У зоні близької зірки знайшли суперземлю з «долини радіусів»

У «консервативної зоні» Червоного карлика TOI-715 в 137 світлових роках від Землі астрономи знайшли суперземлю з радіусом 1,55 земного. Вона потрапляє у «долину радіусів» — провал у радіусах виявлених екзопланет. З одного боку, червоні карлики (зірки спектрального класу M) можуть становити небезпеку для проживання екзопланет через часті спалахи. Так, комп’ютерне моделювання показало, що, ймовірно, більшість планет перспективної системи TRAPPIST-1 втратили атмосфери саме через активність їхньої зірки.

З іншого боку, прохолодні червоні карлики — одна із найкращих цілей для пошуку землеподібних екзопланет існуючими інструментами. По-перше, пролітаючи на тлі світила, невеликі екзопланети створюють помітну «ямку» у випромінюванні зірки через невеликий радіус останньої. По-друге, орбітальний період таких тіл теж виходить відносно коротким, що спрощує збір даних.

Червоний карлик TOI-715 розташований за 137 світлових років (42 парсеки) від нас. Судячи зі спектром, це відносно стара зірка — як мінімум того ж віку, що й Сонце, найімовірніше, старше.

У 2019 році астрономи повідомили про кандидата в екзопланети поруч із нею — суперземлю з орбітальним періодом близько 19,2 земного дня. Такі параметри відразу зробили її перспективним об’єктом для подальших спостережень. І ось вчені надали результати аналізу отриманих даних. Вони опубліковані в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Виявилося, планета TOI-715 b потрапляє в «консервативну зону» — область навколо зірки, де кам’яниста планета отримує від 0,42 до 0,842 інсоляції Землі, тобто випромінювання, яке отримує наша планета від Сонця. Це перша підтверджена екзопланета, відкрита космічним телескопом TESS і потрапляє в зону з настільки жорсткими обмеженнями.

Інша важлива характеристика — радіус екзопланети 1,55 земного. Виходить, планета потрапляє в «долину радіусів», або «розрив Фултона». Цими термінами називають «недолік» екзопланет з орбітальними періодами менше 100 днів та радіусами 1,5-2 земного. Його помітили в результаті аналізу 900 систем, виявлених космічною обсерваторією Кеплер.

Вчені припускають, що «долина радіусів» виникає через різні шляхи еволюції планет. Еволюція своєю чергою залежить як від внутрішніх процесів, і від впливу зірки, що визначається її масою та інші параметрами. Головне, астрономи поки що не впевнені, чи існує «розрив Фултона» у червоних карликів. Саме тому TOI-715 b така примітна — вона допоможе визначити форму і «глибину» цього «розриву» у таких зірок.

До того ж нещодавно з’явилася інша гіпотеза про екзопланети у червоних карликів. Можливо, серед них є «розрив» не в радіусах, а в щільності планет, що з’являється між кам’янистими та «водними світами». І його також можна пояснити різними еволюціями. Загалом, TOI-715 b — хороший об’єкт для спостережень за допомогою телескопа Джеймс Вебб.

При аналізі даних спостережень автори нової роботи виявили ознаки наявності ще однієї невеликої екзо планети у системі червоного карлика TOI-715. Причому, за оцінкою, ця планета за розміром дуже близька до Землі — 1,066 земного радіуса. Її орбітальний період — 25,6 земного дня. Вона потрапляє до житла зони, поблизу її зовнішнього краю. Якщо існування екзопланети підтвердиться, вона стане найменшою планетою в зоні, відкритій TESS.