Лише за 22 світлових роки від нас, на орбіті маленької червоної карликової зірки, існує крихітний світ, який, як підтвердили вчені з США, є найближчим відомим світом розміром із Землю до нашої Сонячної системи.
Він називається LTT 1445 Ac – екзопланета, маса якої в 1,37 раза більша за масу Землі та в 1,07 рази більша за радіус нашої планети.
Хоча цей світ, на жаль, занадто спекотний для життя людей, схожість цієї планети з нашою рідною робить її аналогом Землі — світом, настільки близьким до нашого, що ми можемо використовувати його для вивчення того, як еволюціонують планети, і що робить один світ, подібний до Землі, настільки відмінним від іншого.
LTT 1445 Ac була вперше ідентифікована за допомогою даних телескопа для пошуку екзопланет TESS у 2021 році, але існували певні труднощі зі спостереженням, через які астрономи не могли бути впевненими у її властивостях.
Екзопланета знаходиться в незвичайній системі: Зірка, навколо якої вона обертається, є однією з трьох зірок, гравітаційно пов’язаних у потрійній системі.
Науковці знаходять і вивчають екзопланети, спостерігаючи за змінами у світлі головної зірки; але в багатозоряних системах супутники-зірки також впливають на світло інших, сусідніх зірок. Попри те, що 22 світлові роки — це відносно близько, світ розміром із Землю — досить маленька річ, щоб спробувати її розгледіти в деталях.
Щоб зрозуміти властивості екзопланети, в ідеалі потрібні два типи вимірювань. Перший — це транзитні дані: крихітні провали у зоряному світлі, які виникають, коли екзопланета, що рухається по орбіті, проходить між нами (спостерігачами) та зіркою.
Другий — це дані про радіальну швидкість; вони вимірюють, наскільки сильно гравітація екзопланети притягує зорю, реєструючи зміни довжини хвилі зоряного світла, коли зоря щохвилини коливається на місці.
Дані про проходження показують радіус екзопланети, який можна обчислити, виходячи з того, наскільки тьмяніє світло зорі під час проходження. Дані про радіальну швидкість вказують на масу екзопланети.
Разом радіус і маса дозволяють визначити густину екзопланети — і на основі цього можна зробити дуже точну оцінку того, з чого складається екзопланета.
Низька густина означає велику кількість атмосфери, як у газового гіганта. Вища щільність означає кам’янистий склад, як у Землі, Венери, Марса чи Меркурія.
TESS виявляє планети за допомогою транзитного методу, але дані TESS про LTT 1445 Ac були поганої роздільної здатності, тому важко сказати, чи було затемнення результатом того, що ціла планета затьмарила зоряне світло, чи лише частина планети “паслася” на диску Сонця.
Присутність екзопланети була підтверджена за допомогою даних про радіальну швидкість. Але для кращого розуміння властивостей планети потрібні були транзитні дані з вищою роздільною здатністю.
Тут на допомогу приходить космічний телескоп “Габбл”. Використовуючи ширококутну камеру Хаббла 3, команда на чолі з астрофізиком Емілі Пасс з Гарвардського та Смітсонівського центрів астрофізики провела спостереження системи LTT 1445, шукаючи транзити LTT 1445 Ac.
Деякі провали зоряного світла в системі були результатом взаємодії трьох зірок між собою; і деяка невизначеність даних TESS була результатом цих взаємодій. Але команді вдалося зафіксувати, як екзопланета перетинає поверхню зірки — і завдяки цьому Пасс та її колеги змогли отримати вимірювання діаметра LTT 1445 Ac з високою роздільною здатністю.
Маючи на руках радіус і масу, дослідники змогли визначити, що світ має щільність 5,9 грама на кубічний сантиметр. Земля має густину 5,51 грама на кубічний сантиметр. Це свідчить про те, що LTT 1445 Ac, ймовірно, є кам’янистою екзопланетою, дуже близькою до Землі за розміром та складом.
На ній навряд чи може існувати життя, яке ми знаємо. Її зоря-господар — червоний карлик, холодніший та тьмяніший за Сонце, але орбітальний період екзопланети становить лише 3,12 дня, а це означає, що її температура — близько 260 градусів за Цельсієм (500 градусів за Фаренгейтом).
Проте можливість отримати чіткі дані про транзит означає, що є хороший шанс зазирнути в його атмосферу.
Подальша характеристика екзопланети може допомогти нам зрозуміти, як формуються та еволюціонують подібні до Землі світи в інших системних архітектурах, що, своєю чергою, може допомогти вченим з’ясувати ймовірність появи життя в інших частинах нашої галактики.
“Транзитні планети дуже цікаві, оскільки ми можемо охарактеризувати їхні атмосфери за допомогою спектроскопії не лише за допомогою “Хаббла”, а й космічного телескопа Джеймса Вебба“, – каже Пасс.
“Наше вимірювання важливе, тому що воно показує нам, що це, ймовірно, дуже близька земна планета. Ми з нетерпінням чекаємо на подальші спостереження, які дозволять нам краще зрозуміти різноманітність планет навколо інших зірок“.
Дослідження було опубліковане в журналі The Astronomical Journal.
