Система Тигарден с указанием места на небосводе, где по отношению к ней находится Солнечная системаUNIVERSITY OF GÖTTINGEN, INSTITUTE FOR ASTROPHYSICS
Экзопланеты можно обнаружить двумя способами — транзитным и методов лучевых скоростей. В первом случае планета проходит между своей звездой и земным наблюдателем, периодически снижая яркость своего светила для земных астрономов, за счет чего её и обнаруживают. Так на сегодня обнаружено несколько тысяч экзопланет. Второй метод предполагает следить за спектром звезды, и по его изменениям определять, не испытывает ли эта звезда периодического легкого приближения и удаления от земного наблюдателя. Гравитация от планеты, вращающейся вокруг звезды, слегка «тянет» за собой светило, что и приводит к тому, что оно для внешнего наблюдателя чуть «подрагивает» на месте. Второй метод менее чувствителен — планеты имеют очень малую массу в сравнении со звездой, и ее «подрагивания» часто минимальны. Поэтому пока что таким методом было открыто только 800 экзопланет. Но зато он позволяет обнаружить планеты, орбиты которых не увидеть транзитным методом — в системах, где плоскость вращения планет не совпадает с плоскостью вращения Земли вокруг Солнца.
Упрощенная модель «подрагивания» звезды под действием ее планет, используемого для поиска экзопланет методом лучевых скоростей
Авторы новой работы смогли обнаружить именно такие слабые приближения и удаления звезды Тигардена — красного карлика, лежащего в 12,5 годах от нас. Это очень древняя звезда, возрастом в 9-10 миллиардов лет, вдвое старше Солнца. Ее спектральный класс — M7, то есть это очень холодный (поверхность холоднее 3 000 кельвин, вдвое холоднее солнечной) красный карлик.
Анализ его «подрагиваний» показал, что вокруг него вращаются две планеты, лежащие как раз в зоне обитаемости. Первая планета, Тигарден b делает один оборот вокруг звезды за 4,9 земных суток, а вторая, Тигарден c — за 11,4 дня. Минимально возможная масса Тигарден b — 1,05 земной, наиболее вероятная — 1,21 земной. Тигарден c имеет минимальную массу в 1,11 земной, наиболее вероятную — в 1,28 раз больше, чем у Земли.
Первая планета получает от звезды в 1,10-1,15 больше энергии, чем наша Земля от Солнца. Вторая планета этой системы получает лишь 0,35-0,37 от земного уровня инсоляции. В то же время, обе они находятся в пределах зоны обитаемости — даже несмотря на то, что Тигарден c получает от своего светила примерно такую же инсоляцию, что и Марс от Солнца.
Марс в нашей системе имеет среднегодовую температур на уровне станции Восток не столько потому, что он далеко от Солнца, сколько потому, что его масса в десять раз меньше, а гравитация в 2,6 раз слабее земной, и атмосфера там крайне разреженная — давление на поверхность в 150 раз ниже земного на уровне моря. Тигарден c даже чуть массивнее Земли, то есть его атмосфера, скорее всего, куда плотнее нашей, и несопоставимо плотнее марсианской. Это значит, что температура там вполне может быть земной по уровню.
Звезды, зоны их обитаемости и планеты, которые в них попадаютhester Harman, Planets: PHL @ UPR Arecibo, NASA/JPL
Чуть хуже может быть ситуация для Тигарден b. Получать чуть больше излучения от звезды, имея массу больше земной — значит, рисковать получить среднегодовые температуры выше земных. При устойчивых среднегодовых температурах выше 40 градусов планета может испытывать неудержимый парниковый эффект. В таком состоянии вода из морей испаряется так активно, что водяной пар достигает верхних слоев атмосферы (на Земле так высоко он не поднимается). А оттуда вода может уже уходить в космос, что потенциально способно обезводить мир (случай Венеры) и сделать его непригодным для жизни земного облика.
Если система Тигарден обитаема хотя бы на одной из двух планет, ее биосфера должна быть крайне древней, как минимум вдвое старшей земной. Это, теоретически, не исключает наличие там разумной жизни.
Возможно, именно поэтому астрономы заканчивают свою работу так «Интересно, что... для любого потенциального тигарденца Земля будет находиться в зоне возможного наблюдения транзитным методом с 2044 по 2496 годы».
К сожалению, этого нельзя сказать про сами планеты Тигардена — благодаря прихотливому сочетанию их орбит, с Земли их транзитным методом наблюдать пока нельзя. И не ясно, можно ли вообще это будет сделать. В то же время новые экстремально большие земные телескопы, которые должны вступить в строй в 2020-х годах, должны иметь достаточно возможностей, чтобы сделать прямой снимок планет в зоне обитаемости звезды Тигарден.
Как ранее уже отмечал «Чердак», вопрос об обитаемости планет вокруг красных карликов крайне важен. Примерно три четверти всех звезд Вселенной относятся именно к этому классу, и, судя по последним данным, у них немало планет в зоне обитаемости. Однако ситуация в окрестностях этих звезд достаточно необычная по земным меркам: эти планеты вращаются куда ближе к своим светилам.
В случае Тигардена обе они достаточно близки, чтобы испытать приливной захват — ситуацию, когда планета все время смотрит на свою звезду одним полушарием. Иными словами, на половине такой планеты вечный день, а на другой — вечная ночь. Постоянных полярных шапок там, в теории, быть не должно — более 90 процентов излучения красных карликов инфракрасное, то есть лед его не отражает, как видимое излучение нашего Солнца. Соответственно, летом лед у полюсов будет таять и большие постоянные ледниковые массы станут невозможны.
Вдобавок, из-за близости планет в системах красных карликов они сильно влияют друг на друга гравитационно. По расчетам авторов новой работы, из-за этого их орбита постоянно меняет свою вытянутость на примерно 30%, причем период такого изменения равен 2 000 лет. Это значит, что климат там будет испытывать постоянные вариации, которые не имеют аналогов ни на Земле, ни на других планетах Солнечной системы.
Ближе всего он к колебаниям климата выдуманного мира «Игры престолов»: на смену более теплому периоду может, неожиданно для жителей планеты, приходить более холодный. Однако периоды чередования холодного и теплого климата на планетах Тигардена могут растянуться на сотни, а то и тысячи лет, то есть смена сезонов будет куда более растянутой, чем в мире драконов и белых ходоков. Пока достаточно сложно понять, насколько пригодны для обитания такие миры.
Свежие комментарии