|
Охота за двойниками Земля-Луна в обитаемой зоне
|
|
|
|
Луна сыграла огромную роль в развитии Земли. Она стабилизирует планету, смягчает резкие колебания климата и, возможно, даже обеспечивает приливный нагрев, который, возможно, привел к появлению первых форм жизни. Поэтому вполне естественно, что мы хотели бы найти подобную систему Земля-Луна где-нибудь еще в космосе. Но астрономы уже много лет безуспешно ищут ее на данный момент. А в новой статье, доступной на сервере препринтов arXiv, Эмили Пасс и ее коллег из Массачусетского технологического института, Гарварда и Чикагского университета, описывается использование космического телескопа Джеймса Уэбба для отслеживания некоторых из наиболее многообещающих кандидатов в экзолуны, но им помешала звезда, вокруг которой они вращались.
|
|
|
|
Эта звезда - TOI-700. Расположенная примерно в 100 световых годах от Земли, TOI-700 представляет собой небольшую звезду-карлик M-типа, у которой есть множество известных экзопланет, включая две размером с Землю в "обитаемой" зоне, известные как TOI-700 d и TOI-700 e. Согласно статье, эти планеты являются лучшими кандидатами на то, чтобы удерживать стабильную Луну, из-за их близости и гравитационного притяжения.
|
|
|
|
Направив на них самый мощный в мире космический телескоп, мы получили наилучший шанс увидеть одну из них в действии. Это, безусловно, было более чем возможно для улучшения наших знаний о самих планетах. Данные, описанные в статье, на порядок повысили точность наших оценок орбит планет и улучшили наше измерение их радиуса (в 1,145 раза больше Земного для d и в 0,919 раза больше Земного для e) в 2-3 раза.
|
|
|
|
|
|
|
Но чего он не смог сделать, так это найти убедительные доказательства того, что луна вращается вокруг любой из планет. Теоретически, сам телескоп более чем способен на это. Исследователи подсчитали, что для того, чтобы обнаружить аналог Луны, JWST должен был бы обнаружить падение уровня звездного света на 20 частей на миллион (ppm). Он вполне способен на это, но на самом деле, возможно, он просто слишком хорош.
|
|
|
|
При анализе данных исследовательская группа обнаружила повторяющийся шум, известный как "красный шум". Этот сигнал вызван звездной грануляцией — кипением и пузырьками, которые происходят в плазме на поверхности звезды. Сам сигнал колебался каждые 16 минут и имел амплитуду около 46 частей на миллион, что, по сути, сводило на нет любой сигнал в 20 частей на миллион, который могла испускать Луна.
|
|
|
|
Лучший вывод, который исследователи могли сделать с такой степенью уверенности, заключался в том, что их наблюдения были чувствительны только к спутникам размером больше Ганимеда (крупнейшего спутника в нашей Солнечной системе), находящимся на орбитах продолжительностью более 2 дней.
|
|
|
|
Это не такое уж большое ограничение, но нет худа без добра. Исследователи также определили, что если кто-то смог разработать алгоритм снижения шума, который может устранить "красный шум", и если в системе действительно есть Луна, то набор данных должен это показать. Другими словами, мы, возможно, уже собрали данные, подтверждающие первое обнаружение экзолуны. Но мы просто пока не можем отделить сигнал от шума.
|
|
|
|
Охота на Экзолуны сталкивалась с подобными проблемами на протяжении всей своей истории. Объяснения возможных открытий экзолунных объектов варьируются от прохождения планеты через солнечное пятно до статистических различий, которые поставили это открытие под сомнение. Некоторые астрономы даже обратились к поиску спутников вокруг экзопланет, специально для того, чтобы устранить шум от звезд-хозяев, который вызвал такую проблему в последней работе.
|
|
|
|
Но на данный момент убедительных доказательств того, что луна вращается вокруг экзопланеты, по-прежнему не существует. Астрономы и инженеры-программисты - люди изобретательные, так что, возможно, это только вопрос времени, когда кто-нибудь придумает математическую основу для устранения этого звездного шума. И когда они это сделают, возможно, именно эти доказательства, которые так долго искали астрономы, скрываются в данных за этим шумом.
|
|
|
|
Источник
|
