«Новая Земля» обнаружилась в 100 световых годах от Солнца. Что делает дальние планеты пригодными для жизни

Детали

Исследователи из Лаборатории реактивного движения NASA объявили об открытии новой планеты, напоминающей Землю. Оно было сделано благодаря спутнику Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).

• Планета, получившая название TOI 700 e, вращается вокруг звезды TOI 700. По данным ученых, это каменистая планета, размер которой составляет около 95% от размера Земли. Исследователи предполагают, что вода на ее поверхности может оставаться в жидком состоянии.

• TOI 700 e совершает один оборот вокруг своей звезды примерно за 28 дней и, как полагают ученые, заблокирована приливными силами, то есть всегда обращена к звезде одной стороной. Точно так же, например, Луна заблокирована приливом Земли.
• TOI 700 — маленькая холодная карликовая звезда класса M, расположенная примерно в 100 световых годах от Солнца в созвездии Золотой Рыбы. Из-за размера и яркости звезды «обитаемая зона» у TOI 700 находится гораздо ближе, чем у Солнца.

Контекст

Телескоп Transiting Exoplanet Survey Satellite был выведен в космос в апреле 2018 года и приступил к работе через 3 месяца. Он находится на эллиптической орбите, позволяющей совершать оборот вокруг Земли каждые 13,7 дня.

• Телескоп был разработан Массачусетским технологическим институтом в рамках Малой исследовательской программы NASA, его создание обошлось в $340 млн.
• Основная цель миссии состоит в нахождении экзопланет, попадающих в обитаемую зону и удаленных от Земли не более чем на 200 световых лет, а также в более подробном изучении ранее открытых.
• TESS использует метод транзитной фотометрии, который заключается в регистрации изменений в яркости звезд при прохождении на их фоне планет. Во время «транзита» планеты между звездой и аппаратом ученые могут измерить изменения яркости звезды и определить размер планеты, особенности ее орбиты и время, которое требуется для совершения полного витка.
• TESS называют преемником орбитального телескопа Kepler, который исследовал объекты, удаленные на 3 тыс. световых лет, и в период с 2009 по 2018 год, когда его миссия завершилась, открыл более 2,5 тыс. экзопланет.

Тенденция

За последние годы было обнаружено несколько планет, похожих на Землю.

• 7 января 2020 года TESS обнаружил землеподобную планету TOI-700 d у красного карлика TOI-700, которую ученые сочли потенциально пригодной для жизни. Исследователи полагают, что по своему климату и условиям на поверхности планета TOI-700 d больше напоминает ранний Марс, чем Землю. Ее атмосфера должна почти полностью состоять из углекислоты. Как и TOI 700 e, она всегда повернута к звезде одной стороной.

• 12 августа 2022 года ученые из Университета Монреаля объявили об открытии экзопланеты TOI-1452 b, которая вращается вокруг двойной системы небольших звезд в созвездии Дракона на расстоянии 100 световых лет от Земли. Предполагается, что она на 67% больше Земли по диаметру и, по одной из моделей, окружена водной оболочкой, составляющей около 22% массы планеты. TOI-1452 b получает от своей звезды примерно столько же энергии, как Венера от Солнца.
• В сентябре 2022 года исследователи из Льежского университета заявили, что вокруг холодной звезды LP 890-9, расположенной примерно в 100 световых годах от нашей планеты, вращается сразу две суперземли. Одна из них — LP 890-9c — находится в обитаемой зоне. Она примерно на 40% больше Земли, а «год» на этой планете длится 8,5 дня. Она вращается достаточно близко к своей звезде, примерно в 10 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Однако из-за слабого излучения LP 890-9c попадает в зону, в которой достаточно тепла и света для развития жизни.

Что говорит наука

Существует ряд факторов, которые делают планету потенциально пригодной для жизни.

• Одно из основных условий — нахождение объекта в «зоне обитаемости». Расстояние от звезды должно быть достаточным, чтобы на поверхности небесного тела вода могла существовать в жидком состоянии, а такие соединения, как белки и углеводы, не разрушались.
• Большую роль играет масса планеты. В частности, она определяет высоту и удерживающую способность атмосферы. Так, у легкого объекта она может оказаться слишком низкой, что губительно для жизни. Небесное тело очень большой массы в конечном итоге станет газовым гигантом.
• Планета должна вращаться по стабильной орбите вокруг звезды в течение длительного времени. При этом важно, чтобы звездная система находилась вдали с космических взрывов, таких как сверхновые, гамма-всплески.
• Скорость вращения планеты также имеет основополагающее значение. Она влияет на циркуляцию воздуха в атмосфере. При низкой скорости, как, например, у Венеры, облака становятся неподвижными и очень густыми, блокируя свет на поверхности.
• На планете должны присутствовать определенные типы соединений, необходимые для развития жизни, а также система, обеспечивающая циркуляцию воды, чтобы она была доступна для различных форм жизни.