В двух планетарных системах обнаружены сразу три «суперземли» в зонах обитаемости

Открытие важно тем, что обозначает потенциальную возможность существования двух обитаемых миров в одной планетной системе. Космический телескоп «Кеплер» отыскал две новые планетарные системы, в составе которых в зоне обитаемости находятся сразу три «суперземли»». Причём две из них по параметрам весьма близки к собственно Земле.

В системе Kepler-62 в созвездии Лиры, отстоящей от нас на 1 200 световых лет, найдены пять планет: Kepler-62b, 62c, 62d, 62e и 62f. Три первые — тела земной группы, но находящиеся слишком близко к светилу и скорее похожие на горячие Меркурий и Венеру. Две последние — Kepler-62e и Kepler-62f — вращаются вокруг солнца (оранжевого карлика типа K2V, что впятеро тусклее и в полтора раза меньше нашего светила) за 122 и 247 дней соответственно. Kepler-62e на 61% больше Земли в диаметре и вращается на внутреннем крае обитаемой зоны вокруг звезды Kepler-62; Kepler-62f лишь на 41% крупнее нашего дома, а вращается ближе к центру обитаемой зоны.

Как видим, лишь Kepler-62e и Kepler-62f уверенно находятся в зоне обитаемости, в то время как Kepler-69c вполне может быть чересчур жаркой для жизни земного типа. (Здесь и ниже иллюстрации NASA Ames / JPL-Caltech.)

Если сравнить количество получаемого ими на единицу поверхности излучения с земной нормой, то для Kepler-62e поток излучения равен 1,2 ± 0,2, а для 62f — 0,41 ± 0,05. Иными словами, перед нами до некоторой степени образец wishful thinking: далеко не все исследователи уверены, что планета, получающая на 20% больше энергии от светила, чем Земля от Солнца, вообще может быть обитаемой. Впрочем, есть и прямо противоположные точки зрения, согласно которым даже Венера при наличии магнитного поля могла бы поддерживать жизнь земного вида.

Планетарная система, в которой они находятся, значительно старше нашей: по оценкам, ей примерно 7 млрд лет, что на 2,5 млрд лет больше, чем возраст Солнечной. Все теоретические модели для планет таких размеров в системах подобного возраста указывают на то, что это не нептуноподобные тела, а твёрдые планеты земной группы.

Звезда Kepler-69 (спектральный класс G4V), находящаяся в созвездии Лебедя в 2 700 световых годах от нас, выглядит значительно более солнцеподобной: её диаметр — 93%, а светимость — 80% от солнечной.

Ближайшая к ней планета Kepler-69b имеет радиус в 2,24 ± 0,4 земного; в любом случае она слишком горяча, чтобы быть обитаемой. Ну а Kepler-69c с радиусом 1,7 ± 0,3 земного вращается на удалении, позволяющем полагать её входящей в зону обитаемости. Правда, количество получаемого ею излучения несколько велико: 1,91^+0,43_–0,56. Однако из-за неопределённости ряда параметров точное значение такого потока не совсем ясно, так что вероятность жизни там сохраняется:

(К слову, в видео НАСА есть ошибка: дистанция до Kepler-62 равна не «примерно 360 световым годам», а сходному количеству парсек, то есть 1 200 световым годам.)

Увы, с массами вышеперечисленных планет ясности поменьше: они слишком малы, чтобы их гравитация оказывала значительное влияние на родительские звёзды, так что пока ни массу, ни плотность мы не можем выяснить.

Тем не менее группа учёных под руководством Лизы Кальтенеггер (Lisa Kaltenegger) из Института астрономии Общества имени Макса Планка (Германия) имеет некоторые предположения о специфике состава и поверхности двух из трёх миров — Kepler-62e и Kepler-62f. «Эти планеты не похожи ни на что в нашей системе. Они покрыты безбрежными океанами, — уверена г-жа Кальтенеггер. — Там может быть жизнь, но может ли она иметь технологическую базу, сходную с нашей? Жизнь в этих мирах должна быть подводной, с отсутствием лёгкого доступа к металлам, электричеству или огню, необходимому для развития металлургии. Тем не менее это прекрасные голубые планеты, вращающиеся вокруг оранжевой звезды, и, возможно, изобретательность жизни в достижении технологической стадии развития ещё удивит нас».

Что заставляет немецких учёных предполагать, что в системе Kepler-62 открыты два Соляриса? Астрономы провели моделирование параметров обеих планет на основании предположения о химическом составе, сходном с земным. При имеющихся данных по количеству получаемого этими планетами излучения при всех возможных значениях гравитации вышло, что слой воды для таких тел по толщине должен быть очень значительным, до 80–150 км. Впрочем, это не означает, что у 62f нет твёрдой поверхности: этот мир получает меньше тепла, чем Земля, а потому вполне может иметь значительных размеров постоянные ледяные шапки, что совместимо с картиной жизни, развивающейся не только в море, но и на твёрдой поверхности.

Отчёты об исследовании опубликованы в изданиях Science и Astrophysical Journal, а с их препринтами можно ознакомиться здесь и a href=http://arxiv.org/abs/1304.5058>здесь.

Подготовлено по материалам НАСА.