Знайдено екзопланету, ймовірно повністю вкриту водою

Астрономи оголосили про виявлення не дуже далекої екзопланети, яка знаходиться в жилій зоні своєї зірки та, як вони вважають, повністю вкрита океаном.

Про відкриття розповіли в Монреальському університеті. Опис дослідження було опубліковано в журналі The Astronomical Journal.

Нововиявлена екзопланета TOI-1452 b обертається навколо однієї з двох невеликих зірок у бінарній системі, розташованій у сузір′ї Дракона, близько 100 світлових років від Землі.

Ця планета знаходиться на такій відстані від своєї зірки, що її температура не є занадто гарячою, ані занадто холодною для існування рідкої води на поверхні.

Дослідників навів на слід TOI-1452 b космічний телескоп "Супутник огляду транзитів екзопланет" (TESS), який обстежує все небо у пошуках планетних систем, близьких до нашої власної.

Астрономи передбачили наявність планети розміром приблизно на 70% більше Землі на основі сигналу TESS, який показував невелике зниження яскравості кожні 11 днів.

Потім вони підтвердили її наявність за допомогою наземного телоскопа Обсерваторії Монт-Мегантик (OMM) в Канаді.

"OMM відіграла вирішальну роль у підтвердженні природи цього сигналу та оцінці радіуса планети", — пояснив Шарль Кадьє, аспірант Монреальського університету та співробітник Інституту досліджень екзопланет (iREx), який керував міжнародною групою дослідників.

"Це не була звичайна перевірка. Ми повинні були переконатися, що сигнал, виявлений TESS, справді викликаний екзопланетою, що обертається навколо TOI-1452, найбільшою з двох зірок у цій бінарній системі", — розповів Кадьє.

Зоря-господар планети, TOI-1452, набагато менша від нашого Сонця та є однією з двох зірок подібного розміру в бінарній системі. Дві зірки обертаються одна навколо одної та розділені маленькою відстанню — 97 астрономічних одиниць. Це приблизно вдвічі більше, ніж відстань між Сонцем і Плутоном, — тож телескоп TESS бачить їх як одну точку світла. Але роздільна здатність камери телескопа OMM досить висока, щоб розрізнити ці два об′єкти, і отримані зображення показали, що екзопланета дійсно обертається навколо TOI-1452, що також було підтверджено подальшими спостереженнями іншої команди.

Щоб визначити масу планети, дослідники спостерігали за системою в інфрачервоному діапазоні за допомогою телескопа Канада-Франція-Гавайї (CFHT) на Гаваях. Інфрачервоний діапазон ідеально підходить для вивчення маломасивних зірок, таких як TOI-1452, оскільки в ньому вони найяскравіші. Попри це, знадобилося понад 50 годин спостережень, щоб оцінити масу планети, яка, як вважається, майже вп′ятеро перевищує масу Землі.

Дослідники розробили потужний аналітичний метод, щоб виявити планету в отриманих даних. Також було проведено аналіз складу зірки-господаря, який є корисним для обмеження внутрішньої структури планети.

Водний світ

Екзопланета TOI-1452 b, ймовірно, кам′яниста, як Земля, але її радіус, маса та щільність дозволяють припустити, що це світ, який сильно відрізняється від нашого власного.

Земля насправді дуже суха планета; хоча ми іноді називаємо її Блакитною планетою, оскільки близько 70% її поверхні покрито океаном, насправді вода становить лише незначну частину її маси – менш ніж 1%. На деяких екзопланетах води може бути значно більше.

Останніми роками астрономи виявили та визначили радіус і масу багатьох екзопланет з розмірами між Землею та Нептуном (приблизно в 3,8 раза більше за Землю). Деякі з цих планет мають щільність, яку можна пояснити лише у тому випадку, якщо значна частина їхньої маси складається з легших матеріалів, ніж ті, з яких складається внутрішня структура Землі, наприклад з води. Ці гіпотетичні світи було названо "планетами-океанами".

"TOI-1452 b – один із найкращих кандидатів у планети-океани, знайдених нами на сьогодні", – каже Кадьє. "Її радіус і маса припускають набагато меншу щільність, ніж можна було б очікувати для планети, що складається в основному з металу та каменю, як Земля".

Проведений командою аналіз TOI-1452 b показує, що вода може становити до 30% її маси, що схоже на пропорцію деяких природних супутників у нашій Сонячній системі, таких як супутники Юпітера Ганімед і Каллісто, а також супутники Сатурна Титан та Енцелад.

Художнє зображення поверхні TOI-1452 b, яка може бути "планетою-океаном", тобто планетою, повністю покритою товстим шаром рідкої води. Credit: Benoit Gougeon, Université de Montréal

Така екзопланета, як TOI-1452 b, є ідеальним кандидатом для подальшого спостереження за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба. Це одна з небагатьох відомих планет з помірним кліматом, яка за своїми характеристиками відповідає планеті-океану. Вона знаходиться досить близько до Землі, щоб дослідники могли сподіватися вивчити її атмосферу та перевірити цю гіпотезу. До того ж завдяки щасливому випадку, вона розташована в тій області неба, яку телескоп може спостерігати цілий рік.

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