HD 20794 или 82 Эридана – оранжевый карлик в двадцати световых годах от Земли. Что, кстати, во-первых, «рядом» по галактическим меркам. Во-вторых, оранжевые звёзды – несколько уступающие Солнцу массой – в настоящий момент считаются оптимальными светилами для обитаемых миров. Впрочем, 82 Эридана на 30% легче Солнца, что означает проявление в её характере дурных наклонностей красных карликов. Будучи очень стабильными в долгосрочной перспективе, лёгкие звёзды склонны к вспышкам, – кратковременным хаотичным изменениям светимости при которых на планеты обрушиваются потоки радиации… Тем не менее, 70% массы Солнца это, всё-таки, не 50%, – жить в окрестностях 82 Эридана можно бы. Вопрос, где.
Система планет этой звезды изучена хорошо и включает три уже известных тела. HD20794b и HD20794c это силикатные суперземли массой 2 и 3 массы Земли, и имеющие радиусы орбит 0.12 и 0.36 астрономических единиц соответственно. То есть, и внешняя из этой пары планета имеет орбиту с радиусом меньшим чем у Меркурия. Так что, даже учитывая меньшую, сравнительно с Солнечной, светимость 82 Эридана, для жизни внутренние планеты непригодны. На c условия жёстче чем на Венере, – она получает вдвое больше излучения на единицу площади поверхности, – а на b жарче, чем опыт Солнечной системы позволяет представить. К тому же, эта планета наверняка вращается в приливном захвате, имея «дневную» и «ночную» сторону. Что происходит на дневной – страшно вообразить… На ночной же могут быть ледники. Атмосферы на HD20794b наверняка нет, так что жар с одного полушария не переносится на другое.
HD20794c должна бы вращаться (хотя, по Венере судя, не факт). И если эта планета сходна с Венерой, то покрывает её океан жидкой углекислоты. Это же суперземля, – атмосфера там должна быть ещё плотнее, давление больше, и если на Венере у поверхности углекислота переходит в сверхкритический флюид, то там начнёт проливаться дождями… Но интересна третья планета HD20794d.
Тайна третьей планеты в случае системы 82 Эридана заключается в большом эксцентриситете орбиты. В афелии HD20794d удаляется от звезды на 1.65 а.е., в перигелии сближается на 0.75 а.е.. Что эквивалентно, с поправкой на разницу в светимости звезд, блужданием между 0.98 и 2.06 астрономическими единицами в Солнечной системе. В нижней точке орбиты впятеро превосходящая массой землю HD20794d определённо находится в зоне Златовласки, – и даже почти в упор к её «дну». Но вот в верхней, планета на единицу площади поверхности будет получать на 70% меньше тепла, чем Марс.
...И тут должны возникнуть два правильных вопроса. Первый, лежащий на поверхности, – а могут ли на третьей планете 82 Эридана сложиться условия для поддержания жизни? Это очень хороший, захватывающий вопрос. На который, однако, наука не может дать даже приблизительного ответа. В нескольких публикациях ранее уже подчёркивалось, что с развитием климатологии всё очень печально. Не создано, в частности, дающей разумные результаты математической модели, позволяющей рассчитать среднюю температуру подставив, скажем, изменение светимости Солнца… И это – для случая Земли. А тут-то экзопланета с неизвестным составом атмосферы и неизвестной же её плотностью… Суперземля, к тому же. Да там всё что угодно может быть.
Гадая же без всякой ответственности, – в идеальном случае поверхность HD20794d может покрывать океан. Причём, не бездонный, контактирующий с горными породами, а значит, потенциально обитаемый. И вполне, кроме полярных регионов (условной «зимой»), жидкий. В среднем по больнице условия там благоприятнее, чем на современном Марсе. И примерно таковы, как были на Земле 4 миллиарда лет назад – в эпоху «холодного Солнца». А тогда, на Земле, помнится, перегретая вода, всё-таки, не кипела из-за высокого давления сверхплотной первичной атмосферы…
С атмосферой на HD20794d всё должно быть в порядке и даже лучше, – суперземля же. С избытком внутреннего тепла, позволяющим условиям на поверхности от светимости звезды не зависеть… Непонятно. Система имеет примерно тот же возраст, что и Солнечная, но и планеты в ней – суперземли. Остывать они должны медленнее.
...А вот второй вопрос связан с самой системой. Общая её масса находится в пределах предсказаний. То есть, несколько меньше, но сравнима с массой планет Солнечной системы, если учитывать лишь металлы и силикаты. То есть, только пыль. Прочее – льды и газы – из окрестностей 82 Эридана испарилось, поскольку все планеты стали формироваться внутри снегового пояса. И ни одна не выросла настолько, чтобы начать собирать водород…
Почему две внутренних планеты настолько внутренние, при этом, непонятно. Первая – HD20794b – где кольца быть вообще не могло. Вторая, если подумать, тоже не на месте, – между радиусами орбит планет существует зависимость, очень грубо, но в целом верно понятая, Тициусом и Боде. Ни в какой разумный ряд 0.12 и 0.36 не укладываются.
С третьей планетой всё ясно. Она не могла сформироваться там где крутится, поскольку планеты растут только на круговых орбитах.
...И возникает, само собой, вопрос, где остальное? Колец должно быть больше, как и размер системы у такой звезды должен быть большим.
В последнем вопросе, собственно, и сдержится ответ. Система 82 Эридана разрушена какой-то катастрофой. Можно предположить, что звезда входила в неплотную кратную систему, позже развалившуюся. Или в систему изначально входил массивный объект, – скорее всего, планемо. Гравитационная борьба между крупными телами привела к тому, что орбиты внутренних планет вытянулись. Внешние вообще «выкатились из ямы». Внутренние же из-за сильного эксцентриситета орбит подверглись сильным, переводящим энергию движения в тепловую либрациям. В результате орбиты b и c скруглились почти полностью и «стянулись». Расположенная дальше и куда более массивная d теряла энергию медленнее, в результате чего сохранила высокий эксцентриситет.