ПЯТЬ НОВЫХ ПЛАНЕТ И БОРОТЬСЯ ЗА ИХ АТМОСФЕРЫ
Одной из основных задач космического телескопа James Webb (JWST) является обнаружение атмосфер экзопланет, что поможет определить их потенциал для поддержки жизни. Однако для этого необходимо точно знать, где искать, и чтобы экзопланета имела атмосферу. Несмотря на то что астрономы уже обнаружили около 6000 экзопланет, считается, что у многих из них нет атмосферы, а те, что её всё же имеют, далеко не всегда аналогичны Земле. При этом большинство из этих объектов обращаются вокруг звёзд, слишком ярких для телескопов, чтобы произвести анализ их атмосфер. Таким образом, даже среди множества кандидатов найти экзопланету размером с Землю с атмосферой представляется сложной задачей. Недавняя работа учёных из Калифорнийского технологического института, в которой описывается пять новых экзопланет, находящихся вокруг звёзд типа M-карликов, вызывает большой интерес у астробиологов и охотников за экзопланетами.
ОТКРЫТИЕ ПЛАНЕТ С ПОМОЩЬЮ TESS
Пять новых экзопланет были обнаружены с помощью спутника TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Однако для их подтверждения требуются дополнительные наблюдения, которые впервые представлены в данном исследовании. Когда TESS фиксирует интересный сигнал, его операторы выпускают уведомление TESS Object of Interest (TOI), которое информирует общественность о новом кандидате в экзопланеты. Подтверждение такого кандидата обычно требует дальнейших наблюдений, включая фотометрию транзитов либо высокоразрешающую съемку.
Для подтверждения существования этих планет был собран значительный объем данных, который включал информацию от как минимум девяти различных телескопов, таких как обсерватория Кек II и телескоп Хейла. Все эти данные позволили подтвердить существование пяти планет в четырёх различных системах, одна из которых содержит две резонирующие друг с другом планеты. Четыре из них представляют собой "суперземли" размером от 1,28 до 1,56 раз больше Земли, а другая, известная как TOI-5716b, имеет размер, сопоставимый с Землёй.
ОРБИТАЛЬНЫЕ ПЕРИОДЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ
Одно из ключевых отличий между Землёй и вновь открытыми планетами заключается в их орбитальных периодах, которые варьируются от 0,6 до 11,5 дней. Эти значения резко контрастируют с теми, что наблюдаются на Земле. Однако, более важно, что все эти планеты находятся вокруг красных карликовых звёзд.
Это имеет два важных аспекта. Во-первых, M-карлики относительно тусклые, что существенно облегчает задачу телескопа James Webb по блокировке света звезды при попытке анализа атмосферы планеты. Однако, во-вторых, такие звезды характеризуются высокой активностью, в том числе мощными ультрафиолетовыми и рентгеновскими вспышками, которые могут "сносить" атмосферу планет, расположенных близко к ним.
УЧЁТ ЭФФЕКТА "ПЕСЧАНОГО БЛАСТИНГА"
Учёные учитывают этот эффект, используя так называемую "космическую береговую линию", которая представляет собой график зависимости уровня солнечной радиации (инсоляции) от силы гравитации планеты. Чем выше инсоляция, тем вероятнее утрата атмосферы, однако, более массивные планеты способны удерживать атмосферу благодаря своей массе. График инсоляции и гравитации формирует отчётливую линейную зависимость, получившую название космическая береговая линия.
В исследовании пять планет были разделены на три категории. Три из них явно находились "выше" космической береговой линии, что указывает на то, что энергия от их звёзд, вероятно, стерла любую атмосферу, которая у них могла быть. Четвёртая планета, TOI-5736b, с самым коротким периодом, находится в отдельной категории, так как, несмотря на большое количество радиации, её размеры и масса позволяют теоретически сохранить атмосферу, богатую летучими веществами.
Однако одной из самых интерес
