Выявлен наиболее уникальный аналог нашей Земли

Трансатлантическая команда ученых, используя повторно проанализированные данные космического телескопа Kepler, обнаружила экзопланету размером с Землю, которая находится на орбите обитаемой зоны своей звезды - области вокруг звезды, где скалистая планета могла бы поддерживать воду в жидком состоянии.

Об этом рассказывают в Лаборатории реактивного движения НАСА.

Ученые обнаружили эту планету, названную Kepler-1649c, просматривая старые наблюдения от Кеплера, которые агентство прекратило в 2018 году. Хотя предыдущие поиски с помощью компьютерного алгоритма не идентифицировали ее, исследователи, просматривая данные Кеплера, ещё раз посмотрели на сигнатуру и определили ее как планету. Из всех экзопланет, обнаруженных Кеплером, этот далекий мир - расположенный в 300 световых годах от Земли - по размерам и расчетной температуре наиболее похож на Землю.

Этот недавно открытый мир только в 1,06 раза больше, чем наша родная планета. Кроме того, количество света, которое он получает от своей звезды, составляет 75% от количества света, которое Земля получает от нашего Солнца - это значит, что температура экзопланеты может быть аналогичной температуре нашей планеты. Но в отличие от Земли, она вращается вокруг красного карлика. Хотя в этой системе такого не наблюдалось, но этот тип звезд известный своими вспышками, которые могут сделать среду на планете сложной для любой потенциальной жизни.

"Этот интригующий, дальний мир дает нам еще большую надежду, что другая Земля лежит среди звезд, ожидая, когда ее найдут", - говорит Томас Зурбухен, помощник администратора Дирекции научной миссии NASA в Вашингтоне. "Данные, собранные такими миссиями, как Кеплер и наш Спутник опрос транзитных экзопланет [TESS], продолжать оказывать удивительные открытия по мере того, как научное сообщество год за годом совершенствовать свои возможности по поиску перспективных планет".

Есть еще много чего неизвестного о Kepler-1649c, включая ее атмосферу, которая может влиять на температуру планеты. Текущие расчеты размера планеты имеют значительные пределы погрешности, как и все значения в астрономии при изучении столь далеких объектов. Но исходя из того, что известно, Kepler-1649c особенно интригует ученых, ищущих мира с потенциально пригодными для жизни условиями.

Также есть другие экзопланеты, которые, по оценкам, приближены к Земле по размерам, такие как "TRAPPIST-1f" и, по некоторым подсчетам, "Teegarden c". Другие могут быть приближены к Земле по температуре, например "TRAPPIST-1d" и "TOI 700d". Но нет никакой другой экзопланеты, которая считается приближенной к Земле по обоим этим значениям и также находится в жилой зоне своей системы.

"Из всех необозначенных планет, которые мы восстановили, эта особенно захватывающая - не только потому, что она находится в жилой зоне и размером с Землю, а потому, как она может взаимодействовать с соседней планетой", - сказал Эндрю Вандербург, научный сотрудник Техасского университета в Остине и первый автор статьи, опубликованной в "The Astrophysical Journal Letters". "Если бы мы не просмотрели работу алгоритма вручную, мы бы ее пропустили", - отметил он.

Kepler-1649c вращается вокруг своей маленькой звезды-красного карлика так близко, что год на Kepler-1649c эквивалентен только 19,5 земным дням. В системе есть еще одна скалистая планета примерно такого же размера, но она движется по орбите вокруг звезды примерно на половине расстояния Кеплера-1649с, подобно тому, как Венера вращается вокруг Солнца примерно на половине расстояния до орбиты Земли. Звезды-красные карлики являются одними из самых распространенных в галактике, то есть планеты вроде этой могут быть более распространенными, чем мы думали раньше.

