Группа европейских астрономов сообщает о том, что им удалось подтвердить существование третьей экзопланеты, расположенной в непосредственной близости от нашей планеты. Эта планета находится в созвездии Эридана, в системе звезды e Эридана, известной также как 82 Эридана, HD 20794, HIP 15510 и TIC 301051051. Она расположена всего в 19,7 световых годах от Земли.
Новая планета, получившая название 82 Эридана d (HD 20794 d)
Онап редставляет собой так называемую суперземлю. Её орбита отличается необычайной вытянутостью, что позволяет ей периодически попадать в обитаемую зону своей звезды. Это область, где условия могут поддерживать жидкую воду и жизнь, подобную той, что существует на Земле.
Эта удивительная планета, которая то покрывается льдом, то нагревается до высоких температур, вызывает множество вопросов о возможности существования жизни за пределами нашей Солнечной системы.
82 Эридана d — это массивная планета, которая, согласно данным NASA, в 4,767 раза тяжелее Земли и в 2,0384 раза больше нашей планеты. Она обладает сильно вытянутой орбитой вокруг своей звезды, обращаясь вокруг неё за 647 дней, что немного короче, чем у Марса.
Уникальность этой планеты заключается в её значительном удалении от звезды. В самой удалённой точке она находится на расстоянии, в два раза превышающем расстояние от Земли до Солнца. В это время она погружена в сильный холод, находясь далеко за пределами обитаемой зоны. В ближайшей же точке она приближается к внутренней границе обитаемой зоны, где жара становится экстремальной. Этот цикл ставит её в климатическую динамику, не имеющую аналогов в нашей Солнечной системе.
Для сравнения, Марс вращается на расстоянии 1,5 астрономических единиц от Солнца, а Венера — 0,72 а.е. Таким образом, на 82 Эридана d может быть холоднее, чем на Марсе, и теплее, чем на Венере.
Планета была открыта ещё в 2011 году, но из-за неточности в данных метода радиальных скоростей, который позволяет обнаруживать планеты, измеряя крошечные колебания их звезды, вызванные гравитационным притяжением, астрономы сомневались в её существовании. Для подтверждения 82 Эридана d учёные использовали спектрографы ESPRESSO и HARPS, установленные на телескопах Европейской южной обсерватории в Чили. Эти сверхточные приборы фиксируют мельчайшие колебания в движении звезды, которая немного менее массивна и холоднее нашего Солнца.
Работа по обнаружению потребовала нескольких лет глубокого анализа. Был разработан усовершенствованный алгоритм под названием YARARA, который позволил отличить реальный сигнал планеты от фонового шума. Только после длительного процесса проверки существование 82 Эридана d было подтверждено.
Климат 82 Эридана d противоречит нашим традиционным представлениям о пригодности для жизни. Если на Земле сезоны обусловлены наклоном её оси, то условия на 82 Эридана d полностью зависят от её крайне эксцентричной орбиты, что приводит к возникновению трёх потенциальных сезонов:
1. Ледяная зима:
Большую часть своей орбиты планета проводит в области, слишком холодной для образования жидкой воды, с температурой ниже -101°C.
2. Короткая весна:
Когда планета входит в обитаемую зону, температура 25°C создаёт очень даже мягкие условия.
3. Палящее лето:
планета нагревается до 149,31°C. В ближайшей к звезде точке парниковый эффект может привести к резкому повышению температуры, что может привести к испарению воды на поверхности.
Эти условия уже делают планету слишком суровой для зарождения слишком "нежной" для таких условий земной жизни. А если 82 Эридана d имеет плотную атмосферу(на это указывает её весьма малая плотность), то она может стать супер Венерой, или чем-то похуже. Впрочем возможен и обратный вариант как у Титана или атмосфера может выступать в качестве терморегулятора, ограничивая экстремальные колебания и делая возможной жизнь в определённых формах. Хотя даже в таком сценарии планета сурова - из-за резких перепадов температуры на ней могут быть разрушительные ураганы.
82 Эридана d представляет собой идеальную цель для космических телескопов, таких как телескоп «Джеймс Уэбб», которые могли бы проанализировать её атмосферу и обнаружить возможное присутствие молекул, связанных с жизнью.
В Солнечной системе большинство планет имеют почти круговые орбиты. Даже у Меркурия, который имеет самую эксцентричную орбиту, она достигает значения 0,206 по шкале, где 0 означает идеальный круг. У 82 Эридана d орбита в два раза вытянутей чем у Меркурия.
С 2011 года нам известно, что вокруг звезды вращается ещё одна суперземля — 82 Эридана b. Её масса составляет 2,7013 масс Земли, а радиус — 1,4448 радиусов Земли. Однако, скорее всего, эта планета непригодна для жизни, так как её температура достигает 446,03 °С.
Существует также гипотетическая более прохладная суперземля — 82 Эридана c, но с 2017 года её существование вызывает сомнения. Если она действительно существует, то обе эти планеты имеют почти круговые орбиты.
За планетой 82 Эридана d располагается более прохладная, но более эксцентричная 82 Эридана e (HD 20794 e). Интересно, что её масса может быть такой же, как и у 82 Эридана d, а радиус — чуть меньше, составляя 2,0272 радиуса Земли.
Кроме того, по данным TESS, в системе может существовать планета 82 Эридана f (TIC 301051051.01), нагретая до 631 °С и в 1,4784 раз крупнее Земли. Также по данным Gaia в системе может находиться ледяной газовый гигант 82 Эридана g (HIP 15510.01). Однако он не должен оказывать значительного влияния на систему, так как его масса оценивается в 0,74 масс Юпитера, а расстояние от основной части системы составляет 32 астрономических единиц.
Возможно, на 82 Эридана d оказывают влияние 82 Эридана e и другие, ещё не открытые планеты этой системы. Согласно эмпирическому правилу Тициуса-Боде, которое на данный момент вызывает некоторые сомнения с научной точки зрения, у 82 Эридана может быть как минимум три неоткрытых мира. Суммарно, если планеты 82 Эридана с,82 Эридана f и 82 Эридана g на самом деле существуют, эта система может состоять из минимум 9 экзопланет.
Открытие планеты 82 Эридана d ставит под сомнение наши представления об обитаемой зоне. Ранее считалось, что для того, чтобы планета могла поддерживать жизнь, она должна находиться в этой зоне в течение длительного времени. Однако 82 Эридана d показывает, что могут существовать миры, где благоприятные условия возникают и исчезают с определённой периодичностью. Это открывает новые горизонты в поиске экзопланет, пригодных для жизни.
Кроме того, это открытие демонстрирует, насколько богата на сюрпризы Вселенная. Наша Солнечная система с её относительно стабильными орбитами может быть скорее исключением, чем правилом. Изучение экзопланет, подобных этой, помогает людям и ИИ лучше понять разнообразие миров, существующих во Вселенной, и, возможно, однажды найти планету, действительно похожую на Землю.