Космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) предназначен для поиска планет вне Солнечной системы. Он ищет их с помощью транзитного метода, то есть анализируя яркость звезды, вокруг которой они вращаются. В момент, когда экзопланета (так астрономы называют планету вне Солнечной системы) проходят между своей звездой и Землей, яркость падает. Показатели, которые телескоп фиксирует в это время, позволяют ученым сделать выводы о размерах, температуре на поверхности и некоторых других характеристиках экзопланет.
Этот метод накладывает ограничения на возможности TESS, поскольку, например, плоскости вращения планет многих систем не такие, как в Солнечной. При этом он заметно упрощает поиски, делая возможным обнаружения даже планет в относительно далеких от нас системах.
Читайте также: 10 утверждений про миры вне Солнечной системы
В новой работе, опубликованной в журнале Nature Astronomy, астрономы рассказали о трех планетах, которые TESS нашел в системе TOI-270, красного карлика в 73 световых годах от нас. Ближайшая к этой звезде планета TOI-270 b в 1,25 раза больше Земли, TOI-270 c — в 2,42 раза, а TOI-270 d — в 2,13 раза. Массу планет астрономы не смогли выяснить точно, однако, судя по их размерам, TOI-270 b – суперземля (то есть по массе она значительно превышает Землю, но при этом уступает газовым или ледяным гигантам), в то время как две другие могут относиться к классу мини-нептунов (газовых карликов).
В посвященном этой работе пресс-релизе приведены слова одного из авторов работы, Стивена Кэйна (Stephen Kane), астрофизика из Калифорнийского университета в Риверсайде (США). Он утверждает, что наименьшая из этих планет, TOI-270 b, лежит в обитаемой зоне. Этим термином ученые называют зону космоса, на поверхности планет внутри которой может существовать вода в жидком виде. Если температура там выше точки кипения или стабильно ниже точки замерзания, то небесное тело считается лежащим вне такой зоны.
Тем не менее в иллюстрациях к самой работе TOI-270 b расположена не в обитаемой зоне. Это можно объяснить: согласно подсчетам ученых, минимально возможная температура на ней — 528 К, то есть примерно 255 градусов Цельсия. Следует отметить, что 528 К в данном случае — равновесная температура поверхности, рассчитанная для случая, когда у планеты нет никакой атмосферы. На практике у тел размером с Землю бывает плотная атмосфера, из-за чего реальная температура их поверхности намного выше равновесной. То есть у TOI-270 b может быть плотная газовая оболочка (особенно учитывая то, что она еще и больше Земли), которая заметно повысит эту температуру. Впрочем, слова Кэйна могут объясняться и тем, что его просто неверно понял автор пресс-релиза.
Две другие планеты прохладнее: для самой дальней из них, TOI-270 d, астрономы оценили минимальную температуру поверхности как чуть ниже +60 по Цельсию. Но с учетом размеров их атмосферы могут быть еще плотнее, чем у TOI-270 b, для них может быть характерен мощный парниковый эффект. Исследователи предполагают, что TOI-270 d может быть пригодна для жизни организмов-экстремофилов, которые устойчивы к очень высоким температурам (до +122 °C).
Впрочем, нельзя исключать, что на спутниках внешней планеты, TOI-270 d, температура действительно может быть умеренной, а на их поверхности может оказаться и жидкая вода. В этом случае они находятся в потенциальной зоне обитаемости. Наконец, некоторые планеты системы телескопы могли не заметить, если они не транзитные, то есть если их орбиты не проходят точно между их звездой и земными наблюдателями. В этом случае часть из них также может быть обитаемой.
Особую роль система может сыграть благодаря своей близости к Земле и тому, что ее звезда весьма спокойный красный карлик, без сильных вспышек. Такие системы проще всего изучать с помощью телескопов, в том числе — с целью понять состав атмосфер местных планет. На данный момент астрономы еще не до конца разобрались в составе атмосфер экзопланет, в особенности в отношении небольших тел такого рода.
Иван Ортега