В поисках ложных срабатываний

Ранее ученые из миссии Кеплера разработали алгоритм под названием Robovetter, чтобы помочь отсортировать огромное количество данных, полученных космическим аппаратом Kepler, управляемым Исследовательским центром им. Эймса NASA в Калифорнийской Кремниевой долине. Кеплер определял планеты методом транзита, глядя на звезды, ища падения их яркости, когда планеты проходили перед ними.

В основном эти углубления происходят от других явлений, чем от планет - начиная от природных изменений яркости звезды до других космических объектов, проходящих мимо, - благодаря чему кажется, что планета там есть, когда ее нет. Задачей Робоветтера было отличить 12% углублений, которые были настоящими планетами, от остальных. Те сигнатуры, которые Робоветтер определял как другие источники, были обозначены "ложными срабатываниями" - термином для результата теста, ошибочно классифицированного как положительный.

Благодаря огромному количеству хитроумных сигналов, астрономы знали, что алгоритм будет делать ошибки, и их нужно будет повторно проверить - это идеальная работа для рабочей группы Кеплера по ложным срабатываниям. Эта команда анализирует работу Робоветтера, просматривая каждое ложное срабатывание, чтобы убедиться, что это действительно ошибки, а не экзопланеты, гарантируя, что меньшее количество возможных открытий будет не замеченным. Как оказалось, Робоветтер неправильно обозначил Kepler-1649c.

Даже когда ученые работают над дальнейшей автоматизацией процессов анализа для получения как можно большего научного результата от любого набора данных, это открытие показывает ценность двойной проверки автоматизированной работы. Даже через шесть лет после того, как Кеплер перестал собирать данные со своего первого участка неба, за которым он наблюдал с 2009 по 2013 годы, прежде чем продолжать изучать многие другие регионы, - это тщательный анализ выявил одного из самых уникальных аналогов Земли, обнаруженных до сих пор.

Возможна третья планета

Kepler-1649c не только является одним из лучших совпадений с Землей по размерам и энергии, полученной от своей звезды, но и обеспечивает совершенно новый взгляд на ее родную систему. Каждый раз, когда внешняя планета в системе вращается вокруг звезды 9 раз, то внутренняя - почти ровно 4 раза. Тот факт, что их орбиты совпадают в таком стабильном соотношении, свидетельствует о том, что сама система является чрезвычайно стабильной и, вероятно, будет выживать в течение длительного времени.

Почти идеальные соотношения периодов часто обусловлены явлением, которое называется орбитальным резонансом, но соотношение девять к четырем сравнительно уникальное среди планетных систем. Обычно резонансы имеют такие соотношения, как два к одному или три к двум. Хотя это соотношение не подтверждено, его редкость может намекать на наличие средней планеты, с которой как внутренняя, так и внешняя планеты вращаются синхронно, создавая пару резонансов "три к двум".

Команда искала доказательства существования такой таинственной третьей планеты, но безрезультатно. Однако это может быть потому, что планета слишком мала, чтобы можно было ее увидеть, или из-за наклона орбиты, что делает невозможным поиск, используя метод транзита Кеплера.

Так или иначе, эта система предоставляет еще один пример планеты размером с Землю в обитаемой зоне звезды-красного карлика. Эти маленькие и тусклые звезды требуют, чтобы планеты находились на орбите очень близко, для того, чтобы быть в этой зоне - не слишком теплой и не слишком холодной - для потенциального существования жизни в том виде, в каком мы его знаем. Хотя этот единственный пример - лишь один из многих, появляется все больше свидетельств того, что такие планеты распространены вокруг красных карликов.

"Чем больше данных мы получаем, тем больше мы видим признаков, указывающих на то, что экзопланеты, потенциально пригодные для жизни и размером с Землю, распространены вокруг такого типа звезд", - говорит Вандербург. "С красными карликами почти повсюду в нашей галактике, и с этими маленькими, потенциально пригодными для жизни и скалистыми планетами вокруг них, шанс, что одна из них не слишком отличается от нашей Земли, выглядит немного ярче".

Читайте еще интересные новости о космосе.