Открита от българин екзопланета може да е ключ към извънземните атмосфери
Новооткрит извънземен свят може да помогне на астрономите да разберат по-добре атмосферата на екзопланетите. Астрономи от консорциума CARMENES публикуваха ново проучване, ръководено от Трифон Трифонов от Института по астрономия "Макс Планк", което съобщава за откриването на гореща скалиста суперземя, обикаляща около близкото червено джудже Gliese 486. Въпреки близкото си разстояние до звездата, планетата, наречена Gliese 486b, вероятно е запазила част от първоначалната си атмосфера.
Новата планета е само на 26.3 светлинни години от Земята (около 9.5 трилиона км) и е около 1.3 пъти по-голяма и 2.8 пъти по-масивна от нашата планета.
Gliese 486b обикаля около своята звезда-домакин веднъж на всеки 1.47 земни дни. Тя е третият най-близък известен извънземен свят и най-близкият, който обикаля червено джудже с измерена маса. (Звездата Gliese 486 е около 30% по-масивна от Слънцето.)
Gliese 486 b има вероятна повърхностна температура около 430 градуса по Целзий - вероятно достатъчно хладна, за да поддържа атмосфера, и достатъчно гореща, за да може тази атмосфера да бъде изследвана отдалеч.
Тази комбинация "от физически и орбитални характеристики на Gliese 486 b го прави "Розетския камък" за атмосферни изследвания на скалисти екзопланети", заяви водещият автор на изследването Трифон Трифонов от Института по астрономия "Макс Планк" в Хайделберг, Германия. Розетският камък, който е открит през 1799 г., за първи път позволява на археолозите да превеждат египетски йероглифи.
Трифонов и колегите му забелязват Gliese 486 b с помощта на спектрографския инструмент CARMENES, който е инсталиран на 3.5-метровия телескоп в обсерваторията Calar Alto в Испания.
CARMENES намира екзопланети чрез метода на "радиална скорост", забелязвайки леки колебания в движението на звезда, причинени от гравитационното влияние на обикалящи го планети. Инструментът засича такова колебание при Gliese 486, което се повтаря на всеки 1.47 земни дни.
След това екипът изследва Gliese 486 с Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) на НАСА. TESS намира екзопланети, измервайки малките спадове в яркостта на звездите, причинени от преминаването на планетите през "лицето" на звездите от гледна точка на Земята.
TESS наблюдава редовен спад на яркостта на Gliese 486 на всеки 1.47 земни дни, потвърждавайки присъствието на екзопланета в системата. След това Трифонов и неговият екип характеризират Gliese 486 b, използвайки данните на TESS и CARMENES, както и информация от друг спектрограф, известен като MAROON-X, който се намира на 8.1-метровия телескоп Gemini North в Хавай. (В случай, че се чудите, CARMENES и MAROON-X са съкращения от "Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exo-earths with Near-infrared and optical Echelle spectrographs" и "M-dwarf Advanced Radial-velocity Observer of Neighboring Exoplanets".)
| Учените са открили над 4300 екзопланети. Някои от тях са големи газови планети, подобни на Юпитер. Други са по-малки, скалисти светове, подобни на Земята, считани за кандидати за наличие на живот, но наличните в момента научни инструменти ни казват малко за тяхната атмосфера. "Екзопланетата трябва да има правилната физическа и орбитална конфигурация, за да бъде подходяща за атмосферни изследвания", казва Трифонов. "Свръхземя" е екзопланета с маса, по-голяма от нашата планета, но значително по-малка от ледените гиганти на нашата слънчева система Уран и Нептун. Химичният състав на атмосферата може да разкаже много за планетата и нейната обитаемост. Учените се интересуват от комбинацията от газове в атмосферата на подобни на Земята екзопланети, като се приема, че смес от кислород, въглероден диоксид и метан като тази на нашата планета е потенциален индикатор за живот. |
Астономите определят масата на извънземната планета от данните за радиалната скорост и нейния размер от транзитните наблюдения. Тези данни от своя страна разкриват плътността на Gliese 486 b - около 7 грама на кубичен сантиметър - което е близо до тази на Земята (5.5 грама на кубичен сантиметър). Следователно екзопланетата вероятно има железно-силикатен състав, подобен на този на Земята, заключават учените в новото проучване, публикувано в списание Science днес.
Температурата на повърхността обаче е по-близка до тази на Венера, така че Gliese 486 b не е чудесен кандидат за живот, какъвто го познаваме, казва Трифонов, който предвижда свят, който е "горещ и сух, осеян с вулкани и светещи реки от лава."
"Gliese 486 b не може да бъде обитаема, поне не по начина, по който го познаваме тук на Земята. Планетата вероятно има само слаба атмосфера, ако има такава. Нашите модели са в съответствие и с двата сценария, тъй като лъчението от звездите има тенденция да изпарява атмосферите, докато в същото време планетарната гравитация е достатъчно силна, за да я задържи", казва Трифонов.
Тъй като орбитата й е толкова малка Gliese 486 b вероятно е "заключена приливно", като винаги показва едно и също лице на звездата, както Луната на Земята. Така че екзопланетата може да има горещо дневна и много по-студена нощна страна - друга възможна пречка за живота, какъвто го познаваме.
Но все още има достатъчно причини да се вълнувате от Gliese 486 b. Например близостта му до Земята и други характеристики я правят чудесна лаборатория за изучаване на планетарните атмосфери.
Бъдещите наблюдения на Gliese 486 b ще ни помогнат да разберем колко добре скалистите планети могат да задържат атмосферата си, от какво са направени и как те се влияят от звездната радиация.
Най-добрият кандидат за такива наблюдения е космическият телескоп "Джеймс Уеб" на НАСА на стойност 9.8 млрд. долара, който трябва да бъде изведен в космоса в края на тази година.
"Скоро след като "Джеймс Уеб" започне да работи, можем да планираме наблюдения на Gliese 486 b", каза Трифонов. "Оптимистично погледнато, след около 2.5 до 3 години може да знаем дали планетата има атмосфера или не и, ако да, какъв е нейният състав."
Трифон Трифонов е планетарен учен от Института по астрономия "Макс Планк" в Хайделберг, Германия. След като получава бакалавърска степен по физика и магистърска степен по астрономия и астрофизика от СУ "Климент Охридски", заминава за Хайделберг, където защитава докторантура. От 2016 г. работи в "Макс Планк", след две години изследователска дейност в Department of Earth Science на Университета в Хонконг.