Дослідники ідентифікували 5 систем з подвійними зірками, потенційно придатних для життя

Новий математичний фреймворк передбачає, що системи Кеплер-34, -35, -38, -64 та -413 з планетами-гігантами на кратних орбітах мають стабільні жилі зони.

Про це розповідає проект Frontiers.

Майже півстоліття тому творці "Зоряних воєн" уявили життєпридатну планету Татуїн, яка обертається навколо пари зірок. Тепер, вчені знайшли нові докази того, що п’ять відомих систем із кількома зірками -- Кеплер-34, -35, -38, -64 та -413 -- є можливими кандидатами на підтримку життя. Нещодавно розроблений математичний фреймворк дозволив дослідникам з Нью-Йоркського університету Абу-Дабі та Вашингтонського університету показати, що ці системи -- на відстані між 2764 і 5933 світловими роками від Землі, в сузір′ях Ліри та Лебідя -- підтримують постійну "жилу зону" -- область навколо зірок, в яких вода може зберігатися рідкою на поверхні будь-якої ще не відкритої планети, схожої на Землю. Відомо, що з цих систем Kepler-64 має щонайменше чотири зірки, де вони обертаються навколо однієї в центрі, тоді як інші мають по дві зірки. Також відомо, що всі мають принаймні одну гігантську планету розміром з Нептун, або більше. Це дослідження, опубліковане в журналі "Frontiers in Astronomy and Space Sciences", є доказом принципу того, що наявність гігантських планет у бінарних системах не виключає існування світів, що потенційно підтримують життя.

"Життя, найімовірніше, розвиватиметься на планетах, розташованих у жилій зоні їхньої системи, як і на Землі. Тут ми досліджуємо, чи існує жила зона в дев’яти відомих системах з двома або більше зірками, навколо яких обертаються гігантські планети. Ми вперше показуємо, що Kepler-34, -35, -64, -413 і особливо Kepler-38 придатні для утримування землеподібних світів з океанами", - говорить автор-кореспондент д-р Ніколаос Георгакаракос, науковий співробітник Відділу наук в Нью-Йоркському університеті Абу-Дабі.

Науковий консенсус полягає в тому, що більшість зірок утримують планети. Із 1992 року екзопланети відкриваються прискореними темпами: на сьогодні підтверджено 4375, з яких 2662 вперше були виявлені космічним телескопом НАСА "Кеплер" під час його місії з дослідження Чумацького Шляху в 2009-2018 роках. Подальші екзопланети були знайдені телескопом TESS від NASA та місіями інших агентств, тоді як Європейське космічне агентство має запустити свій космічний апарат PLATO для пошуку екзопланет до 2026 року.

Зірки-близнюки та планети-гіганти створюють особливі умови для життя

Дванадцять з виявлених Кеплером екзопланет мають кратні орбіти, тобто обертаються навколо близької пари зірок. Бінарні системи розповсюджені -- за оцінками, з них складаються від половини до трьох чвертей усіх зоряних систем. Наразі у бінарних системах були відкриті лише гігантські екзопланети, але, ймовірно, менші планети та супутники, схожі на Землю, просто уникли виявлення. Очікується, що гравітаційні взаємодії в багатозіркових системах, особливо якщо вони містять інші великі тіла, такі як гігантські планети, роблять умови більш ворожими до походження та виживання життя: наприклад, планети можуть зіткнутися із зірками або втекти з орбіти, тоді як ті землеподібні екзопланети, що виживуть, розвиватимуть еліптичні орбіти, зазнаючи сильних циклічних змін інтенсивності та спектру випромінювання.

Новини за подібною темою:

		Супутник Урана Міранда можливо приховує під своєю поверхнею водний океан
		Вчені вказали на місце на Марсі, де потенційно може існувати життя
		"Габбл" і "Нові горизонти" одночасно націлилися на Уран для подальшого вивчення екзопланет

"Ми вже давно знаємо, що бінарні зоряні системи без гігантських планет мають потенціал утримувати жилі світи. Те, що ми показали тут, це те, що у значній частині цих систем землеподібні планети можуть залишатися життєпридатними навіть у присутності планет-гігантів", - говорить співавтор професор Ян Доббс-Діксон, теж з Нью-Йоркського університету в Абу-Дабі.

Георгакаракос та інші тут спираються на попередні дослідження для передбачення існування, розташування та протяжності постійної жилої зони в бінарних системах з планетами-гігантами. Вони спочатку вивели рівняння, що враховують клас, масу, світність і спектральний розподіл енергії зірок; доданий гравітаційний ефект планети-гіганта; ексцентриситет (тобто ступінь еліптичності орбіти), велику напіввісь і період орбіти гіпотетичної землеподібної планети; динаміку інтенсивності та спектру зоряного випромінювання, що падає на її атмосферу; та її «кліматичну інерцію», тобто швидкість, з якою атмосфера реагує на зміни опромінення. Потім вони розглянули дев′ять відомих бінарних зоряних систем з гігантськими планетами, відкриті телескопом Кеплера, щоб визначити, чи існують в них жилі зони і чи є вони "достатньо тихими", щоб укривати світи, що потенційно підтримують життя.

Автори вперше показують, що в Кеплері-34, -35, -38, -64 та -413 існують постійні жилі зони. Ці зони мають ширину від 0,4 до 1,5 астрономічних одиниць (ао), починаючи с відстані у 0,6-2 ао від центру маси бінарних зірок.

Підходять не всі системи з планетами-гігантами з кратними орбітами

“На відміну від цього, протяжність жилих зон у двох інших бінарних системах, Кеплер-453 та -1661, становить приблизно половину очікуваного розміру, оскільки гігантські планети в цих системах дестабілізують орбіти додаткових життєпридатних світів. З тієї ж причини Кеплер-16 і -1647 взагалі не можуть розмістити додаткові придатні для життя планети. Звичайно, існує ймовірність існування життя поза жилою зоною або на супутниках, що обертаються навколо самих планет-гігантів, але це може бути менш бажаною нерухомістю для нас", - говорить співавтор доктор Зігфрід Еггл з Вашингтонського університету.

"Найкращим нашим кандидатом на утримання потенційно життєпридатного світу є бінарна система Кеплер-38, приблизно за 3970 світлових років від Землі, яка, як відомо, містить планету розміром з Нептун", - говорить Георгакаракос. “Наше дослідження підтверджує, що навіть бінарні зоряні системи з гігантськими планетами є гарячими мішенями у пошуку Землі 2.0. Остерігайся Татуїне, ми йдемо!"

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Екзопланети
• Пошук позаземного життя
• бінарна система