Новата екзопланетна система е „огледален образ“ на Земята и Слънцето

Жълти кръгове и частични пръстени, син полумесец и форма на термометър на черен фон.

Диаграма, изобразяваща как KOI-456.04 обикаля в обитаемата зона на своята звезда, Кеплер-160, на приблизително същото разстояние на Земята от Слънцето. Следователно планетата, по -малко от два пъти по -голяма от Земята, получава приблизително същото количество слънчева енергия като Земята. Това е най-близкият аналог Земя-Слънце, открит досега сред екзопланети. Изображение чрезMPS/ Рене Хелер.


Броят на потенциално обитаемитеекзопланетипродължава да расте, тъй като се откриват все повече светове, обикалящи около далечни звезди. Досега повечето от тези планети са открити в орбитачервено джуджезвезди, тъй като те са по -слаби и планетите са по -лесни за откриване около тях (а също така са и най -често срещаните звезди в нашата галактика). Но сега изследователи от Института за изследване на слънчевата система Макс Планк (MPS) в Гьотинген, Германия и други от САЩ, саобявеноче са открили нов външен свят, по -малък от два пъти размера на Земята, който обикаля около слънчева звезда,Кеплер-160, малко над 3000светлинни годиниот нашата Слънчева система.

Това, което прави това откритие от особен интерес, е, че планетата изглежда обикаля около своята звезда на подобно разстояние като Земята от слънцето и получава почти същото количество енергия от своята звезда, както Земята. Това би го направило най-подобно на системата Земя-Слънце на всяка открита досега екзопланетна система, почти огледален образ.


Theрецензиранконстатации бяхапубликуванивАстрономия и астрофизика, кн. 638, id. A10и изпратен на arXiv на 3 юни 2020 г. Изследването включва и учени от обсерваторията Sonneberg, университета в Гьотинген, Калифорнийския университет в Санта Круз и НАСА.

Жълти и оранжеви кръгове и частични пръстени, сини и оранжеви полумесеци и форми на термометър на черен фон.

Диаграма на Фулър, показваща как системата KOI-456.04 се сравнява с тази на Земята-слънце, други звезди от мисията Кеплер и звезди от червено джудже. Изображение чрезMPS/ Рене Хелер.

Докато новата планета-временно наречена KOI-456.04-все още не е напълно потвърдена, вестникът заявява, че вероятността тя да е истинска планета, а не фалшива аларма е 85%. Досега повечето намерени планетарни кандидати се потвърждават по -късно с повече наблюдения. От вестника:

Софтуерът на Vespa прогнозира, че този сигнал има астрофизична фалшиво-положителна вероятност от FPP_3 = 1.8e-3, когато се вземе предвид множеството на системата. Диагностиката за проверка на Kepler дава статистика за множество събития от MES = 10.7, което съответства на ~ 85 % надеждност срещу фалшиви аларми, дължащи се на инструментални артефакти като подвижни ленти.


И така, какъв е този възможен нов свят?

От това, което знаем досега, той преминава през своята звезда, видяна от Земята. Смята се, че има радиус от 1,9 Земярадиуси, което го прави асвръх Земята, и обикаля около звездата си за 378 дни. Тъй като звездата е подобна на нашето слънце, планетата получава подобно количество енергия и радиация като Земята, около 93%. Това също означава, че планетата се намира на подобно място вобитаема зонаоколо звездата - където температурите биха могли да позволят съществуването на течна вода - както прави Земята в обитаемата зона около нашето слънце. Водещият автор на новото изследване,Рене Хелер, каза в аизявление:

KOI-456.01 е сравнително голям в сравнение с много други планети, които се считат за потенциално обитаеми. Но комбинацията от този по-малък от двойния размер на планетата Земя и нейната звезда-домакин от слънчевия тип я правят толкова специална и позната.

Графика с наклонена зелена зона и множество малки пръстени, представляващи различни по големина планети, с текстови пояснения.

Сравнение на количеството планетарно осветление-слънчева енергия-което KOI-456.04 получава от своята звезда в сравнение със Земята и Слънцето. Изображение чрез René Heller et al./Астрономия и астрофизика/arXiv.


Ако атмосферата на KOI-456.01 не е твърде плътна или не е подобна на Земята, тогава има голям шанс тя да има подобни повърхностни условия на Земята. Изследователите изчислиха, че ако атмосферата на планетата е умерена, като тази на Земята, тогава средната температура трябва да бъде около 41 градуса по Фаренхайт (5 градуса по Целзий). Не е много лошо! Разбира се, има още много неизвестни, като например състава на атмосферата и самата планета и дали има повърхностни води.

