|
Обнаружили две водных экзопланеты
|
|
|
|
Команда под руководством астрономов UdeM нашла доказательства того, что две экзопланеты, вращающиеся вокруг красного карлика, являются «водными мирами», планетами, в которых вода составляет большую часть объема. Эти миры, расположенные в планетной системе на расстоянии 218 световых лет в созвездии Лиры, не похожи ни на какие планеты в нашей Солнечной системе. Коллектив под руководством к.т.н. Студентка Кэролайн Пиоле из Института исследования экзопланет Тротье (iREx) Университета Монреаля опубликовала подробное исследование планетной системы, известной как Кеплер-138, в журнале Nature Astronomy сегодня, 15 декабря.
|
|
|
|
Пиоле, член исследовательской группы Бьорна Беннеке, наблюдал за экзопланетами Kepler-138c и Kepler-138d с помощью космических телескопов НАСА «Хаббл» и бывших космических телескопов «Спитцер» и обнаружил, что планеты, которые примерно в полтора раза больше Земли, могут состоять в основном из воды. Эти планеты и планетарный компаньон, расположенный ближе к звезде, Кеплер-138b, были ранее обнаружены космическим телескопом НАСА «Кеплер». Вода не была обнаружена напрямую, но, сравнивая размеры и массы планет с моделями, они пришли к выводу, что значительная часть их объема — до половины — должна состоять из материалов, которые легче камня, но тяжелее водорода. или гелий (которые составляют основную часть газовых планет-гигантов, таких как Юпитер). Наиболее распространенным из этих материалов-кандидатов является вода.
|
|
|
«Ранее мы думали, что планеты, которые были немного больше Земли, были большими шарами из металла и камня, как увеличенные версии Земли, и поэтому мы назвали их суперземлями», — объяснил Беннеке. «Однако сейчас мы показали, что эти две планеты, Kepler-138c и d, совершенно различны по своей природе: большая часть всего их объема, вероятно, состоит из воды. Мы впервые наблюдаем планеты, которые можно уверенно идентифицировать. как водные миры, тип планет, который, по теории астрономов, существовал долгое время». Планеты c и d имеют объем, более чем в три раза превышающий объем Земли, и массу в два раза больше, чем плотность Земли. Это удивительно, потому что большинство планет чуть больше Земли, которые до сих пор подробно изучались, казались каменистыми мирами, такими как наша. Исследователи говорят, что самым близким сравнением с двумя планетами могут быть некоторые из ледяных спутников во внешней Солнечной системе, которые также в значительной степени состоят из воды, окружающей каменистое ядро.
|
|
|
|
«Представьте себе увеличенные версии Европы или Энцелада, богатых водой спутников, вращающихся вокруг Юпитера и Сатурна, но гораздо ближе к своей звезде», — объяснил Пиоле. «Вместо ледяной поверхности Kepler-138 c и d будут содержать большие оболочки из водяного пара». Исследователи предупреждают, что на планетах может не быть океанов, подобных земным, прямо на поверхности планеты. «Температура в атмосферах Kepler-138c и Kepler-138d, вероятно, выше точки кипения воды, и мы ожидаем, что на этих планетах будет густая, плотная атмосфера, состоящая из пара. Только под этой паровой атмосферой потенциально может быть жидкая вода под высоким давлением. , или даже вода в другой фазе, которая возникает при высоких давлениях, называемой сверхкритической жидкостью», — сказал Пиоле.
|
|
|
|
Недавно другая команда из Университета Монреаля обнаружила еще одну планету, названную TOI-1452 b, которая потенциально может быть покрыта жидководным океаном, но для изучения ее атмосферы и подтверждения присутствия космического телескопа Джеймса Уэбба потребуется космический телескоп НАСА. океан. В 2014 году данные космического телескопа НАСА «Кеплер» позволили астрономам объявить об обнаружении трех планет, вращающихся вокруг красного карлика Кеплер-138 в созвездии Лиры. Это было основано на измеримом падении звездного света, когда планета на мгновение проходила мимо их звезды, транзитом.
|
|
|
|
Беннеке и его коллега Диана Драгомир из Университета Нью-Мексико выступили с идеей повторного наблюдения за планетной системой с помощью космических телескопов Хаббл и Спитцер в период с 2014 по 2016 год, чтобы поймать больше прохождений Kepler-138d, третьей планеты в мире. систему, чтобы изучить ее атмосферу. В то время как более ранние наблюдения космического телескопа НАСА «Кеплер» показали только прохождение трех малых планет вокруг Кеплера-138, Пиоле и ее команда были удивлены, обнаружив, что наблюдения Хаббла и Спитцера предполагают наличие в системе четвертой планеты, Кеплера-138e.
|
|
|
|
Эта недавно обнаруженная планета маленькая и находится дальше от своей звезды, чем три другие, ей требуется 38 дней, чтобы совершить полный оборот по орбите. Планета находится в обитаемой зоне своей звезды, в умеренном регионе, где планета получает ровно столько тепла от своей холодной звезды, чтобы быть не слишком горячей и не слишком холодной, чтобы на ней могла находиться жидкая вода. Однако природа этой дополнительной, недавно обнаруженной планеты остается открытым вопросом, поскольку она, похоже, не проходит транзитом через свою родительскую звезду. Наблюдение за прохождением экзопланеты позволило бы астрономам определить ее размер. Теперь, когда Kepler-138e появился на снимке, массы ранее известных планет были измерены снова с помощью метода изменения времени прохождения, который состоит в отслеживании небольших изменений в точных моментах прохождения планет перед их звездой, вызванных гравитационное притяжение других близлежащих планет.
|
|
|
|
Исследователей ждал еще один сюрприз: они обнаружили, что два водных мира Kepler-138c и d являются планетами-близнецами практически одинакового размера и массы, в то время как ранее считалось, что они совершенно разные. С другой стороны, подтверждено, что ближайшая планета, Kepler-138b, является небольшой планетой с массой Марса, одной из самых маленьких экзопланет, известных на сегодняшний день. «Поскольку наши инструменты и методы станут достаточно чувствительными, чтобы находить и изучать планеты, которые находятся дальше от своих звезд, мы можем начать находить гораздо больше водных миров, таких как Kepler-138 c и d», — заключил Беннеке.
|
|
|
|
Источник
|
