Планета вокруг оранжевого карлика находится точно в середине обитаемой зоны

Светило HD 40307 из созвездия Живописца, принадлежащее к спектральному классу K2,5V, с 2008 года известно как обладатель трёх «суперземель» с массами в 4,2, 6,7 и 9,4 раза больше земной и астрономическим годом в 4,3, 9,6 и 20,4 земных суток. Но подведомственные звезде планеты вряд ли могли быть кандидатами в носители жизни земного типа.

Орбиты всех трёх удалены от материнской звезды не более чем на 0,135 а. е. Для сравнения заметим, что Меркурий и Солнце разделяет 0,3 а. е. Даже с учётом меньших на четверть массы и светимости оранжевой звезды температуры на этих «суперземлях» слишком высоки для развития сложной землеподобной жизни.

Если на поверхности новой «суперземли» существует вода, планета может быть не менее подходящей для жизни, чем наша Земля. (Иллюстрация J. Pinfield, for the RoPACS network at the University of Hertfordshire.)

Группа астрономов под руководством Микко Туоми из Университета Хертфордшира (Великобритания) провела повторный анализ данных спектрографа HARPS, используя новые методики анализа. И открыла сразу три новые планеты, которые не смогли выявить её предшественники в 2008 году.

«Мы обнаружили два ясных дополнительных сигнала с периодом в 34 и 51 день, которые соответствуют кандидатам с минимальными массами в несколько земных. Шестая планета… имеет период обращения около 200 дней… и массу примерно в семь масс Земли», — заявляют учёные. Хотя масса в 7,1 земных, строго говоря, минимально возможна у этой планеты, практика показывает, что именно минимальная масса чаще всего оказывается истинной. Именно поэтому астрономы и обобщают её до «примерно семи масс Земли».

Учитывая массу объекта, нельзя сказать, является ли он планетой с твёрдой поверхностью или же уменьшенной копией Нептуна, что сделало бы его обитаемость менее вероятной. Г-н Туоми полагает, что шансы примерно равны, однако «правда в том, что сейчас мы просто не знаем, является ли эта планета большой Землёй или маленьким тёплым Нептуном без твёрдой поверхности». Осторожность учёного можно понять: в Солнечной системе нет ничего похожего на планету всемеро тяжелее нашей, а самый мелкий из здешних гигантов в 14,5 раза тяжелее Земли.

Ну а в зоне обитаемости своей звезды оказалась HD 40307 g, шестая планета, массой примерно в семь земных. Для материнской звезды такой зоной, где на поверхности планет земного типа может существовать жидкая вода, является 0,43–0,85 а. е., и HD 40307 g находится почти точно посередине, с большой полуосью орбиты, равной 0,6 а. е. Год планеты длится 320 земных дней. Хотя на текущей орбите новый кандидат получает всего 62% от земной солнечной радиации, это скорее плюс. Ведь всемеро более массивная планета определённо имеет более толстую атмосферу, обладающую куда более эффективным парниковым эффектом. Имей она ту же порцию излучения, что и маломассивная Земля, на её поверхности было бы намного жарче.

Как отмечают астрономы, скорее всего, в системе этой звезды нет гигантских тел, что оставляет возможность для существования там ещё нескольких маломассивных экзопланет. Кроме того, вокруг «суперземли» в зоне обитаемости могут существовать массивные спутники…

Даже при нулевом проценте облачного покрова HD 40307 g находится глубоко в обитаемой зоне. Кстати, при чисто теоретически достижимой стопроцентной облачности то же самое относится и к HD 40307 f. (Иллюстрация M.Tuomi et al.)

Увы, прямые наблюдения транзита HD 40307 g по диску звезды исключены: плоскость эклиптик более близких к светилу планет не совпадает с нашей, да и находится планета дальше от звезды. Тем не менее с введением в строй принципиально новых телескопов космического базирования дальнейшее изучение планеты — второй по удалённости «суперземли» в зоне обитаемости — вероятно, принесёт больше информации.

Отчёт об исследовании принят к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Университета Пуэрто-Рико в Аресибо.