Астрономы: наш каменистый сосед похож на нас, но он не близнец Земли

ESO

Прошлой осенью мир был в восторге от открытия экзопланеты Росс 128 b, которая находится всего в 11 световых годах от Земли. Сегодня команда исследователей во главе с Диого Суто из Observatório Nacional в Бразилии и Джоанном Теске из Карнеги впервые смогла проанализировать химический состав звезды-хозяина планеты ‒ Росс 128.

Понимание того, какие элементы присутствуют в звезде и в каком количестве, может помочь учёным определить элементарный состав экзопланет, которые вращаются вокруг неё, и рассчитать, насколько они похожи на Землю.

«До недавнего времени получить подробные данные о химическом составе этой звезды было довольно трудно», ‒ сказал Суото, разработавший в прошлом году технологию для проведения подобных измерений.

Росс 128, как почти 70% всех звёзд в Млечном Пути, представляет собой красного карлика, который намного прохладнее и меньше нашего Солнца. Согласно результатам крупных исследований по поиску планет, многие из этих красных карликов имеют по крайней мере одну экзопланету. Несколько планетных систем вокруг них в последнее время были найдены совсем недавно, включая планету Proxima b, которая вращается вокруг ближайшей к нашему Солнцу звезды, Proxima Centauri, и семь планет-близнецов системы TRAPPIST-1.

Используя спектроскопический прибор APOGEE Sloan Digital Sky Survey, команда измерила инфракрасное излучение звезды в ближнем диапазоне, чтобы определить примерное количество углерода, кислорода, магния, алюминия, калия, кальция, титана и железа.

Дело в том, что молодые звёзды окружены газопылевым диском, из которого формируются скалистые планеты. Поэтому химический состав звезды может влиять на состав диска, а также на минералогию и внутреннюю структуру планеты. Например, количество магния, железа и кремния на планете будет отвечать за соотношение масс его внутреннего ядра и мантии.

Учёные определили, что уровень железа у Росс 128 почти такой же, как у нашего Солнца. Хотя они не смогли измерить количество кремния, соотношение железа и магния в звезде указывает на то, что ядро её планеты, Росс 128 b, должно быть больше, чем у Земли.

Поскольку минимальная масса Росс 128 b и состав её звезды-хозяина были известны, команда смогла установить радиус экзопланеты. Значения массы и радиуса важны для понимания состава самой планеты, поскольку эти два параметра используются для расчёта её плотности. Более того, во время своих исследований астрономы пришли к выводу, что планеты с радиусами, превышающими земной в 1,7 и больше раз, скорее всего, являются газовыми гигантами, как Нептун, а планеты с меньшими радиусами будут каменистыми, равно как и наша родная планета.

Радиус Росс 128 b говорит о том, что эта экзопланета принадлежит к классу каменистых.

Наконец, измерив температуру красного карлика, астрофизики определили, какое количество света звезды-хозяина отражает поверхность Росс 128 b. В результате специалисты заключили, что наш второй ближайший каменистый сосед, вероятно, имеет умеренный климат.

«Удивительно, что мы можем узнать о другой планете, изучив свет от её звезды, который рассказывает нам о химическом составе системы», ‒ сказал Суто. «Хотя Росс 128 b не является близнецом Земли, и мы ещё многое не знаем о её потенциальной геологической деятельности, мы смогли доказать, что эта планета с умеренным климатом, которая потенциально может иметь жидкую воду на поверхности».