|
Планета земного типа с двумя солнцами
|
|
|
|
Согласно новому исследованию, посвященному динамике звездной системы, в ближайшей к нам звездной системе с двумя солнцами может существовать планета размером с Землю в зоне, где может существовать жидкая вода.
|
|
|
|
Статья, опубликованная в журнале The Astrophysical Journal, посвящена двойной звездной системе под названием 70 Змееносца. Она находится на расстоянии в триллионы километров от Земли, но по космическим меркам считается относительно близкой — до нее около 5 парсеков. Для сравнения: ближайшая к Солнцу звезда, Проксима Центавра, находится на расстоянии 1,3 парсека.
|
|
|
|
Две звезды в системе 70 Змееносца немного меньше и холоднее Солнца, их масса составляет около 88% и 73% массы Солнца. Несмотря на то, что астрономы наблюдают за этой системой уже несколько десятилетий, ни у одной из звезд нет подтвержденных планет на орбите.
|
|
|
|
Используя данные наблюдений, проведенных в Мичиганском университете, чтобы лучше понять, как две звезды движутся относительно друг друга, исследователи смоделировали, может ли планета размером с Землю сохранять стабильную орбиту в зоне обитаемости вокруг более крупной звезды. Зона обитаемости — это область вокруг звезды, в которой температура на планете достаточно высока для того, чтобы на ее поверхности могла существовать жидкая вода.
|
|
|
|
|
|
|
Скайлар Д’Анджиоллио, аспирантка Калифорнийского университета в Риверсайде, изучающая науки о Земле и планетах, провела динамическое моделирование для этой статьи, используя компьютерное моделирование, чтобы увидеть, как объекты в космосе движутся и влияют друг на друга с течением времени. Здесь Д’Анджиоллио и её научный руководитель, астрофизик из Калифорнийского университета в Риверсайде Стивен Кейн, рассказывают о том, что означают полученные результаты для поиска планет, на которых может зародиться жизнь.
|
|
|
|
Почему 70 Змееносца — интересное место для поиска планет?
|
|
|
|
Это двойная система, то есть в ней две звезды. У нас есть данные наблюдений за этой системой за несколько десятилетий, в том числе измерения, которые позволяют судить о движении звёзд. Используя эти данные, мы смогли лучше изучить структуру системы и смоделировать, что может произойти с планетой в этой системе.
|
|
|
|
Мы рассчитали границы обитаемой зоны вокруг главной звезды. Затем я проверила, может ли планета с массой, равной массе Земли, сохранять стабильную орбиту на разных расстояниях в пределах этой зоны.
|
|
|
|
Мы обнаружили, что в обитаемой зоне главной звезды возможны стабильные орбиты. Можно было бы предположить, что вторая звезда будет влиять на эти орбиты, но это не обязательно так.
|
|
|
|
Кейн: Это также одна из ближайших к нам звёздных систем. Это было известно еще в древности, но вот что было известно далеко не так хорошо, так это то, как именно эти две звезды вращаются вокруг друг друга. Теперь, когда у нас есть гораздо более четкое представление об этих движениях, мы можем построить компьютерную модель и посмотреть, что произойдет при различных сценариях развития событий.
|
|
|
|
Как проверить, может ли там существовать планета?
|
|
|
|
Мы используем симуляции, которые моделируют гравитационное взаимодействие между несколькими телами — от крупных объектов, таких как звезды, до мелких, таких как планеты.
|
|
|
|
Вы начинаете с уже существующей системы, в данном случае с двух звезд, а затем добавляете в систему тестовую планету. Мы поместили планету с массой Земли на разное расстояние от главной звезды и проследили за тем, что с ней происходит.
|
|
|
|
Остается ли она на стабильной орбите? Падает ли она на звезду? Будет ли она в конечном итоге выброшена из системы?
|
|
|
|
Орбиту Земли можно представить как почти круговую. Орбита нестабильной планеты может становиться все более вытянутой, пока планета не будет выброшена из системы. Повторяя симуляцию в разных точках, мы можем определить области, где планета размером с Землю может оставаться на стабильной орбите.
|
|
|
|
Почему важно находить стабильные орбиты в системах с двумя звездами?
|
|
|
|
Кейн: Наша солнечная система, состоящая всего из одной звезды, на самом деле несколько необычна. У многих звезд есть спутники. Это означает, что при поиске планет вокруг других звезд нам приходится сталкиваться с гравитационным воздействием дополнительной звезды.
|
|
|
|
Вы могли бы представить, что вторая звезда пролетает сквозь землю подобно шаровой молнии и делает невозможным выживание планеты размером с Землю в обитаемой зоне. Но эти расчеты показывают, что это не обязательно так.
|
|
|
|
Когда люди думают о том, чтобы найти другую Землю, они часто представляют себе что-то похожее на нашу солнечную систему. Но если мы чему-то и научились за последние несколько десятилетий открытий экзопланет, так это тому, что другие планетные системы могут выглядеть совсем не так, как наша. Наличие второго солнца может показаться экзотичным, но нам нужно рассмотреть миры, которые могли бы быть пригодны для жизни и при этом не обязательно выглядели бы как окрестности Земли.
|
|
|
|
Что будет дальше?
|
|
|
|
Одна из причин важности такой работы заключается в том, что существует множество этапов, которые мы можем пройти, прежде чем пытаться непосредственно наблюдать за планетой. Сначала мы можем задаться вопросом: способна ли эта система вообще содержать потенциально обитаемую планету?
|
|
|
|
Подобная динамическая проверка может быть полезна для Обсерватории обитаемых миров — миссии НАСА, запланированной на 2040-е годы и призванной помочь в поиске потенциально обитаемых миров. Существует множество других двойных систем, которые могли бы выиграть от такого анализа, когда учёные начнут рассматривать возможные цели для изучения.
|
|
|
|
Кейн: нам ещё многое предстоит сделать в отношении этой конкретной системы. Планет там пока не обнаружено, но теперь мы знаем, что планета размером с Землю потенциально может находиться на стабильной орбите в зоне обитаемости.
|
|
|
|
Кто знает? Возможно, мы действительно обнаружим планету размером с Землю в зоне обитаемости, которая, по прогнозам Скайлар, может находиться там еще до запуска Обсерватории обитаемых миров.
|
|
|
|
Источник
|
