Две планеты, потенциально пригодные для жизни, обнаружены телескопом TESS в «обитаемой зоне» близлежащей звёздной системы TOI-2095

Астрономы подтвердили открытие двух «суперземель» в системе красного карлика TOI-2095, расположенной в 137 световых годах от нас. Однако главная интрига этого открытия не в самом факте обнаружения, а в вопросе, который оно ставит перед наукой: способны ли планеты, вращающиеся вокруг самых распространённых звёзд во Вселенной, сохранить атмосферу и потенциально — пригодность для жизни?

Опасное соседство: почему красные карлики не гарантируют жизнь

Красные карлики, составляющие до 75% звёздного населения галактики, считаются «тихими» и долгоживущими светилами. Однако их ранние стадии развития — это настоящий ад для близлежащих планет. Мощные вспышки в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах, характерные для таких звёзд, способны за считанные миллионы лет «сдуть» газовые оболочки с планет, находящихся даже в так называемой обитаемой зоне. Именно поэтому обнаруженные объекты TOI-2095 b и TOI-2095 c представляют особый интерес: они находятся как раз в той зоне, где теоретически может существовать жидкая вода, но при этом подвергаются экстремальному радиационному воздействию.

Параметры планет: близко, но по-разному

Данные, полученные с транзитного телескопа TESS (NASA), позволили точно определить орбитальные характеристики обеих экзопланет.

• TOI-2095 b находится на расстоянии всего 1/10 астрономической единицы от звезды (это в 10 раз ближе, чем Земля к Солнцу). Её диаметр в 1,39 раза больше земного, а масса — в 4,1 раза. Год на этой планете длится 17,7 земных суток.
• TOI-2095 c расположена дальше: её орбитальный период составляет 28,2 дня. Экзопланета чуть меньше (1,33 диаметра Земли), но значительно массивнее — в 7,5 раз. Расчётная температура на её поверхности колеблется в диапазоне от 24 до 74 градусов Цельсия.

Именно разница в массе и орбитальных периодах даёт учёным уникальный шанс. Относительно длинные (по меркам таких систем) циклы обращения позволяют провести серию замеров радиальной скорости, чтобы с высокой точностью определить плотность обеих планет.

Ключевой вопрос: есть ли у них атмосфера?

Следующий этап исследований — измерение радиальных скоростей TOI-2095 b и TOI-2095 c. Эти данные критически важны: зная точную массу и диаметр, астрофизики вычислят плотность. Если плотность окажется низкой — планеты, вероятно, сохранили газовую оболочку. Если высокой — скорее всего, атмосфера была разрушена звёздным ветром, и перед нами голые каменистые миры, напоминающие Меркурий. Это открытие вновь демонстрирует возможности телескопа TESS. Запущенный в апреле 2018 года, он уже обнаружил 330 подтверждённых экзопланет и более 6,4 тысячи кандидатов, ожидающих верификации. Система TOI-2095 — лишь один из многих объектов, но именно такие «пограничные» случаи позволяют понять, насколько агрессивной может быть среда у красных карликов для потенциальной биосферы. Ранее астрономы уже сталкивались с парадоксом: планеты земного размера в обитаемых зонах красных карликов обнаруживаются часто, но их атмосферный состав остаётся загадкой. Открытие в системе TOI-2095 даёт шанс проверить гипотезу о том, что даже у «суперземель» с плотной атмосферой шансы на выжить в таком радиационном поле крайне малы. Результаты исследования, основанные на данных TESS, опубликованы в репозитории arXiv. Дальнейшие наблюдения, включая спектроскопию с помощью наземных телескопов, должны ответить на главный вопрос: станет ли TOI-2095 c первой подтверждённой «суперземлёй» у красного карлика, сохранившей атмосферу, или же очередным доказательством того, что жизнь в таких системах — скорее исключение, чем правило.