Астрономы открыли каменную экзопланету массой вдвое меньше Венеры

Группа астрономов, работающая на Очень Большом телескопе Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) в Чили, исследовала систему планет вокруг близлежащей звезды L 98-59, похожих на планеты внутренней Солнечной системы. Среди них обнаружены планета с массой вдвое меньше массы Венеры — самая лёгкая из всех экзопланет, открытых методом измерения лучевых скоростей, «планета-океан» и планета, которая, возможно, лежит в «зоне обитания». Об исследовании сообщает пресс-релиз Европейской Южной обсерватории.

«Планета, расположенная в зоне обитания, возможно, имеет атмосферу, которая защищает и поддерживает развитие жизни», — говорит астроном Мария Роса Сапатеро-Осорио (María Rosa Zapatero Osorio), сотрудница Центра астробиологии в Мадриде. Полученные результаты — важный шаг в поисках жизни на землеподобных планетах вне Солнечной системы. Возможность регистрации биосигнатур — «признаков жизни» — на экзопланете зависит от возможности исследовать атмосферу этой планеты. Но современные телескопы недостаточно велики, чтобы обеспечить разрешение, необходимое для измерения параметров атмосфер маленьких каменных планет. Только что изученная планетная система звезды L 98-59 — привлекательная цель для будущих наблюдений атмосфер экзопланет. Как выяснилось, эта звезда, находящаяся на расстоянии всего в 35 световых лет от нас, обладает системой каменных планет такого же типа, как Земля или Венера, причём достаточно близких к своей звезде и поэтому «тёплых».

При помощи телескопа ESO VLT группа смогла установить, что в атмосферах или в недрах трёх из этих планет, возможно, имеется вода. Две планеты системы L 98-59, расположенные ближе к звезде, вероятно, сухие: если там и есть вода, то её очень мало. Но на третьей планете вода может составлять до 30 % массы — настоящая «планета-океан».

Кроме того, группа нашла в системе «скрытые» экзопланеты, которых раньше не замечали: четвёртую и, возможно, пятую, находящуюся на таком расстоянии от материнской звезды, что на её поверхности может существовать жидкая вода. «Мы нашли признаки существования землеподобной планеты в зоне обитания системы», — говорит Оливье Деманжон (Olivier Demangeon) из Института астрофизики и космических исследований Университета Порту.

Исследование представляет собой настоящий технический прорыв: методом лучевых скоростей астрономы сумели показать, что масса планеты, ближайшей к материнской звезде, составляет всего около половины массы Венеры. Это самая легкая из всех экзопланет, массы которых определены таким методом, суть которого — в измерениях исключительно малых колебаний лучевой скорости звезды, вызванных слабыми гравитационными возмущениями от обращающихся вокруг звезды планет.

Для изучения системы L 98-59 группа использовала специализированный эшелле-спектрограф для поисков каменных экзопланет ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations), смонтированный на телескопе ESO VLT. «Если бы не точность и стабильность измерений, обеспечиваемые приёмником ESPRESSO, мы не смогли бы получить эти данные, — говорит Сапатеро-Осорио. — Это шаг к разработке методов измерения масс самых маломассивных планет вне Солнечной системы».

Три планеты системы L 98-59 были открыты в 2019 году спутником NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Этот специализированный космический телескоп был запущен с целью поиска экзопланет и измерения их размеров методом транзитов — регистрации микрозатмений звезд вследствие прохождения планеты между её материнской звездой и наблюдателем. Однако только при помощи метода лучевых скоростей, реализуемого со спектрографом ESPRESSO и его предшественником, высокоточным спектрографом для измерения лучевых скоростей HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), смонтированным на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья, Деманжон и его группа сумели найти в системе другие планеты и измерить массы и радиусы первых трёх. «Если мы хотим узнать, из чего сделана планета, мы как минимум должны получить её массу и радиус», — говорит Деманжон.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.