Виявлено найбільш унікальний аналог нашої Землі

Трансатлантична команда вчених, використовуючи повторно проаналізовані дані космічного телескопа Kepler, виявила екзопланету, розміром із Землю, яка знаходиться на орбіті жилої зони своєї зірки - області навколо зірки, де скеляста планета могла б підтримувати воду у рідкому стані.

Про це розповідають в Лабораторії реактивного руху НАСА.

Вчені виявили цю планету, названу Kepler-1649c, переглядаючи старі спостереження від Кеплера, які агентство припинило у 2018 році. Хоча попередні пошуки за допомогою комп’ютерного алгоритму не ідентифікували її, дослідники, переглядаючи дані Кеплера, вдруге подивилися на сигнатуру і визначили її як планету. З-поміж усіх екзопланет, виявлених Кеплером, цей далекий світ - розташований за 300 світлових років від Землі - за розмірами та розрахунковою температурою найбільше схожий на Землю.

Цей недавно відкритий світ лише в 1,06 рази більший, ніж наша рідна планета. Крім того, кількість світла, яке він отримує від своєї зірки, становить 75% від кількості світла, яке Земля отримує від нашого Сонця - це означає, що температура екзопланети може бути аналогічною температурі нашої планети. Але на відміну від Землі, вона обертається навколо червоного карлика. Хоча в цій системі такого не спостерігалося, та цей тип зірок відомий своїми спалахами, які можуть зробити середовище на планеті складним для будь-якого потенційного життя.

"Цей інтригуючий, далекий світ дає нам ще більшу надію, що інша Земля лежить серед зірок, чекаючи, коли її знайдуть", - каже Томас Зурбухен, помічник адміністратора Дирекції наукової місії NASA у Вашингтоні. "Дані, зібрані такими місіями, як Кеплер та наш Супутник опитування транзитних екзопланет [TESS], продовжуватимуть надавати дивовижні відкриття у міру того, як наукове співтовариство рік за роком вдосконалюватиме свої можливості з пошуку перспективних планет".

Є ще багато чого невідомого про Kepler-1649c, включаючи її атмосферу, яка може впливати на температуру планети. Поточні розрахунки розміру планети мають значні межі похибки, як і всі значення в астрономії при вивченні настільки далеких об′єктів. Але виходячи з того, що відомо, Kepler-1649c особливо інтригує вчених, які шукають світи з потенційно придатними для життя умовами.

Також є інші екзопланети, які, за оцінками, наближені до Землі за розмірами, такі як "TRAPPIST-1f" і, за деякими підрахунками, "Teegarden c". Інші можуть бути наближені до Землі за температурою, наприклад "TRAPPIST-1d" та "TOI 700d". Але немає жодної іншої екзопланети, яка вважається наближеною до Землі за обома цими значеннями і також знаходиться у жилій зоні своєї системи.

"З усіх непозначених планет, які ми відновили, ця особливо захоплююча - не тільки тому, що вона знаходиться в жилій зоні та розміром із Землі, а через те, як вона може взаємодіяти із сусідньою планетою", - сказав Ендрю Вандербург, науковий співробітник Техаського університету в Остіні та перший автор статті, опублікованої в "The Astrophysical Journal Letters". "Якби ми не переглянули роботу алгоритму вручну, ми б її пропустили", - зазначив він.

Kepler-1649c обертається навколо своєї маленької зірки-червоного карлика так близько, що рік на Kepler-1649c еквівалентний лише 19,5 земним дням. У системі є ще одна скеляста планета приблизно такого ж розміру, але вона рухається орбітою навколо зірки приблизно на половині відстані Кеплера-1649с, подібно до того, як Венера обертається навколо Сонця приблизно на половині відстані до орбіти Землі. Зірки-червоні карлики є одними з найпоширеніших у галактиці, тобто планети на зразок цієї можуть бути більш поширеними, ніж ми думали раніше.

