У близкой к Солнцу звезды обнаружили семь двойников Земли

[Король Альтов]

https://lenta.ru/articles/2017/02/23/exoplanets/

У близкой к Солнцу звезды обнаружили семь двойников Земли

Изображение: NASA/JPL-Caltech

Ученые выяснили, что у одной из небольших звезд, относительно близких к Солнцу, есть семь планет, похожих на Землю. Небесные тела достаточно удалены от красного карлика, чтобы температура на их поверхности не превышала ста градусов Цельсия и на них могла существовать жидкая вода. «Лента.ру» делится подробностями об открытии, совершенном международной группой астрономов.
Экзопланетами называют планеты, которые вращаются вокруг других звезд. Одна из задач современной астрономии — поиск миров, напоминающих Землю. По оценкам, в галактике Млечный Путь находится 5-20 миллиардов двойников нашей планеты. Чтобы их найти, ученые пользуются специальными методами. Один из них — транзитный, основанный на наблюдении за прохождением небесного тела на фоне звезды.
В 2016 году Михаэль Жийон (Michaël Gillon) из Льежского университета в Бельгии и его коллеги сообщили, что им удалось обнаружить три экзопланеты, которые проходили на фоне одиночного красного карлика TRAPPIST-1 (расстояние до него — 39 световых лет). Свое название эта звезда получила из-за того, что ее открыли с помощью 0,6-метрового телескопа TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) в обсерватории ESO Ла-Силья в Чили. Этот красный карлик лишь на 11 процентов крупнее Юпитера.
Одна из трех экзопланет — TRAPPIST-1d — была зарегистрирована на основе двух транзитных сигналов, то есть астрономы наблюдали два прохождения этой планеты по диску красного карлика. Второе прохождение было зафиксировано с помощью «Очень большого телескопа» (VLT) в Чили. Когда ученые проанализировали полученные данные, оказалось, что затмение было тройное.
Это заставило провести более тщательные фотометрические наблюдения звезды. Астрономы проследили за шестью возможными транзитами TRAPPIST-1d с февраля по сентябрь 2016 года, используя космическую обсерваторию «Спитцер» и несколько наземных телескопов, включая TRAPPIST. Новые сведения позволили отвергнуть 11 предложенных ранее возможных периодов обращения экзопланеты вокруг звезды. Более того, выяснилось, что наблюдаемые два транзита относились к различным объектам.

[Король Альтов]

Изображение: NASA/JPL-Caltech

Обсерватория «Спитцер», наблюдавшая звезду в течение 20 дней осенью 2016 года, получила кривые блеска, указывающие на 34 транзита. Новые данные, совмещенные с имеющимися, позволили выделить четыре транзитных сигнала с периодом 4,04 дня, 6,06 дня, 8,1 дня и 12,3 дня. Они соответствовали как уже обнаруженной экзопланете — TRAPPIST-1d, так и новым — TRAPPIST-1e, TRAPPIST-1f и TRAPPIST-1g. Кроме того, был зафиксирован еще один транзитный сигнал, принадлежащий самой отдаленной от звезды планете TRAPPIST-1h, чей период пока неизвестен.
Статистический анализ кривых блеска предоставил некоторую информацию о семи обнаруженных мирах и траекториях их орбит. Ученые с помощью динамической симуляции определили, какие формы должны быть у орбит, чтобы сложилась наблюдаемая картина. Установлено, что шесть внутренних экзопланет движутся по приблизительно круговым траекториям. Об орбите седьмой планеты данных нет.

Астрофизики смогли понять, как взаимодействуют планеты друг с другом, вычислить примерные массы шести внутренних планет и выявить их приблизительный химический состав. Так, пять планет (b, c, e, f и g) по размеру сравнимы с Землей, а диаметр двух других (d и h) меньше земного, но больше марсианского. Шесть внутренних планет являются железокаменными, при этом сравнительно малая плотность TRAPPIST-1f указывает на то, что ее окутывает мощная газовая оболочка либо толстый слой приповерхностного льда.
Авторы открытия подчеркивают, что для уточнения химического состава необходимы дальнейшие наблюдения с применением таких космических телескопов, как «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» (второй должны запустить в 2018 году).
Ученые выяснили, что b, c, e, f, g и d формируют самую длинную из известных резонансных цепочек орбит экзопланет. Орбитальный резонанс происходит, когда два вращающихся вокруг одной звезды объекта оказывают друг на друга гравитационное воздействие. В результате их периоды обращения соотносятся друг с другом как небольшие натуральные числа, и планеты время от времени сближаются, находясь в одних и тех же точках орбит. Например, в Солнечной системе два оборота Сатурна почти соответствуют по времени пяти оборотам Юпитера.

