Около оранжевого карлика всего в 130 световых годах от Земли астрономы обнаружили неожиданное сокровище.
Мало того, что вокруг звезды вращаются три скалистых суперземных мира, еще две экзопланеты в системе почти невероятно редки в наших записях.
Эти двое являются супермеркуриями, типом экзопланет, которые настолько трудно обнаружить, что мы идентифицировали только восемь, включая новые открытия.
Все пять экзопланет слишком близки к своей звезде-хозяину для жизни, насколько мы знаем, что это возможно, но открытие представляет собой лучшую лабораторию для изучения сверх- Меркурий экзопланеты — и сам Меркурий, прямо здесь, в Солнечной системе.
«Впервые мы обнаружили систему с двумя супермеркуриями». говорит астрофизик Сусана Баррос Института астрофизики и космических наук (IA) в Португалии. «Это позволяет нам получить представление о том, как образовались эти планеты, что может помочь нам исключить некоторые возможности».
Найти экзопланеты сложно, а найти маленькие еще сложнее. В настоящее время астрономы полагаются на два основных метода: метод транзита и метод лучевых скоростей.
Для транзитного метода астрономы будут искать очень слабые, регулярные провалы в свете звезды — признак того, что между нами и ею проходит орбитальная экзопланета.
Метод лучевой скорости ищет изменения в длинах волн света, достигающего нас от звезды, когда она «колеблется» на месте, увлекаемая гравитационным притяжением вращающейся вокруг экзопланеты.
Как вы понимаете, оба эти сигнала — прохождение и лучевая скорость — крошечные. У нас больше шансов обнаружить более сильные сигналы, создаваемые более крупными экзопланетами.
Телескоп НАСА для поиска экзопланет TESS, использующий транзитный метод, впервые обнаружил две экзопланеты, вращающиеся вокруг звезды HD 23472. несколько лет назад, и последующие наблюдения подтвердили их наличие. Также были обнаружены два других кандидата в экзопланеты.
Баррос и ее команда хотели поближе познакомиться с системой HD 23472, потому что они пытались понять разрыв радиуса малой планеты: Загадочное отсутствие планет между 1,5 и 2 радиусами Земли. Две подтвержденные экзопланеты находились на высокой стороне этого разрыва, а два кандидата — на меньшей.
Разница, как подозревают астрономы, может заключаться в наличии или отсутствии атмосферы. Это можно сделать, рассчитав плотность экзопланеты, если у вас есть данные как о транзитной, так и о лучевой скорости.
Транзитные данные, которые говорят вам, какая часть света звезды блокируется экзопланетой, могут дать вам ее размер. Данные о лучевой скорости, которые говорят вам о гравитационном притяжении звезды со стороны экзопланеты, могут дать вам информацию о ее массе. Плотность можно рассчитать, используя эти два измерения.
Итак, в период с июля 2019 года по апрель 2021 года команда приступила к получению очень точных измерений лучевой скорости звезды с помощью спектрографа ESPRESSO на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории. И они нашли свидетельства того, что рядом со звездой находится пятая экзопланета с меньшей массой, чем Земля.
Затем, в октябре 2021 года, TESS обнаружила транзитную сигнатуру этой пятой экзопланеты.
Команда обработала все цифры и охарактеризовала систему. От ближайшего к звезде до самого дальнего:
- HD 23472 d имеет период обращения 3,98 дня, радиус в 0,75 раза больше, чем у Земли, и массу, в 0,54 раза больше, чем у Земли.
- HD 23472 e , самое последнее открытие, имеет период 7,9 дня, 0,82 радиуса Земли и 0,76 массы Земли.
- HD 23472 f имеет период 12,16 дня, а ее часы составляют 1,13 радиуса Земли и 0,64 массы Земли.
- HD 23472 b имеет период обращения 17,67 дня, 2,01 радиуса Земли и 8,42 массы Земли.
- HD 23472 c имеет период обращения 29,8 дня, 1,85 массы Земли и 3,37 радиуса Земли.
Эти измерения дают плотности, сравнимые с земными, для трех внешних экзопланет и согласуются со значительной атмосферой.
Однако две внутренние экзопланеты имеют высокую плотность. Это говорит о том, что они могут быть похожи на Меркурий по составу, с большим ядром и небольшой мантией по сравнению с другими планетами.
Мы не знаем, почему Меркурий такой; может быть, он столкнулся с чем-то в начале Солнечной системы, что буквально отбросило кучу материала, или что тепло Солнца испарило его кучу.
Нахождение двух вместе предполагает, что разовое событие, такое как столкновение, может быть маловероятным.
«Если столкновение, достаточно сильное, чтобы создать супер-Меркурий, уже очень маловероятно, два гигантских столкновения в одной и той же системе кажутся очень маловероятными». Баррос объясняет.
«Мы до сих пор не знаем, как образовались эти планеты, но, похоже, это связано с составом родительской звезды. Эта новая система может помочь нам это выяснить».
Неясно, есть ли у двух кандидатов в супер-Меркурии атмосферы; нам понадобится более мощный телескоп, чтобы выяснить это.
«Понимание того, как сформировались эти два супермеркурия, потребует дальнейшей характеристики состава этих планет». говорит астроном IA Оливье Деманжон.
«Поскольку радиус этих планет меньше, чем у Земли, современные приборы не обладают достаточной чувствительностью для определения состава их поверхности или наличия и состава потенциальной атмосферы».
Учитывая количество большие телескопы в настоящее время в стадии строительства, надеюсь, нам не придется слишком долго ждать.
Исследование команды было опубликовано в Астрономия и астрофизика.
