Відкриття суперземлі розбурхало наукове середовище
Астрономи виявили гарячу скелясту суперземлю, яка існувала практично з моменту зародження нашої галактики Чумацький Шлях. Це відкриття може істотно змінити перебіг пошуків розумного життя.
Про це пише Forbes.
Суперземля під назвою TOI-561b розташована на відстані в 280 світлових років і являє собою скелясту планету, яка приблизно на третину більше Землі і яка здійснює повний оборот навколо своєї зірки всього за 10,5 годин. Вважається, що їй приблизно 10 мільярдів років, тобто вона в два рази старша Сонячної системи. Галактиці Чумацький Шлях приблизно 12 мільярдів років.
Підтвердження існування TOI-561b доводить, що скелясті планети, можливо, формувалися протягом практично всієї історії Всесвіту. "TOI-561b - це одна з найстаріших скелястих планет, виявлених до теперішнього моменту — сказала Лорен Вайсс (Lauren Weiss), керівник команди вчених і науковий співробітник Гавайського університету. - Її існування показує, що Всесвіт породжує скелясті планети майже з моменту свого виникнення 14 мільярдів років тому".
Робота цієї групи вчених була представлена на нещодавно проведеній 237-й зустрічі Американського астрономічного товариства, і вона буде опублікована в журналі The Astronomical Journal в лютому 2021 року. Виявлення TOI-561b вплине на хід пошуків позаземного життя.
"Це означає, що скелясті планети, можливо, формувалися протягом останніх 10 мільярдів років, а, можливо, навіть протягом усіх 12 мільярдів років існування нашої галактики, - сказала Вайсс. - Тільки уявіть собі, що могло відбуватися на скелястій планеті, яка існує вже 10 мільярдів років, - особисто мені було б дуже цікаво це з'ясувати".
Яке відкриття зробили астрономи?
Астрономи знайшли три планети - TOI-561b, TOI-561c і TOI-561d - за допомогою транзитного космічного телескопа NASA (TESS) та іншого обладнання в обсерваторії Кека на Гаваях.
Ці три планети обертаються навколо зірки під назвою (ви, напевно, вже здогадалися) toi-561 - зірки в "товстому диску галактики". Саме це і робить відкриття таким важливим.
Ось що нам відомо про TOI-561b та її зірку:
- Вона розташована на відстані в 280 світлових років від Землі в сузір'ї Секстанти - сузір'ї в південній півкулі зоряного неба.
- Це скеляста планета, яка в 1,45 рази більше Землі і в 3 рази важча за неї, — така собі "суперземля". Однак у неї така ж щільність, як і у Землі, і це свідчить про те, що вона дуже стара.
- Вона обертається навколо TOI-561, оранжевого карлика з низьким вмістом металів. TOI-561 - це одна з найстаріших зірок галактики, і їй близько 10 мільярдів років.
- Ці планети приблизно одного віку, що робить їх одними з найстаріших екзопланет, виявлених до теперішнього моменту.
- TOI-561b обертається навколо своєї зірки приблизно за 10,5 години, тобто це планета з ультракоротким періодом обертання.
- Вона перебуває в приливному захопленні своєї зірки, тому на тій її стороні, що постійно звернена до зірки, найімовірніше, розташовується океан магми.
Що таке "товстий диск галактики"?
Більшість спіральних галактик, таких, як наш Чумацький Шлях, мають два диски. "Тонкий диск галактики" складається з пилу, газу, зірок і планет, розташованих в площині, а в "товстому диску галактики" знаходяться зірки з низьким вмістом металів. Вважається, що низький вміст металів - головним чином заліза і магнію - означає, що у зірок в товстому диску немає планет. Більшість планет, виявлених астрономами, обертаються навколо зірок, що містяться в тонкому диску.
Однак зоряна система TOI-561 є винятком в цьому сенсі, оскільки її виявили саме в товстому диску, де навколо зірок планети зазвичай не формуються.
Це робить планету TOI-561b однією з перших підтверджених скелястих екзопланет, виявлених у товстому диску Чумацького Шляху. Це також доводить, що скелясті планети формувалися починаючи з моменту зародження Всесвіту приблизно 14 мільярдів років тому.
