23.10.2025, Keith Cooper, space.com
Недавно обнаруженный мир называется GJ 251c и представляет собой суперземлю, вращающуюся вокруг красного карлика на расстоянии менее 20 световых лет от нас.
Экзопланета-суперземля в обитаемой зоне своей звезды обнаружена на расстоянии менее 20 световых лет от нас, что ставит ее на одно из первых мест в списке лучших вариантов для поиска жизни за пределами нашей Солнечной системы.
Планета, известная как GJ 251c, вращается вокруг красного карлика на расстоянии 18,2 световых лет от нас в созвездии Близнецов. Масса планеты в четыре раза превышает массу Земли, что делает её «суперземлёй» — каменистой планетой, превосходящей нашу по размерам и массе.
«Хотя мы пока не можем подтвердить наличие атмосферы или жизни на GJ 251c, планета представляет собой многообещающую цель для будущих исследований», — заявил Суврат Махадеван, профессор астрономии в Университете штата Пенсильвания.
В обитаемой зоне, которую иногда называют зоной Златовласки, условия как раз подходят для существования жидкой воды на поверхности планеты с подходящей атмосферой.
GJ 251c был открыт благодаря наблюдениям, продолжавшимся более 20 лет, в течение которых учёные искали лёгкое колебание материнской звезды, вызванное гравитацией планеты. Когда звезда слегка колеблется, приближаясь к нам и удаляясь от нас, мы наблюдаем доплеровское смещение её лучевой скорости, которое можно измерить с помощью спектрографа.
Известно, что в этой системе существует ещё одна планета — GJ 251b, открытая в 2020 году. Она обращается вокруг своей звезды каждые 14 дней на расстоянии 12,2 миллиона километров. Используя архивные данные телескопов по всему миру, группа астрономов, включая Махадевана, смогла уточнить точность измерений лучевой скорости планеты GJ 251b.
Затем команда объединила эти уточнённые данные с совершенно новыми высокоточными наблюдениями, полученными с помощью прибора Habitable-Zone Planet Finder (HPF) – спектрографа ближнего инфракрасного диапазона, установленного на телескопе Хобби-Эберли в обсерватории Макдональда в Техасе. Это позволило обнаружить второй сигнал от планеты, принадлежащей планете с массой, равной 4 массам Земли, и обращающейся вокруг звезды за 54 дня. Это было затем подтверждено измерениями, выполненными с помощью спектрографа NEID на 3,5-метровом телескопе WIYN в Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне.
Хоть это и может показаться простым, на самом деле задача обнаружения планеты была невероятно сложной.
Звёзды постоянно бурлят и бурлят, когда конвективные пузыри прорываются к их видимым поверхностям, а протуберанцы вырываются в космос. Это создаёт шумовой фон, называемый астросейсмической активностью, который проявляется в виде доплеровского сдвига линий в спектре звезды. Выделение сигналов лучевой скорости с доплеровским смещением из этого шума — сложная задача, требующая значительного моделирования того, как должен выглядеть планетарный сигнал.
«Это сложная игра с точки зрения попыток подавить шум от звездной активности, а также измерения едва заметных сигналов, вычленения слабых сигналов из того, что по сути является бурлящим магнитосферным котлом звездной поверхности», — сказал Махадеван.
Теперь, зная о планете, астрономы могут планировать будущие наблюдения.
GJ 251c, вероятно, находится слишком далеко от своей звезды, чтобы космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) мог обнаружить признаки наличия у неё атмосферы. Следующее поколение 30-метровых телескопов, возможно, сможет обнаружить атмосферу планеты, исследуя свет, отражённый от её поверхности или атмосферы, но для полного изучения GJ 251c, вероятно, потребуется гигантский космический телескоп — Обсерватория обитаемых миров (Habitable Worlds Observatory), запуск которой планируется в 2040-х годах.
«С этой системой мы находимся на переднем крае технологий и анализа, — заявил Кори Бирд из Калифорнийского университета в Ирвайне, участвовавший в исследовании. — Нам нужно следующее поколение телескопов, чтобы получить прямые изображения этого кандидата».
Хотя Махадеван описывает GJ 251c как «одного из лучших кандидатов на поиск атмосферных следов жизни», намекая на то, как мы будем искать биосигнатуры в атмосфере планеты, остается один неясный момент: ее звезда.
При массе 36% массы нашего Солнца звезда GJ 251 является красным карликом. В настоящее время астрономы обнаружили множество каменистых планет в обитаемой зоне красных карликов, включая Проксиму Центавра b, TRAPPIST-1e и f, а также Тигарден b. Однако красные карлики печально известны своим буйным нравом, который не соответствует их крошечному размеру, и регулярными мощными вспышками, которые со временем могут лишить планету ее атмосферы. Например, наблюдения JWST за тремя внутренними планетами TRAPPIST-1 не обнаружили никаких доказательств наличия атмосферы, в то время как его наблюдения за четвертой планетой,TRAPPIST-1e, пока неубедительны. Некоторые астрономы теперь скептически относятся к тому, что миры, подобные Земле, могут процветать вокруг красных карликов.
Преимущество GJ 251c заключается в том, что она находится немного дальше от своей звезды, чем планеты с обитаемой зоной, наблюдаемые у других красных карликов. Это связано с тем, что её звезда немного массивнее других звёзд и, следовательно, горячее, что отодвигает обитаемую зону дальше. Возможно, GJ 251c находится достаточно далеко от своей звезды, чтобы избежать её самых сильных вспышек, и, в случае наличия плотной атмосферы и сильного планетарного магнитного поля, она могла бы противостоять звёздному ветру, сдувающему её атмосферу.
Однако пока это лишь догадки. «Мы сделали захватывающее открытие, — сказал Махадеван. — Но нам ещё многое предстоит узнать об этой планете».
Результаты исследования были опубликованы 23 октября в The Astronomical Journal.
Научная статья: Discovery of a Nearby Habitable Zone Super-Earth Candidate Amenable to Direct Imaging.
Перевод: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti)
Оригинал: Super-Earth less than 20 light-years away is an exciting lead in the search for life
Источник: habr.com
