Міжнародна команда астрономів під керівництвом Інституту досліджень екзопланет Троттьє (IREx) при Університеті Монреаля виконала найдетальніше на сьогодні вивчення планетної системи L 98-59. У ході роботи дослідники підтвердили існування п’ятої планети, яка перебуває в так званій зоні придатності для життя – області, де теоретично можливе існування рідкої води на поверхні.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Результати представлені у статті «Детальна архітектура системи L 98-59 і підтвердження існування п’ятої планети в зоні придатності для життя», яку прийнято до публікації в журналі The Astronomical Journal; попередня версія вже доступна на arXiv.
L 98-59 – це червоний карлик, розташований усього за 35 світлових років від нас. Ще у 2019 році космічний телескоп NASA TESS виявив три транзитні екзопланети цієї системи. Пізніше четверту планету вдалося знайти завдяки даним спектрографа ESPRESSO Європейської південної обсерваторії. Усі ці світи обертаються на надзвичайно близьких орбітах – у п’ять разів ближче до своєї зірки, ніж Меркурій до Сонця, утворюючи компактну конфігурацію.
Команда IREx під керівництвом Чарльза Кадьє проаналізувала великий масив даних із космічних та наземних обсерваторій, щоб із безпрецедентною точністю визначити розміри й маси відомих планет системи. «Це найповніша картина системи L 98-59, яку ми мали досі», – наголосив Кадьє. – «Наше дослідження демонструє, наскільки потужним є поєднання даних космічних місій і високоточних інструментів на Землі. Це також відкриває перспективні цілі для вивчення атмосфер за допомогою телескопа Джеймса Вебба».
Усі відомі планети системи мають характеристики, подібні до земних. Найменша з них, L 98-59 b, становить лише 84% розміру Землі і приблизно половину її маси, що робить її однією з рідкісних добре охарактеризованих субземних планет. Дві найближчі до зірки планети, ймовірно, зазнають інтенсивного припливного нагрівання, що може спричиняти потужну вулканічну активність, подібну до тієї, яку ми спостерігаємо на супутнику Юпітера Іо. Третій світ відрізняється вкрай малою щільністю, що дозволяє припустити – це «водяний світ», планета з великим вмістом води, аналогів якої немає в нашій Сонячній системі.
Аналіз також показав, що орбіти внутрішніх планет майже ідеально кругові, що створює сприятливі умови для подальших досліджень їхніх атмосфер. Рене Дойон, співавтор роботи та директор IREx, зазначає: «L 98-59 – унікальна лабораторія для перевірки ключових питань: з чого складаються суперземлі та субнептуни, як формуються планети біля маломасивних зірок і чи здатні скелясті світи навколо червоних карликів утримувати атмосферу протягом мільярдів років».
Одним із найцікавіших результатів стало підтвердження п’ятої планети, L 98-59 f. Вона не проходить перед диском своєї зірки, тому не була виявлена транзитним методом. Її існування вдалося довести завдяки невеликим змінам у русі зірки, зафіксованим за допомогою високоточного аналізу даних спектрографів HARPS і ESPRESSO. Ця планета отримує приблизно стільки ж енергії від свого світила, скільки Земля від Сонця. Це означає, що вона розташована у помірній зоні, де вода може існувати в рідкому стані.
«Виявлення планети з потенційно придатними для життя умовами в настільки компактній системі – виняткове відкриття», – підкреслює Кадьє. – «Це підтверджує, наскільки різноманітними є екзопланетні системи, і посилює інтерес до дослідження таких світів біля малих зірок».
Для цього дослідження не знадобився додатковий час на телескопах. Учені використали архівні дані NASA TESS, спектрографів HARPS і ESPRESSO, а також результати спостережень JWST. Команда застосувала нову техніку аналізу радіальної швидкості, запропоновану IREx у 2022 році, що дозволила суттєво підвищити точність вимірювань. Додатково було використано новий диференційний індикатор температури, який допоміг відокремити сигнали зоряної активності від планетарних коливань. Завдяки цьому вдалося розкрити слабкий сигнал п’ятої планети. Поєднання цих методів із транзитними даними дозволило вдвічі уточнити масу та радіус відомих планет системи.
L 98-59 сьогодні розглядається як одна з найцікавіших сусідніх систем для вивчення складу скелястих планет і пошуку біосигнатур. Її близькість до Землі, мала маса зірки та різноманітність планет роблять її ідеальним кандидатом для дослідження атмосфер за допомогою JWST, робота якого вже триває.
Читайте також:
- Астрономи вперше стали свідками зародження нової планетної системи
- Вчені виявили гігантську екзопланету, що «ховалася» біля молодої зірки