А це, в свою чергу, вказує на те, що стародавні форми життя могли існувати протягом мільярдів років.
Звідки взялася ця планета?
Зірки в товстому диску галактики могли сформуватися в стародавній галактиці, яка пізніше злилася з нашою власною галактикою, або ж вони могли бути першими зірками, які виникли всередині Чумацького Шляху. "Цікаво, як виглядало б нічне небо, якби ми могли дивитися на нього з поверхні цієї скелястої планети протягом всієї історії її існування", - сказала Вайсс.
Чи могли на планеті ТОІ-561b бути стародавні форми життя?
Існування TOI-561b вказує на те, що скелясті планети, ймовірно, формувалися протягом більшої частини історії Всесвіту. "Цікаво, чи є хоча б на одній з них хтось, з ким ми могли б поговорити", - сказала Вайсс.
Швидше за все, на TOI-561b зараз немає життя. Справа не тільки в тому, що вона встигає зробити оборот навколо своєї планети два рази за один земний день. Справа ще й у тому, що її орбіта розташована настільки близько до зірки, що на її поверхні занадто спекотно і там просто не може бути води в рідкій формі (середня температура на поверхні TOI-561b становить 4000 градусів за Фаренгейтом).
Однак, хоча денна сторона TOI-561b, швидше за все, являє собою океан магми, її нічна сторона, цілком можливо, складається з твердих скельних порід.
Швидше за все, TOI-561b - це свідчення того, що навколо найстаріших зірок нашої галактики астрономи зможуть виявити ще багато скелястих планет, які теоретично можуть виявитися населеними - тобто там можуть виявитися надзвичайно стародавні форми життя.
Зрештою, згідно з гіпотезами вчених, для появи найраніших форм життя на Землі знадобився як мінімум мільйон років. Таким чином, чим старше і стабільніше планета, тим вище ймовірність того, що на ній можуть виявитися якісь форми життя.
"Я швидше поставлю на існування зірки віком 10 мільярдів років, навколо якої обертається скеляста планета з якоюсь формою розумної цивілізації, ніж на існування планети віком в мільярд років", — сказала Вайсс.
Як ми дізналися, що TOI-561b така стара?
У цієї планети приблизно така ж щільність, як і у Землі, а це доводить, що вона стара. Чому? Ви, напевно, чули знамените висловлювання Карла Сагана, що "всі ми зроблені з зоряної речовини". Зірок і планет це теж стосується. Метали, важчі за залізо, перебувають у внутрішніх областях колапсуючих зірок, і вони викидаються в космос надновими зірками. Планети формуються з цієї самої "зоряної речовини". Тому, якщо у зірки або планети дуже низький вміст металів, це означає, що вона виникла дуже давно, коли було набагато менша за наднові зірки.
"З'ясовується, що низький вміст металів не був проблемою в процесі формування планет на зорі Всесвіту - сказала Вайсс. - Зірки з низьким вмістом металів так само хороші, як і зірки з високим вмістом металів. Це стало несподіванкою".
Як щодо решти планет?
Навколо TOI-561 обертаються ще дві менш щільні планети, і їхній радіус приблизно в два рази більший за радіус Землі. Вони занадто великі, а їхня маса занадто низька, щоб їх можна було назвати скелястими.
- ⦁ TOI-561c в 2,9 рази більша за Землю, і вона робить повний оборот навколо своєї зірки за 10,8 дня - це вже підтверджено.
- ⦁ TOI-561d в 2,3 рази більша за Землю, і вона робить повний оборот навколо своєї зірки за 16,3 дня. Поки вона належить до категорії планет-кандидатів.
Що собою являє TESS?
Запущений у 2018 році космічний телескоп TESS, призначений для відкриття екзопланет транзитним методом (Transiting Exoplanet Survey Satellite), вивчає ділянки космосу в пошуках зірок, які періодично злегка тьмяніють. Це надійна ознака того, що якась планета проходить між зіркою і телескопом TESS, що спостерігає її. Після цього астрономи проводять додаткові розрахунки і збирають більш докладні дані, як це зробила команда Обсерваторії Кека за допомогою ешелле-спектрометра високої роздільної здатності.
Джеймі Картер
