Вчені показали, що планета, що знаходиться на відстані 31 світлового року від Землі, є однією з найлегших серед майже 5 000 відомих сьогодні екзопланет - вона володіє масою, вдвічі меншою маси Землі, а її діаметр становить трохи більше 9 000 кілометрів - трохи більше, ніж у Марса.
Температура на її поверхні доходить до 1500 ° С, але у неї є багато спільного з планетами земної групи.
Коли 4,6 мільярда років тому формувалася наша Сонячна система, в космосі кружляли дрібні зерна пилу і льоду, що залишилися після утворення Сонця. З часом вони зіткнулися і прилипли один до одного - гравітація ж допомагала їм зчепитися. На одному з «каменів» ми і живемо.
Вважається, що більшість планет також обертаються навколо своїх зірок, прямо як Земля. Астрономи вже виявили більше тисячі планет-гігантів, схожих за розміром на Юпітер. Тепер прийшов час шукати маленькі кам'янисті планети розміром з Землю.
Вченими була відкрита така екзопланета, що отримала каталожний номер GJ 367b.
Що зробили вчені? Розмір і маса планети були розраховані за допомогою двох методів, обидва з яких включали аналіз світла зірки планети. Один з них полягав у вимірі світла зірки протягом хвилини, коли планета проходила перед зіркою. Для цього використовувалися дані супутника NASA TESS. Інший метод полягав у визначенні маси планети по тому, як вона впливає на рух зірки. Цей рух був незначним - зі швидкістю 80 см на секунду, не більше швидкості ходьби. Знадобилося більше 100 спостережень, щоб виявити це зрушення, що означало, що GJ 367b не тільки мала, але і повинна мати невелику масу. Дивно, що вчені змогли виявити цей крихітний рух на відстані 31 світлового року від нас.
На підставі точного визначення радіусу і маси GJ 367b класифікується як кам'яниста планета. Це відносить її до планет земної групи планет розміром менше Землі і просуває дослідження на один крок вперед у пошуках «другої Землі».
GJ 367 b належить до групи екзопланет з «ультракоротким періодом» - вона робить повний оборот навколо своєї зірки менш ніж за 24 години. На сьогоднішній день вчені не знають, звідки беруться такі планети.
Після відкриття цієї планети за допомогою TESS, спектр її зірки був вивчений з Землі за допомогою інструменту HARPS на 3,6-метровому телескопі Європейської південної обсерваторії. Були визначені радіус і маса планети: її радіус становить 72 відсотки від радіусу Землі, а маса - 55 відсотків від маси Землі з точністю 7 і 14 відсотків відповідно.
Завдяки цьому дослідники також змогли зробити висновки про внутрішню будову екзопланети - її висока щільність вказує на те, що у планети залізне ядро, що дуже схоже на Меркурій.
Меркурій робить повний оборот навколо Сонця за 88 днів. Під впливом лютого сонячного світла «денна» сторона являє собою голий камінь, нагрітий до 430. GJ 367b ще більш гаряча - через близькість до зірки вона нагрівається до 1500 ^ і звертається навколо своєї зірки всього за вісім годин. При такій температурі розплавляться всі гірські породи і метали і, звичайно, вона малопридатна для життя.
GJ 367b у представленні художника
Так як же вона з'явилася? Можливо, GJ 367b колись була гігантською планетою з величезною газоподібною оболонкою, як у Нептуна, але з часом ця газоподібна оболонка згоріла, залишивши тільки голе ядро. Або, можливо, в процесі формування планети відбувалися зіткнення з іншими протопланетами, що зірвали мантію з гірських порід, залишивши тільки залізне ядро.
Зірка цієї нещодавно відкритої екзопланети, червоний карлик GJ 367, всього лише в два рази менше Сонця. Тим не менш, червоні карлики не тільки менше, але і холодніше Сонця, тому пов'язані з ними планети легше знайти і охарактеризувати.
Чому це важливо? За оцінками дослідників, навколо червоних карликів, а точніше, зірок класу М, обертається в середньому від двох до трьох планет, кожна з яких не більше ніж у чотири рази більше Землі. Це одна з небагатьох кам'янистих планет розміром з Землю, знайдених астрономами на сьогоднішній день. Її відкриття показує, що ми можемо знаходити планети розміром з Землю у інших зірок і вимірювати їх параметри. Тепер залишилося знайти їх подалі від їхніх зірок, у «населеній зоні», де температура поверхні дозволить існувати рідкій воді.
Однак чим далі від своєї зірки знаходиться планета, тим менше ймовірність того, що вона пройде і затулить собою зірку, і тим більше час між проходами, що ускладнює їх виявлення. Крім того, при видаленні планети зменшується гравітаційний вплив на батьківську зірку, що робить сигнал більш важким для виявлення.
Матеріал підготовлено на основі досліджень:
Alexandra Witze, This tiny iron-rich world is extraordinarily metal, опубліковано в журналі Nature, 2021;
Kristine W. F. Lam, GJ 367b: A dense, ultrashort-period sub-Earth planet transiting a nearby red dwarf star, опубліковано в журналі Science, 2021