Сегодня астрономы уже открыли более пяти тысяч экзопланет — миров, вращающихся вокруг других звёзд. Среди них есть гиганты, похожие на Юпитер, маленькие каменные планеты и самые разные «экзотические» варианты, о которых мы ещё недавно могли только мечтать. Но у учёных остаётся главный вопрос: какие из них могут быть похожи на Землю — и значит, потенциально обитаемы?
Новая работа исследователей предлагает удивительно простой и быстрый способ отбирать самые перспективные планеты для дальнейшего изучения. И он основан всего на одном числе — геометрическом соотношении между расстоянием до звезды и диаметром этой звезды.
Почему нужен быстрый «фильтр»?
Современные космические миссии, такие как Kepler и TESS, обнаруживают тысячи новых планет. Проверить каждую подробно невозможно — это потребовало бы огромных ресурсов и времени, особенно когда дело доходит до изучения атмосфер и условий на поверхности.
Поэтому астрономам нужен инструмент, который позволит быстро отбросить заведомо неподходящие варианты и оставить небольшой список действительно интересных миров для дальнейших наблюдений.
Ключевая идея исследования: важен не только «район», но и размеры звезды
Обычно при поиске обитаемых планет учёные смотрят на так называемую зону обитаемости — область вокруг звезды, где температура может позволить существовать жидкой воде. Но авторы работы предлагают другой, очень простой критерий:
сравнить расстояние от планеты до звезды с диаметром самой звезды.
Это соотношение называется d/Ds, где
- d — расстояние до звезды
- Ds — её диаметр
Оказалось, что у планет, наиболее похожих на Землю, это отношение образует закономерную «лестницу», которая зависит от типа звезды.
Три «главные последовательности обитаемости»
Исследователи проанализировали тысячи экзопланет из базы NASA и сравнили их параметры с так называемым индексом похожести на Землю (ESI).
В результате они обнаружили удивительно чёткий порядок:
⭐ Планеты у звёзд типа G (как наше Солнце)
Идеальное отношение d/Ds ≈ 108
Пример: Земля (эталон)
⭐ Планеты у звёзд типа K (чуть холоднее и меньше Солнца)
Идеальное отношение d/Ds ≈ 54
Пример: Kepler-442b — одна из самых «землеподобных» известных планет
⭐ Планеты у звёзд типа M (красные карлики)
Идеальное отношение d/Ds ≈ 27
Пример: Teegarden’s Star b, планета с очень высоким показателем похожести на Землю
То есть каждый более холодный класс звёзд «делит» идеальное отношение примерно пополам.
Почему это работает?
Всё очень логично:
- маленькие и тусклые звёзды нагревают свои планеты слабее, поэтому им нужно располагаться ближе;
- большие и горячие звёзды — дальше;
- а диаметр звезды хорошо отражает её общие физические свойства.
В итоге соотношение d/Ds оказывается быстрым ориентиром, помогает понять, находится ли планета в комфортных температурных условиях — не слишком горячо и не слишком холодно.
Как это помогает астрономам?
Разработанный авторами метод позволяет:
✔ моментально оценить перспективность планеты
Только что открыли новый мир? Достаточно двух чисел — расстояния до звезды и её диаметра — чтобы понять, стоит ли изучать объект дальше.
✔ быстро отбирать «топ-кандидатов»
По данному фильтру:
- у планет возле G-звёзд половина кандидатов имеет высокую степень похожести на Землю;
- у K-звёзд — почти 90%;
- у M-звёзд — 100% попадают в «землеподобные».
✔ экономить ресурсы крупных обсерваторий
Телескопы вроде JWST могут сосредоточиться на целях, где шансы обнаружить пригодные условия для жизни значительно выше.
А есть ли ограничения?
Да, и авторы подчёркивают это.
Фильтр — первичный, он не заменяет полноценное изучение. Он:
- не учитывает массу и «каменность» планет,
- ничего не говорит про атмосферу,
- не объясняет, как планета переживает возможную приливную блокировку (особенно возле M-звёзд).
Но зато он позволяет очень быстро отсечь большинство объектов, которые точно не похожи на Землю.
Итог: простой шаг к поиску «второй Земли»
Новое исследование показывает, что даже среди огромного набора данных есть понятные закономерности.
Отношение d/Ds — это своего рода «быстрый тест», который помогает выделить планеты, где условия могут быть близки к земным.
И, возможно, именно среди таких объектов однажды найдут мир, на который можно будет указать и сказать:
«Вот она — настоящая вторая Земля».