Группа трансатлантических ученых, используя повторно проанализированные данные космического телескопа НАСА Kepler, обнаружила экзопланету земного размера, находящуюся на орбите в жилой зоне своей звезды - области вокруг звезды, где скалистая планета могла бы поддерживать жидкую воду.
Ученые обнаружили эту планету, названную Кеплер-1649с, просматривая старые наблюдения Кеплера, которые агентство прекратило в 2018 году. В то время как предыдущие поиски с помощью компьютерного алгоритма ошибочно идентифицировали ее, исследователи, просматривая данные Кеплера, посмотрели на подпись во второй раз и узнали ее как планету. Из всех найденных Кеплером экзопланет этот далекий мир, расположенный в 300 световых годах от Земли, больше всего похож на Землю по размерам и расчетной температуре.
Этот недавно открытый мир всего в 1,06 раза больше нашей собственной планеты. Кроме того, количество света звезды, которое она получает от главной звезды, составляет 75% от количества света, которое Земля получает от нашего Солнца, а это значит, что температура экзопланеты может быть аналогична температуре нашей планеты. Но в отличие от Земли, она вращается на орбите красного карлика. Хотя в этой системе не наблюдалось ни одной звезды, этот тип звезд известен своими звездными вспышками, которые могут сделать обстановку на планете сложной для любой потенциальной жизни.
"Этот интригующий, далекий мир дает нам еще большую надежду на то, что вторая Земля лежит среди звезд, ожидая, когда ее найдут", - сказал Томас Зурбухен (Thomas Zurbuchen), помощник администратора директората научной миссии НАСА в Вашингтоне. "Данные, собранные с помощью таких миссий, как Кеплер и наш транзитный спутник для исследования экзопланет [TESS], будут продолжать давать удивительные открытия по мере того, как научное сообщество из года в год будет совершенствовать свои возможности по поиску перспективных планет".
- О Кеплере-1649c, в том числе об атмосфере, которая может влиять на температуру планеты, до сих пор многое неизвестно. Современные расчеты размеров планеты имеют значительные границы погрешности, как и все значения в астрономии при изучении объектов на столь далеком расстоянии. Но, исходя из того, что известно, Кеплер-1649c особенно интригует ученых, ищущих миры с потенциально пригодными для обитания условиями.
Есть и другие экзопланеты, оцениваемые как более близкие по размерам к Земле, такие как ТРАППИСТ-1f и, по некоторым расчетам, Тигарден c. Другие могут быть ближе к Земле по температуре, такие как ТРАППИСТ-1d и ТОИ 700d. Но нет другой экзопланеты, которая по обоим этим значениям считается более близкой к Земле, которая также находится в жилой зоне своей системы.
"Из всех планет с неправильной маркировкой, которые мы восстановили, эта планета особенно интересна - не только потому, что она находится в жилой зоне и размером с Землю, но и потому, как она может взаимодействовать с этой соседней планетой", - сказал Эндрю Вандербург, научный сотрудник Техасского университета в Остине и первый автор статьи, опубликованной сегодня в газете "The Astrophysical Journal Letters". "Если бы мы не просмотрели работу алгоритма вручную, мы бы ее пропустили".
- Кеплер-1649с вращается на орбите своей маленькой красной карликовой звезды так близко, что год на Кеплере-1649с эквивалентен всего 19.5 дням Земли. В системе есть еще одна скалистая планета примерно такого же размера, но она движется по орбите звезды примерно на половине расстояния Кеплера-1649c, подобно тому, как Венера движется по орбите нашего Солнца примерно на половине расстояния, которое делает Земля. Красные карликовые звезды - одни из самых распространенных в галактике, то есть планеты, подобные этой, могут быть более распространены, чем мы думали ранее.
