Вчені знайшли нові докази того, що п'ять відомих систем з кількома зірками, Kepler-34, -35, -38, -64 і -413, є можливими кандидатами на підтримку життя.
Нещодавно розроблена математична структура дозволила дослідникам з Вашингтонського університету показати, що ці системи - розташовані між 2764 і 5933 світловими роками від Землі, в сузір'ях Ліри і Лебедя - підтримують постійну «Населену зону», область навколо зірок, в якій рідка вода може зберігатися на поверхні будь-яких ще не відкритих планет земного типу.
Кеплер-64 має принаймні чотири зірки, що обертаються один навколо одного в центрі, в той час як інші системи складаються з двох зірок. Всі вони, як відомо, мають принаймні одну гігантську планету розміром з Нептун або більше. Це дослідження, опубліковане в журналі Frontiers in Astronomy and Space Sciences, є принциповим доказом того, що наявність гігантських планет у подвійних системах не виключає існування потенційно населених світів.
- Життя, швидше за все, буде розвиватися на планетах, розташованих в межах населеної зони, як і на Землі. Тут ми досліджуємо, чи існує населена зона в межах дев'яти відомих систем з двома або більше зірками, що обертаються навколо планет-гігантів. Ми вперше показуємо, що Kepler-34, -35, -64, -413 і особливо Kepler-38 підходять для "розміщення" земних світів з океанами ", - говорить автор дослідження Ніколаос Георгакаракос.
Науковий консенсус полягає в тому, що більшість зірок містять планети. Починаючи з 1992 року, екзопланети виявляють темпами, що прискорюються: 4375 були підтверджені досі, з яких 2662 були вперше виявлені космічним телескопом НАСА «Кеплер» під час його місії 2009-2018 років з дослідження Чумацького Шляху.
Інші екзопланети були виявлені телескопом TESS та іншими місіями, в той час як Європейське космічне агентство має запустити свій космічний корабель PLATO для пошуку екзопланет до 2026 року.
Дванадцять екзопланет, відкритих Кеплером, є «круговими», тобто обертаються навколо близької пари зірок. Подвійні системи поширені, і за оцінками, становлять від половини до трьох чвертей усіх зоряних систем.
Досі в подвійних системах були виявлені тільки гігантські екзопланети, але цілком ймовірно, що менші планети, подібні до Землі, поки просто не були виявлені. Очікується, що гравітаційні взаємодії всередині багатозвїзних систем, особливо якщо вони містять інші великі тіла, такі як планети-гіганти, зроблять умови більш ворожими для виникнення і виживання життя: наприклад, планети можуть врізатися в зірки або зійти з орбіти, в той час як ті екзопланети, подібні Землі, які виживуть, будуть розвивати еліптичні орбіти, відчуваючи сильні циклічні зміни інтенсивності і спектра випромінювання.
- Ми вже давно знаємо, що подвійні зоряні системи без гігантських планет мають потенціал для існування населених світів. Ми показали, що в значній частині цих систем планети, подібні до Землі, можуть залишатися населеними навіть у присутності планет-гігантів ", - говорить співавтор дослідження професор Іен Доббс-Діксон.
Вчені спираються на попередні дослідження, щоб передбачити існування, місце розташування і протяжність постійної населеної зони в подвійних системах з планетами-гігантами. Спочатку вони вивели рівняння, які враховують клас, масу, світність і спектральний розподіл енергії зірок; доданий гравітаційний ефект планети-гіганта; ексцентриситет (тобто ступінь еліптичності орбіти), півосі і період орбіти гіпотетичної планети, подібної до Землі; динаміку інтенсивності та спектру зіркового випромінювання, що падає на її атмосферу.; і її «кліматичну інерцію», тобто швидкість, з якою атмосфера реагує на зміни в опроміненні. Потім вони вивчили дев'ять відомих подвійних зоряних систем з планетами-гігантами, виявлених телескопом Кеплера, щоб визначити, чи існують в них населені зони і чи достатньо вони «тихі», щоб укрити потенційно населені світи.
Автори вперше показали, що постійні населені зони існують в Кеплері-34, -35, -38, -64 і -413. Ці зони мають ширину від 0,4 до 1,5 астрономічних одиниць (au), починаючи з відстані від 0,6 до 2 au від центру мас подвійних зірок.
"Навпаки, протяжність населених зон у двох інших подвійних системах, Kepler-453 і -1661, становить приблизно половину очікуваного розміру, тому що гігантські планети в цих системах дестабілізували б орбіти додаткових населених світів. З тієї ж причини Кеплер-16 і -1647 взагалі не можуть містити населені планети. Звичайно, є ймовірність, що життя існує за межами населеної зони або на супутниках, що обертаються навколо самих планет-гігантів, але воно мале ", - говорить співавтор роботи доктор Зігфрід Еггл.
«Наш найкращий кандидат на розміщення потенційно придатного для життя світу - це подвійна система Кеплер-38, розташована приблизно в 3970 світлових роках від Землі і що містить планету розміром з Нептун», - кажуть астрономи.
- Наше дослідження підтверджує, що навіть подвійні зоряні системи з планетами-гігантами є перспективними цілями в пошуках Землі 2.0.