Астрономы только что обнаружили интригующую экзопланету, расположенную всего в 19,7 световых годах от Земли. Названная HD 20794d, эта суперземля движется по эксцентричной орбите, периодически пересекая обитаемую зону своей звезды — область, где условия могут допускать наличие жидкой воды. То ледяная, то подверженная воздействию высоких температур, эта планета обладает экстремальным климатом, который поднимает увлекательные вопросы о пригодности для жизни миров за пределами нашей Солнечной системы.
Планета, колеблющаяся между климатическими крайностями
HD 20794d — массивная планета, примерно в 6,6 раза тяжелее Земли, с сильно вытянутой орбитой вокруг своей звезды. Ее период обращения составляет 647 дней, что немного короче, чем у Марса. Уникальным ее делает то, что она сильно удалена от своей звезды. В самой удаленной точке она находится на расстоянии двух астрономических единиц (АЕ), что в два раза больше расстояния от Земли до Солнца. В этом случае она погружена в сильный холод, находясь далеко за пределами обитаемой зоны. В ближайшей точке она находится на расстоянии всего 0,75 АЕ, приближаясь к внутренней границе обитаемой зоны, где жара становится экстремальной.
Этот цикл ставит ее в климатическую динамику, не имеющую аналогов в нашей Солнечной системе. Для сравнения, Марс вращается на расстоянии 1,5 АЕ, а Венера — 0,72 АЕ. Таким образом, на HD 20794d попеременно холоднее, чем на Марсе, и теплее, чем на Венере.
Как была обнаружена эта экзопланета?
HD 20794d была идентифицирована с помощью метода радиальных скоростей, который позволяет обнаруживать планеты, измеряя крошечные колебания их звезды, вызванные гравитационным притяжением.
Астрономы использовали спектрографы ESPRESSO и HARPS, установленные на телескопах Европейской южной обсерватории в Чили. Эти сверхточные приборы фиксируют мельчайшие колебания в движении звезды HD 20794, известной также как 82 Эридани, которая немного менее массивна и холоднее нашего Солнца.
Работа по обнаружению потребовала нескольких лет глубокого анализа. Был разработан усовершенствованный алгоритм под названием YARARA, который позволил отличить реальный сигнал планеты от фонового шума. Только после длительного процесса проверки существование HD 20794d было подтверждено.
Экстремальный климат: пригодная для жизни планета?
Климат HD 20794d противоречит нашим традиционным представлениям о пригодности для жизни. Если на Земле сезоны обусловлены наклоном ее оси, то условия на HD 20794d полностью зависят от ее крайне эксцентричной орбиты, что приводит к возникновению трех потенциальных сезонов.
- Ледяная зима: большую часть своей орбиты планета проводит в области, слишком холодной для образования жидкой воды, с температурой ниже -100°C.
- Короткая весна: когда планета войдет в обитаемую зону, лед может начать таять, временно создавая более мягкие условия.
- Палящее лето: В ближайшей к звезде точке парниковый эффект может привести к резкому повышению температуры, что приведет к испарению воды на поверхности.
Эти условия делают обитаемость сомнительной. Если HD 20794d имеет плотную атмосферу, она может выступать в качестве терморегулятора, ограничивая экстремальные колебания и делая возможной жизнь в определенных формах. С другой стороны, без защитной атмосферы планета будет подвергаться циклам замерзания и испарения, что осложнит стабильность любой экосистемы.
HD 20794d представляет собой идеальную цель для космических телескопов, таких как телескоп «Джеймс Уэбб», которые могли бы проанализировать ее атмосферу и обнаружить возможное присутствие молекул, связанных с жизнью.
Почему эта орбита такая особенная?
В нашей Солнечной системе большинство планет имеют почти круговые орбиты. Даже у Меркурия, который имеет самую эксцентричную орбиту, она достигает значения 0,206 по шкале, где 0 означает идеальный круг. HD 20794d, эксцентриситет которой составляет 0,4, движется по гораздо более вытянутой траектории.
Откуда взялся этот эксцентриситет? Астрономы считают, что он является результатом событий, произошедших на заре существования планетарной системы. В частности, возможно, что поблизости существовала крупная планета, которая нарушила орбиту HD 20794d перед тем, как была выброшена. Гравитационное взаимодействие с другими планетами в системе также могло сформировать эту необычную орбиту.
Известно, что вокруг звезды вращаются еще две суперземли — HD 20794b и HD 20794c. Однако их орбиты гораздо более регулярны, что делает HD 20794d еще более загадочной.
Почему это открытие важно?
Эта планета ставит под сомнение наши критерии определения обитаемой зоны. До сих пор считалось, что планета должна находиться в этой зоне в течение длительного времени, чтобы быть пригодной для жизни. Однако HD 20794d доказывает, что могут существовать миры, где благоприятные условия появляются периодически, открывая новые перспективы в поиске пригодных для жизни экзопланет.
Наконец, это открытие подчеркивает, насколько богата на сюрпризы Вселенная. Наша Солнечная система с ее относительно стабильными орбитами может быть скорее исключением, чем нормой. Изучение экзопланет, подобных HD 20794d, помогает нам лучше понять разнообразие миров, существующих во Вселенной, и, возможно, однажды найти мир, действительно похожий на Землю.
Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ru
