Группа исследователей под руководством учёных из Университета Монреаля подтвердила существование пятой потенциально обитаемой планеты у красного карлика L 98-59, расположенного на расстоянии 35 световых лет от Земли.
Детальное исследование системы L 98-59
Группа исследователей из Института исследований экзопланет имени Тротье (IREx) при Университете Монреаля провела наиболее точное на сегодняшний день изучение планетной системы L 98-59 и подтвердила существование пятой планеты в обитаемой зоне звезды, где могут существовать условия для наличия жидкой воды.
Статья «Детальная архитектура системы L 98-59 и подтверждение существования пятой планеты в обитаемой зоне» принята к публикации в The Astronomical Journal. С ней можно ознакомиться на сервере препринтов arXiv.
Открытие экзопланет у L 98-59
Красный карлик L 98-59, расположенный всего в 35 световых годах от Земли, стал домом для трёх небольших экзопланет, обнаруженных в 2019 году благодаря космическому телескопу NASA TESS, и четвёртой планеты, выявленной с помощью измерений радиальной скорости с помощью спектрометра ESPRESSO Европейской южной обсерватории. Все четыре планеты вращаются вокруг своей звезды в компактной конфигурации орбит, на расстояниях в пять раз меньших, чем расстояние от Меркурия до Солнца.
Новые результаты
Благодаря тщательному анализу данных, полученных с наземных и космических телескопов, группа исследователей под руководством Чарльза Кадье из Университета Монреаля и Института исследований экзопланет имени Тротье определила размеры и массы планет с беспрецедентной точностью.
«Эти новые результаты рисуют наиболее полную картину, которую мы когда-либо имели о захватывающей системе L 98-59», — сказал Кадьё. «Это мощная демонстрация того, что мы можем достичь, объединяя данные из космических телескопов и высокоточных инструментов на Земле, и это даёт нам ключевые цели для будущих исследований атмосферы с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба».
Характеристики планет
Все планеты в системе имеют массы и размеры, совместимые с земными. Внутренняя планета, L 98-59 b, имеет размер всего 84% от размера Земли и массу примерно вполовину меньше земной, что делает её одной из редких известных субземель с хорошо измеренными параметрами.
Две внутренние планеты могут испытывать экстремальную вулканическую активность из-за приливного нагрева, подобно вулканическому спутнику Юпитера Ио в Солнечной системе. Между тем третья планета, необычно низкая по плотности, может быть «водным миром», планетой, обогащённой водой, непохожей ни на что в нашей Солнечной системе.
Уточнённые измерения показывают почти идеально круговые орбиты для внутренних планет, что является благоприятной конфигурацией для будущих атмосферных наблюдений.
«С разнообразием каменистых миров и диапазоном планетарных составов L 98-59 предлагает уникальную лабораторию для решения некоторых из наиболее насущных вопросов в этой области: из чего состоят суперземли и субнептуны? Формируются ли планеты иначе вокруг маленьких звёзд? Могут ли каменистые планеты вокруг красных карликов сохранять атмосферы с течением времени?» — добавляет Рене Дойон, соавтор исследования, профессор Университета Монреаля и директор IREx.
Пятая планета в системе L 98-59
Одним из ключевых прорывов этого исследования является подтверждение существования пятой планеты в системе L 98-59. Эта планета, обозначенная как L 98-59 f, не проходит транзитом через свою звезду — то есть она не проходит прямо между нами и звездой, — но её присутствие было обнаружено благодаря тонким вариациям в движении звезды, обнаруженным с помощью измерений радиальной скорости с помощью HARPS (поисковик планет с высокой точностью радиальной скорости) и данных ESPRESSO.
L 98-59 f получает примерно столько же звёздной энергии, сколько Земля от Солнца, что помещает её в умеренную, или обитаемую зону, область, где вода может оставаться в жидкой форме.
«Обнаружение умеренной планеты в такой компактной системе делает это открытие особенно захватывающим», — сказал Кадьё. «Это подчёркивает замечательное разнообразие экзопланетных систем и усиливает аргументы в пользу изучения потенциально обитаемых миров вокруг маломассивных звёзд».
Исследователи использовали новую технику построчного анализа радиальной скорости, представленную исследователями IREx в 2022 году, чтобы значительно повысить точность данных. Комбинируя её с новым дифференциальным индикатором температуры, они смогли точно идентифицировать и удалить сигнал звёздной активности из данных, выявив планетарный сигнал с беспрецедентной детализацией.
Эти результаты подтверждают L 98-59 как одну из наиболее интересных близлежащих систем для изучения разнообразия каменистых планет и, в конечном итоге, поиска признаков жизни. Его близость, небольшой размер звезды и диапазон составов и орбит планет делают его идеальным кандидатом для атмосферных исследований с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, которые команда IREx уже начала.