Две супер-Земли вокруг звезды K2-18

Дек 05, 2017 Леонид Гляделов

Новости астрономии:

Новые исследования с использованием данных, собранных Европейской южной обсерваторией (ESO), показали, что малоизвестная экзопланета под названием K2-18b вполне может быть расширенной версией Земли.

Так же, исследователи впервые обнаружили, что у планеты есть сосед.
«Возможность измерить массу и плотность K2-18b была уникальной, но ещё и открыть новую экзопланету повезло, и в равной степени это было увлекательно», - говорит ведущий автор Райан Клутье, студент PhD в Центре науки о планетах U T Scarborough.

Подробнее:

Обе планеты, расположенные примерно в 111 световых годах от нас в созвездии Льва. Когда планета K2-18b была впервые обнаружена в 2015 году, было обнаружено, что она находится на орбите делающую ее идеальным кандидатом на наличие воды в жидком виде, что является ключевым элементом в формировании условий жизни.

Набор данных, используемый исследователями, был получен с помощью спектрографа второго поколения, предназначенного для измерения лучевых скоростей и поиска экзопланет (HARPS) с использованием 3,6-метрового телескопа ESO в Обсерватории Ла Силла в Чили. HARPS позволяет измерять лучевые скорости звезд, на которые влияет присутствие планет, которые должны быть получены с максимальной доступной в настоящее время точностью. Благодаря чему, этот инструмент позволяет обнаруживать вокруг них очень маленькие планеты.

Чтобы выяснить, похожа K2-18b на Землю или она уменьшенная версия Нептуна, исследователям приходилось сначала вычислять массу планеты, используя полученные измерения радиальной скорости с HARPS.
«Если вы можете получить массу и радиус, вы можете измерить объемную плотность планеты, и это может рассказать вам, из чего состоит большая часть планеты», - говорит Клотье.
После использования метода машинного обучения для определения массового измерения, Клутье и его команда смогли определить, что планета - это в основном скалистая поверхность с небольшой газовой атмосферой - как Земля, но более крупная - или в основном водная планета с толстым слоем льда на поверхности.

«С текущими данными мы не можем различать эти два варианта», - говорит он.
«Но с космическим телескопом Джеймса Вебба (JWST) мы можем её поверхность исследовать и посмотреть, имеет ли она обширную атмосферу, или это планета, покрытая водой».

JWST (James Webb Space Telescope), который будет запущен в 2019 году, будет способствовать сбору ряда данных для изучения солнечной системы, ранней вселенной и экзопланет.
«Существует большой спрос на использование этого телескопа, поэтому мы должны быть дотошным в выборе того, какие экзопланеты необходимо в первую очередь исследовать», - говорит Рене Дойон, соавтор статьи, который также является главным исследователем NIRISS.

«K2-18b теперь является одной из лучших целей для изучения атмосферы, и она будет в верхней части списка».
При просмотре данных K2-18b Клотье заметил что-то необычное. В дополнение к сигналу, возникающему каждые 39 дней после поворота K2-18, и каждый раз, когда он проходил каждые 33 дня с орбиты K2-18b, он заметил другой сигнал, происходящий каждые девять дней.
«Когда мы впервые добавили данные в таблицу, мы пытались выяснить, что это такое. Мы должны убедиться, что сигнал - это не просто шум, и нам нужно сделать тщательный анализ, чтобы проверить его, но увидев, что начальный сигнал был именно от еще одной планеты, - сказал Клоутье.

Клоутье сотрудничал с международной командой исследователей из Обсерватории «Астрономия» Женевы, Института исследований экзопланет (iREx), Университета Гренобля, У Скарборо и Университета Порту.
В то время, как недавно описанная планета K2-18c находится ближе к своей звезде, и вероятно, что на ней слишком жарко, чтобы находиться в обитаемой зоне, то K2-18b больше похожа на Землю. Клоутье, который поставил задачу открыть новую экзопланету, считает, что ему очень повезло, что он обнаружил ее в этом наборе данных.
«Это был не мгновенное открытие, потому что нам еще нужно было провести более тщательный анализ по всем пунктам, чтобы точно убедиться в этом.