Впечатление художника о космическом телескопе “Кеплер”, который обнаружил тысячи новых планет. Авторы и права: NASA / Ames Research Center / W. Stenzel / D. Rutter.
Новое исследование даёт наиболее точную оценку частоты, с которой планеты, похожие на Землю по размерам и расстоянию от своей родительской звезды, встречаются вокруг звёзд, похожих на наше Солнце. Знание вероятности обнаружения этих потенциально обитаемых планет будет иметь важное значение для разработки будущих астрономических миссий, предназначенных для исследования близлежащих скалистых планет, вращающихся вокруг похожих на Солнце звёзд. Работа представлена в статье, опубликованной 14 августа 2019 года в Astronomical Journal.
Тысячи планет были обнаружены космическим телескопом “Кеплер” (НАСА). “Кеплер”, который был запущен в 2009 году и вышел на пенсию в 2018 году, после того как он исчерпал запас топлива, наблюдал за сотнями тысяч звёзд и идентифицировал планеты за пределами нашей солнечной системы – экзопланеты – путём наблюдения событий транзита. События транзита происходят, когда планета проходит между своей звездой и телескопом, блокируя часть света звезды так, что она кажется потускневшей. Измеряя величину затемнения и продолжительность между транзитами, а также используя информацию о свойствах звезды, астрономы могут определить размер планеты и расстояние между планетой и её родительской звездой.
“Кеплер” открыл планеты с большим разнообразием размеров, составов и орбит. Теперь исследователи хотят использовать эти данные для того, чтобы улучшить современные теории формирования планет и спланировать будущие миссии по поиску экзопланет, которые могли бы быть пригодными для жизни. Однако просто подсчёт экзопланет заданного размера или орбитального расстояния вводит в заблуждение, так как найти небольшие планеты вдали от звезды намного сложнее, чем найти большие планеты рядом со звездой.
Три планеты и две звезды в системе Kepler-47, которая находится на расстоянии 3340 световых лет от Земли. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech / T. Pyle.
Чтобы преодолеть это препятствие, исследователи разработали новый метод, позволяющий вывести частоту появления планет в широком диапазоне размеров и орбитальных расстояний. Новая модель создаёт виртуальные Вселенные, а затем “наблюдает” за этими имитированными Вселенными, чтобы определить, сколько планет было бы обнаружено “Кеплером” в каждой такой Вселенной.
Результаты этого исследования особенно актуальны для проектирования будущих космических телескопов, предназначенных для исследования потенциально похожих на Землю планет. В то время как миссия “Кеплера” обнаружила тысячи малых планет, большинство из них настолько далеки, что астрономам трудно узнать подробности об их составе и атмосфере.
Учёные особенно заинтересованы в поиске биомаркеров – молекул, указывающих на жизнь – в атмосферах планет размером примерно с Землю, которые вращаются в обитаемой зоне солнцеподобных звёзд. Поиск доказательств жизни на планетах размером с Землю в обитаемой зоне других звёзд потребует большой новой космической миссии.
На иллюстрации этого художника показаны некоторые из планет, включённых в каталог “Обитаемые планеты”. Авторы и права: PHL @ UPR Arecibo, ESA / Hubble, NASA.
Насколько велика окажется эта миссия, будет зависеть от обилия планет размером с Землю. НАСА и Национальная академия наук в настоящее время изучают концепции миссий, которые существенно различаются по размеру и своим возможностям. Если планеты размером с Землю встречаются редко, то ближайшие планеты, подобные Земле, находятся дальше, и для поиска доказательств жизни на планетах, подобных Земле, потребуется большая амбициозная миссия. С другой стороны, если планеты размером с Землю являются довольно распространёнными, то они будут встречаться вокруг близлежащих звёзд, и тогда даже относительно небольшая обсерватория будет в состоянии изучить их атмосферу.
“Хотя большинство звёзд, которые наблюдал “Кеплер”, обычно находятся на расстоянии тысяч световых лет от Солнца, всё же “Кеплер” наблюдал достаточно большую выборку звёзд, чтобы мы могли провести строгий статистический анализ для оценки вероятности обнаружения землеподобных планет в обитаемой зоне. ближайших солнцеподобных звёзд”, – отметили астрономы.
Основываясь на своих моделях, исследователи подсчитали, что планеты, очень близкие по своему размеру к земному, с периодами обращения от 237 до 500 дней, встречаются примерно в каждой четвёртой близлежащей звёздной системе.
Источник: universetoday.ru