Ранее ученые, участвовавшие в миссии "Кеплер", разработали алгоритм под названием Robovetter, помогающий сортировать огромные объемы данных, получаемых с помощью космического корабля "Кеплер", управляемого Исследовательским центром НАСА "Эймс" в Силиконовой долине в Калифорнии. Кеплер искал планеты, используя метод транзита, смотрел на звезды, искал падения яркости при прохождении планет перед звездами-хозяевами.
В большинстве случаев эти падения происходят не от планет - от естественных изменений яркости звезды до других космических объектов, проходящих мимо - и создают впечатление, что планета находится там, где ее нет. Задача Робоветтера состояла в том, чтобы отличить 12% погружений, которые были настоящими планетами, от остальных. Эти подписи, которые Robovetter определил как исходящие из других источников, были помечены как "ложные срабатывания", термин для результата теста, ошибочно классифицированного как положительный.
Имея огромное количество хитрых сигналов, астрономы знали, что алгоритм допустит ошибки и его нужно будет перепроверить - отличная работа для Ложноположительной рабочей группы Кеплера. Эта команда анализирует работу Робоветтера, проходя через каждое ложное срабатывание, чтобы убедиться, что это действительно ошибки, а не экзопланеты, гарантируя, что меньшее количество потенциальных открытий будет упущено из виду. Как оказалось, Робоветтер неправильно обозначил Кеплера-1649с.
- Даже по мере того, как ученые работают над дальнейшей автоматизацией процессов анализа, чтобы получить как можно больше научных данных из любого набора данных, это открытие показывает ценность перепроверки автоматизированной работы. Даже через шесть лет после того, как Kepler перестала собирать данные с изначального Кеплеровского месторождения - участка неба, на который она смотрела с 2009 по 2013 год, прежде чем продолжить изучение многих других регионов - этот строгий анализ выявил один из самых уникальных аналогов Земли, обнаруженных до сих пор.
Возможная Третья Планета
Kepler-1649c не только является одним из лучших совпадений с Землей с точки зрения размеров и энергии, получаемой от ее звезды, но и обеспечивает совершенно новый взгляд на свою домашнюю систему. Каждые девять раз внешняя планета в системе вращается на орбите главной звезды, внутренняя планета вращается почти ровно четыре раза. Тот факт, что их орбиты совпадают в таком стабильном соотношении, указывает на то, что сама система чрезвычайно стабильна и, скорее всего, выживет в течение длительного времени.
Почти идеальное соотношение периодов часто обусловлено явлением, называемым орбитальным резонансом, но соотношение девять к четырем является относительно уникальным среди планетарных систем. Обычно резонансы принимают форму таких соотношений, как два к одному или три к двум. Хотя это соотношение и не подтверждено, его редкость может свидетельствовать о наличии средней планеты, с которой и внутренняя, и внешняя планеты вращаются синхронно, создавая пару резонансов "три-два".
Команда искала доказательства такой загадочной третьей планеты, безрезультатно. Однако, это могло произойти из-за того, что планета слишком мала, чтобы ее можно было видеть, или из-за наклона орбиты, что делает невозможным ее обнаружение с помощью транзитного метода Кеплера.
В любом случае, эта система представляет собой еще один пример планеты Земного размера в жилой зоне красной карликовой звезды. Эти маленькие и тусклые звезды требуют, чтобы планеты двигались по орбите очень близко, чтобы быть в этой зоне - не слишком теплой и не слишком холодной - для жизни такой, какой мы ее знаем, чтобы потенциально существовать. Несмотря на то, что этот единственный пример - единственный среди многих, появляется все больше свидетельств того, что такие планеты распространены вокруг красных карликов.
"Чем больше данных мы получаем, тем больше мы видим признаков, указывающих на то, что потенциально обитаемые экзопланеты и экзопланеты размером с Землю обычны вокруг таких звезд", - сказал Вандербург. "С красными карликами почти повсюду вокруг нашей галактики, и этими маленькими, потенциально обитаемыми и каменистыми планетами вокруг них, шанс, что одна из них не слишком отличается от нашей Земли, выглядит немного ярче".
