Астрономы из Европейской южной обсерватории в Чили во главе с Гиллемом Англада-Эскуде (Guillem Anglada-Escudé), представляющим Гёттингенский университет (Германия), используя данные спектрографа «Очень большого телескопа» и других наблюдательных инструментов, уточнили наши представления о Глизе 667 С — звезде в тройной системе, отстоящей от нас на 22,1 световых года.

Хотя не вполне подтверждённая планета h кажется слишком жаркой для жизни (200% от получаемого Землей излучения), в плотно «набитой» системе красного карлика и так не менее трёх планет в зоне обитаемости (показана зелёным). Масштаб расстояний не соблюдён. (Здесь и ниже иллюстрации ESO.) Хотя это светило спектрального класса M1,5 по массе втрое уступает Солнцу (31%), при диаметре в 42% от солнечного, и имеет крайне малую светимость (1,4% солнечной), оно кажется весьма перспективным в смысле наличия планет в зоне обитаемости. Дело в том, что все шесть открытых планет (до этих наблюдений были известны лишь три) вращаются ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу, поэтому семидесятикратно меньшая светимость вполне компенсируется малыми расстояниями.

До сих пор в этих местах была известна лишь одна планета в зоне обитаемости. Теперь же стало ясно, что половина из этой полудюжины находится там, где на поверхности может существовать жидкая вода:

Заметим, что это первый пример такого рода, когда три потенциально несущие жизнь планеты вращаются вокруг одной звезды в тройной системе. При этом две другие звезды Глизе 667 периодически меняют расстояния между собой, а это значит, что и все остальные компоненты системы в теории должны находиться под переменными гравитационными воздействиями. Прежде считалось, что в такого рода окружении устойчивые планетные системы образоваться не могут.

Пока известные минимальные массы этой троицы (кои обычно близки к реальным) составляют 3,8, 2,7 и 2,7 земных для Глизе 667 С с (0, 125 а. е.), Глизе 667 С f (0, 156 а. е.) и Глизе 667 С e (0,212 а. е.) соответственно. То есть перед нами почти наверняка не «тёплые Нептуны» с огромным атмосферным давлением, а планеты земной группы.

Обнаружение в одной системе сразу трёх планет в зоне обитаемости намекает на то, что представления о количестве подобных тел в нашей Галактике могут быть несколько неверными — ведь ранее вероятность такого события не рассматривалось астрономами, поскольку для этого требовалось весьма тесное расположение планет в такого рода образованиях. И в случае Глизе 667 C без этого тоже не обошлось, ибо там нет ни одной устойчивой орбиты в зоне обитаемости, которая не была бы уже занята тем или иным телом.

Из-за относительной близости Глизе 667 С к своим планетам на небосводе она даже на Глизе 667 С е будет выглядеть больше, чем Солнце на земном небе. Конечно, изображение не даёт точного представления о видимых размерах: в силу особенностей нашего зрения реальное светило у горизонта будет казаться куда крупнее. Хотя астрономы, основываясь на методике Коппарапу, определили границы обитаемости в системе в 0,095–0,126 а. е. для внутренней линии зоны обитаемости и в 0,241–0,251 а. е. для внешней линии, их вычисления базировались на данных для планеты массой с Землю. На практике все они в 2,7–3,8 раза тяжелее и могут иметь более плотную атмосферу, способную защитить как от излишнего нагрева поверхности (ведь из-за рэлеевского рассевания даже углекислый газ в больших количествах начинает охлаждать атмосферу), так и от её переохлаждения. Поэтому Глизе 667 С d, которую учёные описали как слишком холодную для жизни, лежащая в 0,276 а. е. от своей звезды, при массе в 5,21 земных в действительности может иметь условия, необходимые для существования жидкой воды на поверхности.

Несмотря на то что Глизе 667 А и Глизе 667 В довольно далеки от «суперземель» вокруг Глизе 667 С, они будут хорошо различимы на тамошних небосводах даже днём, не говоря уже о закатах. Именно поэтому авторы работы, в противовес более острожному пресс-релизу Европейской южной обсерватории, сообщают в своей статье, что «планеты c, f и e находятся в зоне обитаемости; в ней же может быть и планета d. То есть вокруг Глизе 667 С, вероятно, вращаются сразу четыре потенциально обитаемые планеты».

Учёные также полагают, что их способность измерить доплеровские эффекты, оказываемые планетами на свет собственной звезды, означает, что последняя хотя и может менять яркость, не даёт вспышек, достаточно опасных для жизни даже на самой близкой из этих «суперземель».

Отчёт об исследовании принят к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Используя открытые данные, полученные космическим телескопом «Кеплер», астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) провели самостоятельный анализ исследованных красных карликов и пришли к выводу, что 6% из них имеют пригодные для обитания планеты примерно земных размеров. А поскольку именно красные карлики считаются самыми массовыми звёздами нашей Галактики и Вселенной, постольку со статистической точки зрения ближайшая пригодная для обитания планета вокруг красного карлика должна отстоять от нас на 13 световых лет. И хотя это более квадриллиона километров, речь идёт о сверхтесном, по астрономическим меркам, соседстве.