У пошуках помилкових спрацювань

Раніше вчені з місії Кеплера розробили алгоритм під назвою Robovetter, щоб допомогти відсортувати величезну кількість даних, отриманих космічним апаратом Kepler, керованим Дослідницьким центром ім. Еймса NASA в Каліфорнійській Кремнієвій долині. Кеплер визначав планети методом транзиту, дивлячись на зірки, шукаючи падіння їх яскравості, коли планети проходили перед ними.

Здебільшого ці поглиблення відбуваються від інших явищ, аніж від планет - починаючи від природних змін яскравості зірки до інших космічних об′єктів, що проходять повз, - завдяки чому здається, що планета там є, коли її немає. Завданням Робоветтера було відрізнити 12% поглиблень, які були справжніми планетами, від решти. Ті сигнатури, які Робоветтер визначав за інші джерела, були позначені "помилковими спрацюваннями" - терміном для результату тесту, помилково класифікованого як позитивний.

Завдяки величезній кількості хитромудрих сигналів, астрономи знали, що алгоритм буде робити помилки, і їх потрібно буде повторно перевірити - це ідеальна робота для робочої групи Кеплера з помилкового спрацювання. Ця команда аналізує роботу Робоветтера, переглядаючи кожне помилкове спрацювання, щоб переконатися, що це насправді помилки, а не екзопланети, гарантуючи, що менша кількість можливих відкриттів буде не поміченою. Як виявилося, Робоветтер неправильно позначив Kepler-1649c.

Навіть коли вчені працюють над подальшою автоматизацією процесів аналізу для отримання якомога більшого наукового результату від будь-якого набору даних, це відкриття показує цінність подвійної перевірки автоматизованої роботи. Навіть через шість років після того, як Кеплер перестав збирати дані зі своєї першої ділянки неба, за якою він спостерігав із 2009 по 2013 роки, перш ніж продовжувати вивчати багато інших регіонів, - цей ретельний аналіз виявив одного з найбільш унікальних аналогів Землі, виявлених досі.

Можлива третя планета

Kepler-1649c не тільки є одним із найкращих співпадінь із Землею за розмірами та енергією, отриманою від своєї зірки, але й забезпечує абсолютно новий погляд на її рідну систему. Щоразу, поки зовнішня планета в системі обертається навколо зірки 9 разів, то внутрішня - майже рівно 4 рази. Той факт, що їх орбіти співпадають у такому стабільному співвідношенні, свідчить про те, що сама система є надзвичайно стабільною і, ймовірно, виживатиме протягом тривалого часу.

Майже ідеальні співвідношення періодів часто зумовлені явищем, яке називається орбітальним резонансом, але співвідношення дев′ять до чотирьох порівняно унікальне серед планетних систем. Зазвичай резонанси мають такі співвідношення, як два до одного або три до двох. Хоча це співвідношення не підтверджено, його рідкість може натякати на наявність середньої планети, з якою як внутрішня, так і зовнішня планети обертаються синхронно, створюючи пару резонансів "три до двох".

Команда шукала докази існування такої таємничої третьої планети, але безрезультатно. Однак це може бути тому, що планета занадто мала, щоб можна було її побачити, або через нахил орбіти, що унеможливлює пошук, використовуючи метод транзиту Кеплера.

Так чи інакше, ця система надає ще один приклад планети розміром із Землю в жилій зоні зірки-червоного карлика. Ці маленькі і тьмяні зірки вимагають, щоб планети перебували на орбіті надзвичайно близько, для того, аби бути в цій зоні - не надто теплій і не надто холодній - для потенційного існування життя у тому вигляді, в якому ми його знаємо. Хоча цей єдиний приклад - лише однин із багатьох, з′являється все більше свідчень про те, що такі планети поширені навколо червоних карликів.

"Чим більше даних ми отримуємо, тим більше ми бачимо ознак, які вказують на те, що екзопланети, потенційно придатні для життя та розміром із Землю, поширені навколо такого типу зірок", - каже Вандербург. "З червоними карликами майже скрізь у нашій галактиці, і з цими маленькими, потенційно придатними для життя та скелястими планетами навколо них, шанс, що одна з них не надто відрізняється від нашої Землі, виглядає трохи яскравішим".

Читайте ще цікаві новини про космос.