Каждый раз, когда астрономы находят каменистую планету, чуть крупнее нашей, сердце невольно екает: а вдруг на этот раз повезет и мы найдем там жизнь? Команда ученых под руководством мексиканского астронома подтвердила существование нового мира всего в 83 световых годах от Солнца. Планета TOI-1080 b оказалась умеренно теплой суперземлей с возможной атмосферой, и теперь исследователи хотят понять, может ли там быть что-то по-настоящему интересное. Кажется, это намек на существование внеземной жизни!

Радиус всего в 1,2 раза больше земного — по меркам экзопланет TOI-1080 b практически близнец нашей планеты

Как ученые нашли новую планету, похожую на Землю

Космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) прямо сейчас наблюдает за примерно 200 000 ярких звезд вблизи Солнца, выискивая характерные мерцания — сигналы так называемых транзитов. Это моменты, когда планета проходит перед своей звездой и слегка затмевает ее свет. Именно такой сигнал был обнаружен в кривой блеска звезды TOI-1080 — неактивного красного карлика спектрального класса M4V.

Группу ученых возглавила Илен Гомес Макео Чу из Национального автономного университета Мексики. Подозрительный сигнал в данных TESS подтвердили наблюдениями с наземных телескопов. Оказалось, что мерцание действительно вызвано планетой, проходящей на фоне звезды. На сегодняшний день миссия TESS каталогизировала почти 7 900 кандидатов в экзопланеты, из которых 759 уже подтверждены. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.

Телескоп TESS. Источник изображения: wikipedia.org

Чем планета TOI-1080 b похожа на Землю

Новый мир оказался не газовым гигантом и не раскаленным адом, а чем-то гораздо более интригующим. Измерения показали, что радиус TOI-1080 b примерно в 1,2 раза больше земного, а масса, по оценкам ученых, скорее всего близка к 1,75 массы Земли (верхний предел — 10,7 масс Земли). Проще говоря, перед нами каменистая суперземля — планета крупнее нашей, но все еще твердая, а не газообразная.

Год на TOI-1080 b длится всего 3,97 земных суток. Планета вращается невероятно близко к звезде — на расстоянии около 0,027 астрономической единицы. Для сравнения, Меркурий находится от Солнца примерно в 0,39 а.е., то есть TOI-1080 b прижата к своей звезде в 14 раз плотнее, чем ближайшая к нашему Солнцу планета. Но вот в чем фокус: звезда-хозяйка куда тусклее и холоднее Солнца, поэтому равновесная температура планеты составляет около 368 K (примерно 95 °C). Это много для жизни в нашем понимании, однако для скалистых экзопланет это считается умеренным показателем.

ГЛАВНАЯ ИНТРИГА: ученые допускают, что TOI-1080 b может обладать атмосферой, богатой углекислым газом, или плотным кислородным слоем. Но пока это лишь гипотеза. Чтобы подтвердить или опровергнуть наличие атмосферы, потребуются дополнительные спектроскопические исследования.

Что известно о звезде TOI-1080

Красный карлик TOI-1080 — звезда скромная, но по-своему примечательная. Она примерно в пять раз меньше Солнца, а ее масса составляет всего 0,16 солнечных масс. Температура поверхности — около 3 065 K, что делает ее значительно холоднее нашего светила (для сравнения, у Солнца это около 5 778 K).

На основе звездных моделей астрономы считают, что возраст TOI-1080 составляет от 5 до 7 миллиардов лет. Это означает, что система старше Солнечной, которой «всего» 4,6 миллиарда лет. За такой промежуток времени у потенциальной атмосферы планеты было достаточно времени, чтобы сформироваться или, наоборот, рассеяться под воздействием звездного излучения. Впрочем, тот факт, что звезда неактивна, играет в пользу сохранения атмосферы: активные красные карлики печально известны мощными вспышками, способными «сдуть» газовую оболочку с близких планет.

Красный карлик TOI-1080 может быть частью многопланетной системы. Источник изображения: interestingengineering.com

Могут ли рядом с TOI-1080 b быть другие планеты

Красные карлики класса M часто оказываются хозяевами компактных многопланетных систем. Поэтому ученые не остановились на одном открытии и проверили, не скрываются ли по соседству с TOI-1080 b другие миры.

Результат оказался строгим, но не окончательным. По данным TESS, в системе нет дополнительных транзитных планет крупнее 0,9 радиуса Земли с орбитальными периодами от 0,5 до 7,7 суток. Для более длинных орбит, до примерно 19 суток, можно исключить планеты крупнее 1,4 радиуса Земли. Но это еще не означает, что система одинока: более мелкие планеты или миры на наклоненных орбитах, не проходящие перед звездой, могли остаться невидимыми для транзитного метода.

Дело в том, что транзитный метод работает только тогда, когда орбита планеты проходит точно между звездой и наблюдателем. Если угол наклона чуть другой, планета просто не попадет в кадр. Так что вопрос «есть ли у TOI-1080 b соседи» остается открытым.

Зачем изучать суперземли у красных карликов

Красные карлики — самые распространенные звезды в нашей Галактике. Если хотя бы у части из них есть каменистые планеты с атмосферой, это радикально увеличивает шансы на обнаружение условий, пригодных для жизни. TOI-1080 b пока находится внутри обитаемой зоны своей звезды (то есть чуть ближе, чем нужно для жидкой воды на поверхности), но сам факт обнаружения умеренно теплой каменистой суперземли с возможной атмосферой — это уже серьезная заявка.

Следующим шагом станет спектроскопический анализ атмосферы. Если будущие наблюдения подтвердят наличие углекислого газа или кислорода, TOI-1080 b войдет в очень короткий список миров, заслуживающих самого пристального внимания. А пока мы можем лишь констатировать: в 83 световых годах от нас кружится маленький каменистый мир, который отказывается быть скучным.