Отдельно отметим, что исследование не рассматривает как кандидаты в обитаемые тела спутники планет вокруг красных карликов: оценить вероятность их существования пока невозможно. (Здесь и ниже иллюстрации David A. Aguilar, C. Dressing / CfA.)«Поначалу мы думали, что придётся вести поиск на огромных дистанциях, чтобы найти землеподобную планету [около красного карлика]. А теперь понимаем, что другая Земля, возможно, находится в нашем заднем дворе, лишь ожидая того, чтобы её заметили», — признаётся ведущий автор исследования Кортни Дрессинг (Courtney Dressing), вчера представившая его итоги в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики.

Итак, у трёх из четырёх звёзд Млечного Пути с вероятностью 6% есть планета земной группы в зоне обитаемости. То есть 4,5% от 100–400 млрд звёзд Галактики — это потенциальные пристанища жизни. Всего это 4,5–18 млрд планет, без учёта, разумеется, систем у солнц других спектральных классов. Это может показаться странным, ибо такие звёзды очень тусклы: с Земли ни одна из них не видна невооруженным глазом, и в среднем они в тысячу раз менее яркие, чем наше светило. Следовательно, они могут дать значительно меньше энергии своим планетам. Но, похоже, такие звёзды полностью усвоили заветы Мольтке-старшего. А потому представляют собой больше, чем кажутся: в отличие от звёзд вроде нашего Солнца, они до своей гибели дают живым существам в зоне обитаемости не 5–10 млрд лет на эволюцию, а в 10–100 раз больше. При этом их светимость не нарастает столь же резко (у Солнца после появления жизни на Земле светимость увеличилась на 20–30%), что не вызывает постоянного давления климатических изменений на биосферу тамошних обитаемых планет.

Среди 95 планет-кандидатов, обнаруженных у красных карликов, всего три находятся в зоне обитаемости. Применительно к Галактике это означает миллиарды таких планет.Кортни Дрессинг обнаружила 95 кандидатов в планеты вокруг красных карликов. Исходя из того, что по крайней мере 60% таких звёзд имеют планеты меньше Нептуна, примерно полсотни из них обладают земными размерами. И три оказались достаточно тёплыми и подходящими по массе, чтобы быть мирами именно земного типа и лежащими точно в зоне обитаемости. Это KOI 1422.02, диаметр которой равен 90% земного, а год — двадцати нашим дням, KOI 2626.01, что в 1,4 раза больше Земли и живёт на 38-дневной орбите, а также KOI 854.01, которая в 1,7 раз большей нашей планеты и имеет 56-дневную орбиту. Все они расположены в 300–600 световых годах от нас.

Именно на этой основе и был сделан вывод о 6%, однако, при всей кажущейся ограниченности выборки, этот результат вряд ли преувеличен. Скорее наоборот: хотя размер диска красных карликов втрое меньше солнечного, а меньшие размеры зоны обитаемости означают, что потенциально «живые» планеты проходят ближе к диску, а потому нам легче их обнаружить, возможности «Кеплера» по их выявлению всё же ограничены. Телескопы следующих поколений смогут отыскать куда бόльшую выборку планет-кандидатов, то есть эти 6% имеют все шансы на увеличение.

Конечно, остаётся вопрос о том, означает ли нахождение в зоне обитаемости настоящую обитаемость: для красных карликов вероятен приливной захват, когда гравитация заставляет небесное тело всегда быть обращённым одной своей стороной к другому (как Луна, что всегда смотрит на Землю одной стороной). И тогда одно полушарие такой планеты будет в состоянии вечного лета, а другое, напротив, вкусит все прелести вечной зимы. Однако толстая атмо- или гидросфера определённо может переносить тепло от одного полушария к другому — а значит, жизнь там возможна, хотя и существует в несколько ином сезонном ритме, нежели земная в высоких и средних широтах.

Другой неприятной, как считалось, особенностью красных карликов являются вспышки в ультрафиолетовом диапазоне, характерные для таких звёзд в молодости. Однако толстая атмосфера способна защитить и от них. А в случае приливного захвата планеты как вдоль её терминатора, так и на её теневой стороне подобный УФ-стресс будет не слишком значим.

«Вам вовсе не нужен клон Земли для возникновения жизни», — резонно замечает г-жа Дрессинг.

Отчёт об исследовании принят к публикации в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Моделирование одной из ближайших экзопланет показало, что на её поверхности могут существовать водяные океаны, а в атмосфере — облака и осадки. И пусть обстановка в этом мире всё равно довольно непривычна на вкус землян, жизнь там могла бы найти пристанище.

