Планеты в системе экзопланет L 98-59 напоминают планеты внутренней Солнечной системы

Среди открытий — планета с половиной массы Венеры — самая легкая экзопланета, которую когда-либо измеряли с использованием метода лучевых скоростей, — мир океана и возможная планета в зоне обитания.

«На планете в обитаемой зоне может быть атмосфера, которая может защищать и поддерживать жизнь», говорит Мария Роса Сапатеро Осорио, астроном из Центра астробиологии в Мадриде, Испания, и один из авторов исследования.

Результаты — важный шаг в поисках жизни на планетах размером с Землю за пределами Солнечной системы. Обнаружение биосигнатур на экзопланете зависит от способности изучать ее атмосферу, но нынешние телескопы недостаточно велики, чтобы достичь разрешения, необходимого для этого на маленьких каменистых планетах. Недавно изученная планетная система, названная L 98-59 в честь своей звезды, является привлекательной целью для будущих наблюдений за атмосферой экзопланет. Он вращается вокруг звезды всего в 35 световых годах от нас, и теперь было обнаружено, что в нем находятся скалистые планеты, такие как Земля или Венера, которые находятся достаточно близко к звезде, чтобы быть теплыми.

Благодаря участию VLT ESO команда смогла сделать вывод, что три планеты могут содержать воду внутри или в атмосфере. Две ближайшие к звезде планеты в системе L 98-59, вероятно, сухие, но могут иметь небольшое количество воды, в то время как до 30% массы третьей планеты может составлять вода, что делает ее миром океана.

Кроме того, команда обнаружила «скрытые» экзопланеты, которые ранее не были замечены в этой планетной системе. Они обнаружили четвертую планету и подозревают, что есть пятая, в зоне на правильном расстоянии от звезды, чтобы на ее поверхности могла существовать жидкая вода.

«У нас есть намеки на присутствие земной планеты в обитаемой зоне этой системы », — объясняет Оливье Деманжон, исследователь из Института астрофизики и синсиас ду Эспасу, Университета Порту в Португалии и ведущий автор нового исследования.

Исследование представляет собой технический прорыв, поскольку астрономы смогли определить с помощью метода лучевых скоростей, что самая внутренняя планета в системе имеет только половину массы Венеры. Это делает ее самой легкой экзопланетой, когда-либо измерявшейся с помощью этого метода, который вычисляет колебание звезды, вызванное крошечным гравитационным рывком ее вращающихся планет.

Сравнение экзопланетной системы L 98-59 с внутренней Солнечной системой. 

Команда использовала прибор Echelle SPectrograph для скалистых экзопланет и стабильных спектроскопических наблюдений (ESPRESSO) на VLT ESO для изучения L 98-59.

«Без точности и стабильности, обеспечиваемых ESPRESSO, это измерение было бы невозможно», — говорит Сапатеро Осорио. «Это шаг вперед в нашей способности измерять массы самых маленьких планет за пределами Солнечной системы».

Астрономы впервые заметили три планеты L 98-59 в 2019 году с помощью спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Этот спутник основан на методе, называемом методом транзита, когда падение света, исходящего от звезды, вызванное прохождением планеты перед ней, используется для определения свойств планеты — для поиска планет и измерения их размеров.

Однако только с добавлением измерений лучевой скорости, выполненных с помощью ESPRESSO и его предшественника, высокоточного поисковика радиальных скоростей (HARPS) на 3,6-метровом телескопе ESO La Silla, Деманжен и его команда смогли найти дополнительные планеты. и измерить массы и радиусы первых трех.

«Если мы хотим знать, из чего состоит планета, минимум, который нам нужен, — это ее масса и радиус», — объясняет Деманжеон.

Команда надеется продолжить изучение системы с помощью будущего космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) NASA / ESA / CSA, в то время как чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT), строящийся в чилийской пустыне Атакама и начавший наблюдения в 2027 году, будет также быть идеальным для изучения этих планет.

«Инструмент HIRES на ELT может иметь возможность изучать атмосферы некоторых планет в системе L 98-59, таким образом дополняя JWST с земли», — говорит Сапатеро Осорио.