поэтому, если у вас есть большая планета с относительно низкой массой, вы можете сделать вывод, что она газообразная. Скалистые планеты более плотные, поэтому их отношение массы к размеру выше.
Однако даже если планета K2-315b скалистая, у нее нет шансов на приспособленность к жизни в том виде, в каком мы ее знаем.
Обладая орбитой всего 3,14 дня, даже при головокружительной орбитальной скорости 81 километр в секунду (орбитальная скорость Земли составляет 29,78 километра в секунду), она настолько близка к своей звезде, что ее поверхность была бы чертовски горячей. Она нагревается примерно до 450 Кельвинов (177 градусов по Цельсию).
Однако планета может стать хорошей целью для последующего изучения. Это потому, что маленькие тусклые звезды не светятся так ярко, как их более крупные братья и сестры, а это означает, что они предоставляют лучшую возможность искать атмосферу во время транзитов экзопланеты.
Когда свет звезды проходит через атмосферу экзопланеты, свет должен немного измениться, так как разные элементы поглощают или излучают волны определенной длины.
Даже атмосферу необитаемой экзопланеты было бы интересно изучить, и, по оценкам команды, будущему космическому телескопу Джеймса Уэбба потребуется всего 40 транзитов, чтобы получить достаточно данных для обнаружения.
Но это для науки будущего. Тем временем команда планирует продолжить использование комплекса телескопов SPECULOOS, чтобы попытаться найти больше целей.
«В будущем появятся и другие интересные планеты, как раз для космического телескопа имени Джеймса Уэбба, разработанному для исследования атмосферы этих инопланетных миров», - говорит Нираула. «Надеюсь, что однажды с лучшими алгоритмами мы сможем искать планеты меньшего размера, даже такие маленькие, как Марс».
Статья была опубликована в журнале The Astronomical Journal.
Источник: ScienceAlert
