Красные карлики и их планеты

Самый распространённый тип звёзд Млечного Пути — красные карлики. Меньше и холоднее, чем наше Солнце, они вращаются вокруг трёх разных типов планет: с большой атмосферой, каменистыми планетами, похожими на Землю, и планетами с очень высоким процентом воды. Два астрофизика выяснили это, точно проанализировав данные наблюдений, в частности, с космического телескопа TESS. Как пишут учёные в журнале Science, все эти планеты являются интересными кандидатами для изучения их атмосфер с помощью нового космического телескопа Джеймса Уэбба в поисках жизни в космосе.

Астрономы используют такие телескопы, как космический телескоп НАСА TESS, для обнаружения планет, вращающихся вокруг далеких звёзд. Потому что, когда планеты проходят перед своей звездой, если смотреть с Земли, они затемняют часть звезды и таким образом ослабляют звёздный свет. Этот эффект особенно заметен у красных карликов из-за их небольшого размера. Чтобы более внимательно изучить обнаруженные планеты, Рафаэль Луке из Института астрофизики Андалусии и Энрик Палле из Университета Ла-Лагуна на Тенерифе повторно проанализировали старые данные наблюдений.

Исследователи сосредоточились на планетах, которые не более чем в четыре раза больше нашей Земли. До сих пор учёные предполагали, что эти планеты можно разделить на два типа: меньшие скалистые планеты, похожие на Землю, и более крупные планеты с обширной атмосферой из гелия и водорода. Луке и Палле хотели проверить это предположение и определили не только размер, но и массу планет.

В то время как размер планеты можно непосредственно измерить по тому, насколько она ослабляет звёздный свет при прохождении, ее массу определить сложнее. Потому что для этого нужно очень точно измерить движение красного карлика. Строго говоря, планета не вращается вокруг своей звезды, а обе движутся вокруг своего общего центра тяжести. Чем тяжелее планета, тем больше она влияет на движение звезды. Однако из-за большой массы звезды эффект очень мал и поэтому его трудно наблюдать.

Однако в общей сложности для 34 красных карликов исследователи смогли использовать очень точные данные наблюдений с других телескопов, чтобы определить массу и, следовательно, плотность небесных тел. В дополнение к уже известным каменистым планетам и планетам с обширной газовой оболочкой ученые обнаружили большое количество планет с плотностью, которая соответствует смеси примерно наполовину камня и наполовину воды.

Эти богатые водой планеты могли образоваться дальше от звезды — потому что там больше воды, когда формируются планеты — и позже вышли на свои более близкие орбиты, предполагают Луке и Палле. Это также подтверждается тем фактом, что чистые каменные планеты всегда ближе к звезде, чем водные планеты. В целом все три типа планет могут иметь пригодные для жизни условия. Таким образом, они являются подходящими кандидатами для изучения их атмосферы с помощью нового космического телескопа Джеймса Уэбба на наличие возможных следов жизни.