Настолько точно поверхность Gliese 581 d способны нарисовать лишь художники, да и её луны пока можно только предполагать. Но и для строгих научных выводов известных о планете данных собралось немало (иллюстрация DarinK)Звезда Глизе-581, расположенная в 20 световых годах от нас, приносила сенсации уже не раз. Четыре года назад у неё впервые была найдена планета земного типа (Gliese 581 c) в обитаемой зоне.

Позже учёные учли не только расстояние до звезды, но и наиболее вероятный состав атмосферы планеты c и заявили, что там, пожалуй, всё-таки жарковато. Но из тех же соображений (парниковый эффект) астрономы выдали аванс обитаемости другому миру в той же системе — планете Gliese 581 d, расположенной дальше от светила.

Далее у той же звезды открыли Gliese 581 e — самую лёгкую экзопланету на данный момент из тех, что вращаются вокруг обычных звёзд (не считая пульсаров).

Наконец, прошлой осенью планетарная система Глизе-581 пополнилась планетами с индексами f и g. Причём последняя попала точно в центр так называемой "зоны Златовласки", то есть зоны обитаемости (c и d красуются на её краях).

К сожалению, скалистый мир g до сих пор не подтверждён повторными измерениями других команд. Слишком тонкое влияние он вносит в движение родительской звезды, по колебаниям в котором и был найден. Некоторые специалисты подозревают, что Gliese 581 g может быть ошибкой измерений.Хотя по некоторым предположениям Хотя по некоторым предположениям стороной к своему солнцу, выяснилось, что температуры на освещённом и теневом полушарии этой планеты остаются в приемлемых для жизни пределах (иллюстрация с сайта motivatorscompanyblog.com)

А пока этот вопрос открыт, внимание планетологов вновь вернулось к Gliese 581 d. Этот скалистый мир весит как семь Земель, а по размеру крупнее нашей планеты примерно вдвое. Так что сила тяжести на его поверхности составляет 1,75 от земной.

Учёные из французского Национального центра научных исследований (CNRS) и института Лапласа (Institut Pierre Simon Laplace) использовали детальную модель климата, в которую можно было вносить широкий спектр начальных условий, чтобы выяснить — что же происходит на поверхности планеты d.

Планетологи предполагают, что приливными силами этот мир может быть «заперт» так, что смотрит на своё солнце всё время одной стороной. Об особом перегреве дневного полушария тут речи не идёт — Gliese 581 d получает от своей звезды (красного карлика) втрое меньше энергии, чем Земля. Но опасение вызывала сторона вечной ночи – её холод мог сконденсировать всю атмосферу и заморозить возможную воду.

Как информирует ScienceDaily, модель французов воспроизвела атмосферу планеты и её поверхность в трёх измерениях.

К удивлению авторов оказалось, что при определённой концентрации углекислого газа (весьма вероятной для этого мира) планета d не только избегает замораживания, но и обеспечивает приличные условия для жизни. При этом циркуляция атмосферы обеспечивает хорошее перераспределение энергии между дневным и ночным полушарием и выравнивание их температур.

Модель Gliese 581 d. Синие и красные участки соответствуют прохладным и тёплым районам. Стрелки представляют ветра на высоте двух километров (иллюстрация Laboratoire de Météorologie Dynamique/ CNRS)Средняя глобальная температура на Gliese 581 d — выше нуля по Цельсию. Причём такая среда оказалась стабильной для широкого спектра граничных условий (в частности, тонкостей в составе атмосферы). Да ещё она справедлива как для поверхности, представляющей собой сушу, так и для гипотетических океанов, уточняют исследователи.

Ключом к защите от глобального оледенения и краха атмосферы оказалось не только присутствие парникового газа, но и спектр звезды. В нём велика доля красных лучей. Больше, чем, к примеру, в солнечном свете. А такие волны эффективно проникают сквозь толстую атмосферу, нагревая поверхность далёкого мира.

Ещё учёные выявили, что на большой высоте в атмосфере планеты d существуют облака из сухого льда. И пусть это всего лишь моделирование, но оно настолько детальное, что французы смело называют Gliese 581 d первой сверхземлёй с подтверждённым нахождением в обитаемой зоне.

Из-за различных по составу облаков даже на освещённой стороне этого небесного тела царит красноватый сумрак. Неподвижное светило в небе и повышенная гравитация добавляют Gliese 581 d своеобразного шарма. И всё же нужно признать, этот мир куда ближе к нашему собственному по условиям, чем какой-либо другой.

Открытие французов повышает шанс на существование жизни если не на этой планете, то где-нибудь ещё в Галактике. Авторы численного эксперимента надеются, что новые наблюдения при помощи телескопов помогут получить фактические данные об атмосфере Gliese 581 d и убедиться в правоте компьютерных моделей.

(Результаты исследования опубликованы в Astrophysical Journal. Детали также можно найти в пресс-релизе института Лапласа.)

Источник: MEMBRANA