За Кеплер-160 вече беше известно, че има поне две планети,Kepler-160 bиKepler-160 c. KOI-456.04, ще бъде най-новият и се оказва, че всъщност може да има общо четири планети. Хелър каза:

Нашият анализ показва, че Кеплер-160 е обикален не от две, а от общо четири планети.

Другите две вече известни планети, Кеплер-160 b и Кеплер-160 с, са по-големи от Земята и обикалят много по-близо до звездата. Това ги прави много по -малко вероятно да бъдат обитаеми. Kepler-160 c има странно изкривена орбита, което кара някои учени да теоретизират, че друга трета планета, Kepler-160 d, чака да бъде открита. Хелър и неговите колеги откриха доказателства за съществуването му косвено, тъй като тя не преминава пред звездата, както се вижда от Земята.


Хелър и неговият съавтор,Майкъл Хипке, разработи нова техника за търсене на екзопланети в стари данни отКосмически телескоп Kepler(мисията приключи през 2017 г.). Те решиха да използват подробен физически модел на вариация на звездната яркост, вместо просто да търсят стъпаловидно скачане към затъмняване и след това скок обратно към нормална яркост в звездни светлинни криви, както беше направено по-рано за почти две десетилетия. Хелър обясни:

Нашето подобрение е особено важно при търсенето на малки планети с размер на Земята. Планетарният сигнал е толкова слаб, че е почти изцяло скрит в шума на данните. Нашата нова маска за търсене е малко по -добра при отделянето на истински екзопланетен сигнал от шума в критичните случаи.

Малко слънце в далечината, планета на преден план с облаци, на фона на звезди и мъглявини.

Концепцията на художника за Kepler-160b, друг свят в системата Kepler-160. Той има радиус около 1,54 пъти по -голям от този на Земята, но обикаля много близо до звездата, поради което е малко вероятно да бъде обитаем. Изображение чрезНАСА.

Ако KOI-456.01 е някаква индикация, тогава процесът изглежда работи. Хелър и колегите му също успяха да намерят 18 други нови екзопланети досега в старите данни на Kepler.

Kepler-160 се наблюдава непрекъснато от Kepler от 2009 до 2013 г. Той е много подобен на нашето слънце, с радиус от 1,1 слънчеви радиуса, повърхностна температура от 9 392 градуса по Фаренхайт (5200 градуса по Целзий, само с 300 градуса по-малко от слънцето) , и звездна яркост, подобна на слънце.

Докато KOI-456.01 все още се счита за планетаренкандидат, шансовете са много добри, че това е истинската сделка. Но разбира се, учените искат да знаят със сигурност и е възможно един от по-мощните наземни телескопи да може да го потвърди напълно, тъй като преминава през своята звезда и следователно е по-лесен за откриване, отколкото при някои други лов на планети методи. Също така предстои Европейската космическа агенция (ESA)ПЛОЧАкосмическият телескоп също ще може да направи това. Една от основните цели на PLATO е да търси екзопланети с размер на Земята около звезди, подобни на Слънцето, и е планирано да стартира през 2026 г. PLATO ще може да проучи KOI-456.01 малко по-отблизо и, надявам се, да разкрие повече за това какво дразнещият свят наистина прилича.

Усмихнат мъж с мустаци и синя риза на бял фон.

Рене Хелер от Института за изследване на слънчевата система „Макс Планк“ (MPS), водещ автор на новото изследване. Изображение чрезMPS.

Въпреки че червените джуджета са най-често срещаният тип звезда, откритието на KOI-456.01 предвещава възможността много скални светове като Земята също да обикалят около слънчеви звезди. Това от своя страна увеличава шансовете в крайна сметка да намерим обитаеми екзосвети около звезди, точно като нашето слънце.

В крайна сметка: Изследователите са открили нова екзопланета, обикаляща около слънчевата звезда Kepler-160. Тя е по -малко от два пъти по -голяма от Земята и обикаля на приблизително същото разстояние като Земята от Слънцето.

Източник: Транзитно проучване на най-малките квадрати-III. Кандидат за транзит 1.9 R+ в обитаемата зона на Кеплер-160 и нетранзитна планета, характеризираща се с вариации на времето за преминаване

Чрез Института за изследване на слънчевата система на Макс Планк