Планета в обитаемой зоне размером с Землю обнаружена в данных телескопа Кеплер

Команда ученых, используя повторно проанализированные данные с космического телескопа НАСА «Кеплер», обнаружила экзопланету размером с Землю, находящуюся на орбите в зоне обитания ее звезды – области вокруг звезды, где скалистая планета может поддерживать жидкую воду.

Ученые обнаружили эту планету, названную Kepler-1649c, когда просматривали старые наблюдения Кеплера, который агентство вывело из эксплуатации в конце 2018 года. Хотя предыдущие поиски с использованием компьютерного алгоритма не распознали планету, исследователи, просматривавшие данные Кеплера еще раз, идентифицировали ее как планету. Из всех экзопланет, найденных Кеплером, этот отдаленный мир, расположенный в 300 световых годах от Земли, наиболее похож на Землю по размерам и расчетной температуре.

Этот недавно открытый мир всего в 1,06 раза больше нашей планеты. Кроме того, количество звездного света, которое он получает от своей звезды, составляет 75% от того количества света, который Земля получает от нашего Солнца – это означает, что температура экзопланеты может быть аналогичной температуре нашей планеты. Но в отличие от Земли, она вращается вокруг красного карлика. Этот тип звезд известен вспышками, которые могут сделать окружающую среду планеты сложной для наличия любой потенциальной жизни.

«Этот интригующий, далекий мир дает нам еще большую надежду на то, что вторая Земля лежит среди звезд, ожидая, когда ее найдут», – сказал Томас Зурбучен, помощник администратора Дирекции научных миссий НАСА в Вашингтоне. «Данные, собранные такими миссиями, как Kepler и TESS, будут и впредь давать удивительные открытия. Мы совершенствуем наши способности искать перспективные планеты из года в год».

https://www.youtube.com/watch?v=bCR_sqJqvSQ
О Kepler-1649c еще многое неизвестно, в том числе о его атмосфере, которая может повлиять на температуру планеты. Текущие расчеты размера планеты имеют значительные пределы погрешности, как и все значения в астрономии при изучении объектов, находящихся так далеко. Но, основываясь на том, что известно, Kepler-1649c особенно интригует ученых, ищущих миры с потенциально обитаемыми условиями.

Существуют и другие экзопланеты, которые по размерам ближе к Земле, такие как TRAPPIST-1f и, по некоторым подсчетам, Teegarden c. Другие могут быть ближе к Земле по температуре, такие как TRAPPIST-1d и TOI 700d. Но нет другой экзопланеты, которая считается ближе к Земле по обоим параметрам, которая к тому же находится в обитаемой зоне ее системы.

Kepler-1649c вращается вокруг своей маленькой звезды красного карлика так близко, что год на Kepler-1649c эквивалентен только 19,5 земным дням. У этой системы есть еще одна каменистая планета, примерно того же размера, но она вращается еще ближе к звезде. Подобно тому, как Венера вращается вокруг нашего Солнца – на половине расстояния от Земли до Солнца. Звезды красных карликов являются одними из самых распространенных в галактике, что означает, что планеты, подобные этой, могут быть более распространенными, чем мы думали ранее.

В поисках ложных срабатываний

Ранее ученые миссии Кеплер разработали алгоритм под названием Robovetter, чтобы помочь отсортировать огромные объемы данных, полученных космической обсерваторией Кеплер.

Кеплер искал планеты, используя метод транзита, глядя на звезды и ища провалы в яркости, когда планеты проходили перед своими звездами.

В большинстве случаев эти провалы яркости происходят от явлений, отличных от транзита – от естественных изменений яркости звезды до проходящих мимо других космических объектов – и создается впечатление, что планета существует, когда ее на самом деле нет. Работа Robovetter состояла в том, чтобы отличить 12% провалов в яркости, которые были связаны с настоящими планетами, от остальных.

Имея огромное количество особых сигналов, астрономы знали, что алгоритм иногда допускает ошибки и его необходимо перепроверять – идеальная работа для рабочей группы Kepler False Positive. Эта команда проверяет работу Robovetter, просматривая каждый ложный положительный результат, чтобы убедиться, что он действительно является ошибкой, а не экзопланетой. Это позволяет упускать меньше потенциальных открытий. Как выяснилось, Robovetter не распознал Kepler-1649c.

Даже несмотря на то, что ученые работают над дальнейшей автоматизацией процессов анализа, чтобы получить как можно больше информации от любого набора данных, это открытие показывает ценность перепроверки автоматической работы. Даже через шесть лет после того, как Кеплер прекратил собирать данные с этого участка неба, на котором он работал с 2009 по 2013 годы, прежде чем приступить к изучению других областей – наш строгий анализ данных обнаружил один из самых уникальных аналогов Земли.

Возможная третья планета

Kepler-1649c не только является одним из лучших аналогов Земли с точки зрения размеров и энергии, получаемой от своей звезды, но и обеспечивает совершенно новый взгляд на свою домашнюю систему. На каждые девять оборотов вокруг звезды внешней планеты в системе, внутренняя планета делает почти ровно четыре. Тот факт, что их орбиты совпадают в таком стабильном соотношении, указывает на то, что сама система чрезвычайно стабильна и, вероятно, выживет в течение длительного времени.

Почти идеальные соотношения периодов часто вызваны явлением, называемым орбитальным резонансом, но соотношение девять к четырем относительно уникально среди планетных систем. Обычно резонансы имеют такие отношения как два к одному или три к двум. Несмотря на редкость этого соотношения оно может указывать на присутствие средней планеты, с которой как внутренняя, так и внешняя планеты вращаются синхронно, создавая пару двух-трех резонансов.

Команда искала доказательства такой загадочной третьей планеты, но безрезультатно. Однако это может быть связано с тем, что планета слишком мала, чтобы ее можно было увидеть, или с орбитальным наклоном, который делает невозможным ее поиск, используя метод транзита как таковой.

В любом случае, эта система имеет планету размером с Землю, в жилой зоне и звездой в виде красного карлика. Эти маленькие и тусклые звезды требуют, чтобы планеты находились на орбите очень близко, чтобы находиться внутри жилой зоны – не слишком теплой и не слишком холодной – чтобы на планете могла существовать жизнь.

«Чем больше данных мы получаем, тем больше мы видим признаков того, что потенциально обитаемые экзопланеты размером с Землю распространены вокруг таких звезд», – сказал Вандербург.