[Король Альтов]

Отношения периодов обращения пар планет c/b, d/c, e/d, f/e и g/f составляют 8/5, 5/3, 3/2, 3/2 и 4/3, соответственно. До этого длинные резонансные цепочки были обнаружены в компактных системах, в которых вокруг звезд, похожих на Солнце, вращаются суперземли и нептуны.
Установлено, что на поверхность внутренних планет поступает столько же солнечной радиации, сколько на Венеру, Землю или Марс. Однако все семь планет, по всей вероятности, находятся в приливном захвате с родительской звездой. Значит, небесные тела повернуты к красному карлику всегда одной стороной, что ухудшает условия на их поверхности. С учетом излучения, поступающего от TRAPPIST-1, только экзопланеты e, f и g могут быть покрыты водным океаном и их атмосфера похожа на земную. На планетах b, c и d, расположенных ближе к красному карлику, скорее всего, царит жара из-за мощного парникового эффекта, что делает их похожими на Венеру.

Что касается самой далекой планеты, то температура на ее поверхности, вероятно, ниже точки плавления льда. Однако на ней все же может существовать жидкая вода благодаря нагреванию из-за приливных процессов или наличию обогащенной водородом атмосферы, препятствующей потере тепла.
Ученые подчеркивают: в настоящее время орбитальные характеристики экзопланет системы TRAPPIST-1 слишком неопределенны, чтобы со стопроцентной уверенностью говорить об условиях на их поверхности. Тем не менее эти миры предоставляют астрономам уникальную возможность исследовать систему, напоминающую Солнечную, но с более холодной звездой.

[Король Альтов]

https://lenta.ru/news/2017/02/22/planets/

В 40 световых годах от Земли нашли три потенциально обитаемые планеты

Экзопланеты на орбите TRAPPIST-1 Изображение: NASA / ESA /

Ученые пришли к выводу, что у одиночной звезды TRAPPIST-1 в созвездии Водолея существует система из семи планет размером с Землю. Об этом, как передает ТАСС, сообщил на пресс-конференции в НАСА глава научного директората Томас Цурбухэн.
По его словам, на трех из этих семи планет условия подходят для существования жизни. «Мы делаем колоссальный шаг вперед с этим открытием», — сказал Цурбухэн. Ученый добавил, что оно может стать значительным шагом на пути к обнаружению обитаемой среды и мест, которые пригодны для жизни.
В свою очередь, Михаэль Жийон из Института технологий и астрофизических исследований Льежского университета в Бельгии, отвечающий за изучение экзопланет, пояснил, что на трех планетах может существовать вода в жидком состоянии.
Ученые уточнили, что на трех самых близких к TRAPPIST-1 планетах, предположительно, слишком жарко для существования жизни, а на самой далекой — слишком холодно.
Открытие совершила команда Жийона, она же впервые в прошлом году обнаружила эту планетную систему. По оценке бельгийца, сейчас речь идет по меньшей мере о «самом значительном открытии за 14 лет».
Ранее считалось, что в системе звезды TRAPPIST-1 существует лишь три экзопланеты.
В июле прошлого года Жюльен де Вит из Массачусетского технологического института сообщил, что если ученые обнаружат на экзопланетах этой системы следы жидкой воды, то через 10-25 лет будет возможным определить наличие на небесных телах жизни.
Красный карлик TRAPPIST-1 находится на расстоянии 40 световых лет от Солнца. В мае 2016 года вблизи него при помощи телескопа TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) ученые обнаружили три кандидата в землеподобные экзопланеты.
Наблюдения за системой ученые продолжат при помощи телескопа Webb, который должен в 2018 году прийти на смену обсерватории Hubble. Кроме того, астрономы в рамках SPECULOOS (Search for habitable Planets Eclipsing ULtra-cOOl Stars) планируют заняться исследованием и поиском планетных систем вблизи красных карликов.

[Король Альтов]

https://lenta.ru/news/2017/03/01/itsatrap/

Названо главное условие существования жизни в системе TRAPPIST-1

Ученые из Корнеллского университета выяснили, что четыре планеты в системе TRAPPIST-1 могут быть благоприятными для жизни. К такому выводу они пришли, смоделировав условия на небесных телах с учетом влияния газообразного водорода, который, возможно, попадает в атмосферу с вулканическими извержениями. Статья исследователей опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.
В 2016 году астрономы объявили, что им удалось обнаружить систему TRAPPIST-1, в которой находятся три экзопланеты. Они вращаются вокруг красного карлика, удаленного от Земли на расстояние в 39 световых лет. В феврале 2017 года ученые сообщили, что система на самом деле состоит из семи планет, три из которых располагаются в зоне обитаемости. Это значит, что на их поверхности, вероятно, существует жидкая вода. При этом еще одна планета — TRAPPIST-1h — была достаточно удалена от звезды, чтобы температура на ней была ниже точки замерзания.
В новой климатической модели исследователи проанализировали воздействие газообразного водорода на атмосферу планеты. Оказалось, что достаточное количество этого вещества способствует парниковому эффекту. Если на TRAPPIST-1h есть вулканическая активность, то водород будет поступать в атмосферу непрерывно, компенсируя потери газа, уходящего в космос. Это дает возможность воде находиться в жидкой форме.
По мнению ученых, благоприятные условия на планете, существующие в течение длительного времени, могут способствовать появлению и развитию живых организмов.