Учени откриха почти точно копие на Земята: какво е известно за планетата TOI-1080 b

Всеки път, когато астрономите открият скалиста планета, малко по-голяма от нашата, сърцето ни се свива: ами ако този път имаме късмет и открием живот там? Екип от учени, ръководен от мексикански астроном, потвърди съществуването на нов свят само на 83 светлинни години от Слънцето. Планетата TOI-1080 b се оказа умерено топла суперземя с възможна атмосфера и сега изследователите искат да проверят дали там може да има нещо наистина интересно. Изглежда, че това е намек за съществуването на извънземен живот!

По какъв начин учените откриха новата планета, подобна на Земята

Космическият телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) в момента наблюдава около 200 000 ярки звезди в близост до Слънцето в търсене на характерни трептения – сигнали за т.нар. транзити. Това са моменти, в които планета преминава пред своята звезда и леко засенчва нейната светлина. Точно такъв сигнал беше открит в кривата на светлината на звездата TOI-1080 – неактивно червено джудже от спектрален клас M4V.

Екипът от учени е ръководен от Илене Гомес Макео Чу от Националния автономен университет на Мексико. Подозрителният сигнал в данните от TESS бе потвърден от наблюденията на наземните телескопи. Оказа се, че трептенето наистина е причинено от преминаваща на фона на звездата планета. Към днешна дата мисията TESS е каталогизирала почти 7900 кандидати за екзопланети, от които 759 вече са потвърдени. Резултатите от изследването са публикувани в сайта arXiv.

По какво планетата TOI-1080 b прилича на Земята?

Новият свят не се оказа нито газов гигант, нито нажежен до червено ад, а нещо много по-интригуващо. Измерванията показаха, че радиусът на TOI-1080 b е около 1,2 пъти по-голям от земния, а масата, според оценките на учените, вероятно е близка до 1,75 земни маси (горната граница е 10,7 земни маси). Казано по-просто, това, което имаме пред себе си, е скалиста свръхземя – планета, по-голяма от нашата, но все още твърда, а не газообразна.

Една година на TOI-1080 b продължава само 3,97 земни дни. Планетата обикаля изключително близо до звездата – на разстояние около 0,027 астрономически единици. За сравнение, Меркурий се намира на около 0,39 а.е. от Слънцето, което означава, че TOI-1080 b е притисната 14 пъти по-плътно до звездата си, отколкото най-близката до нашето Слънце планета. Но ето каква е уловката: звездата домакин е много по-слаба и по-студена от Слънцето, така че равновесната температура на планетата е около 368 К (около 95 °C). Това е много за живота, какъвто го познаваме, но се счита за умерена температура за скалисти екзопланети.

ГЛАВНАТА ИНТРИГА: Учените допускат, че TOI-1080 b може да има атмосфера, богата на въглероден диоксид, или плътен кислороден слой. Но засега това е само хипотеза. Ще са необходими допълнителни спектроскопски изследвания, за да се потвърди или отхвърли наличието на атмосфера.

Какво е известно за звездата TOI-1080 b

Червеното джудже TOI-1080 е скромна звезда, но по свой начин забележителна. Тя е около пет пъти по-малка от Слънцето, а масата ѝ е само 0,16 слънчеви маси. Температурата на повърхността й е около 3065 К, което я прави много по-хладна от нашето светило (за сравнение, температурата на Слънцето е около 5778 К).

Въз основа на звездните модели астрономите смятат, че TOI-1080 е на възраст между 5 и 7 милиарда години. Това означава, че системата е по-стара от Слънчевата система, която е „само“ на 4,6 млрд. години. За такъв период от време потенциалната атмосфера на планетата е имала достатъчно време да се формира или, обратно, да се разсее под въздействието на звездната радиация. Въпреки това фактът, че звездата е неактивна, играе в полза на запазването на атмосферата: активните червени джуджета са известни с мощните си изригвания, които могат да „издухат“ газовата обвивка от близките планети.

Възможно ли е да има други планети в близост до TOI-1080 b

Червените джуджета от клас М често се оказват домакини на компактни многопланетни системи. Затова учените не се спряха на едно откритие и провериха дали в съседство с TOI-1080 b не се крият и други светове.

Резултатът е строг, но не и категоричен. Според TESS в системата няма допълнителни транзитиращи планети с радиус, по-голям от 0,9 Земни окръжности, с орбитални периоди между 0,5 и 7,7 дни. За по-дълги орбити, до около 19 дни, могат да бъдат изключени планети с радиус, по-голям от 1,4 Земни. Но това не означава, че системата е сама: по-малки планети или светове с наклонени орбити, които не преминават пред звездата, биха могли да останат невидими за транзитния метод.

Същественото е, че транзитният метод работи само когато орбитата на планетата минава точно между звездата и наблюдателя. Ако ъгълът е малко по-различен, планетата просто няма да попадне в кадъра. Така че въпросът „има ли TOI-1080 b съседи“ остава открит.

Защо да изучаваме свръхземите при червените джуджета

Червените джуджета са най-често срещаните звезди в нашата Галактика. Ако поне част от тях имат скалисти планети с атмосфера, това радикално увеличава шансовете за откриване на условия, подходящи за живот. TOI-1080 b все още се намира в обитаемата зона на своята звезда (т.е. малко по-близо от необходимото за наличие на течна вода на повърхността), но самият факт на откриване на умерено топла камениста суперземя с възможна атмосфера – това вече е сериозна заявка.

Следващата стъпка ще бъде спектроскопски анализ на атмосферата. Ако бъдещите наблюдения потвърдят наличието на въглероден двуокис или кислород, TOI-1080 b ще се присъедини към много краткия списък на световете, които заслужават най-сериозно внимание. Засега можем да заявим само следното: на 83 светлинни години от нас се намира малък скалист свят, който отказва да бъде скучен.