С 2018 года космический телескоп NASA TESS обнаружил уже более 200 подтверждённых экзопланет, ещё почти 5 800 находятся в статусе кандидатов. Для поисков используется транзитный метод: TESS регистрирует небольшие провалы блеска звёзд, когда перед ними периодически проходят экзопланеты.
В октябре 2021 года такие провалы были замечены у звезды HD 260655 一 красного карлика спектрального класса М. Чтобы подтвердить существование экзопланет, астрономы использовали данные наблюдений наземных телескопов за этим светилом: обсерваторий Кека на Гавайях (с 1998 года) и Калар Альто в Испании (с 2016 года). С их помощью учёные оценили «колебания» звезды, вызванные гравитационным влиянием обращающихся вокруг неё экзопланет — подобный метод называется методом лучевых скоростей. Выяснилось, что в системе звезды HD 260655 как минимум две экзопланеты, а, возможно, и больше.
Родительская звезда находится в 33 световых годах от Солнечной системы, что по космическим меркам довольно близко 一 это четвёртая ближайшая к нам мультипланетная система, где наблюдаются транзиты. HD 260655 一 маленькая звезда, её масса составляет всего 0,4 массы Солнца, и она в 1,5 раза тусклее, однако для своего типа довольно яркая.
Считается, что М-карликов во Вселенной примерно в 10 раз больше, чем звёзд, похожих на Солнце, и у них более распространены экзопланеты радиусом от 1 до 4 радиусов Земли. Такие системы несложно обнаружить из-за относительных размеров и масс родительских звёзд по сравнению с экзопланетами.
Благодаря сочетанию двух методов (транзитного и лучевых скоростей), астрономы оценили параметры новых обнаруженных экзопланет. Первая экзопланета, HD 260655 b, в 1,24 раза больше Земли по радиусу и в 2,14 раза массивнее, а один оборот вокруг своей звезды она делает за 2,77 дня. Вторая экзопланета, HD 260655 c, в 1,53 раза больше Земли по радиусу и в 3,09 раза массивнее, а её орбитальный период составляет 5,71 дня.Вычисленные объёмные плотности экзопланет указывают на то, что они, скорее всего, каменистые. Плотность первой из них составляет 6,2 грамма на кубический сантиметр, что соответствует земной (5,51 грамма на кубический сантиметр). HD 260655 b относится к классу суперземель, обращающихся вокруг М-карликов.
С HD 260655 c не всё так просто. Она менее плотная (4,7 грамма на кубический сантиметр), чем каменистые экзопланеты такого же размера, и не имеет аналогов среди них. Это больше соответствует силикатному составу, чем железному. Разница в плотности также может быть связана с разной концентрацией летучих веществ (водорода и воды) в экзопланетах или же с погрешностями наблюдений.
Ещё один интересный факт связан с понятием «пустыни суб-нептунов». Оно заключается в отсутствии экзопланет с радиусом в 1,5一2 раза больше Земли на очень близких орбитах у звёзд. Считается, что суб-нептуны (экзопланеты меньше Нептуна, но больше Земли) теряют свою массу и размеры за счёт фотоиспарения плотных водородно-гелиевых оболочек. Возможно, именно это и произошло с данными экзопланетами.
Также ни один из этих миров почти наверняка не поддерживает жизнь, поскольку они находятся слишком близко к своей родительской звезде. Температура на экзопланете HD 260655 b составляет приблизительно 435 градусов Цельсия, а на HD 260655 c 一 284 градуса Цельсия.
Чем же заинтересовали учёных эти экзопланеты? Своими атмосферами (если они существуют) и возможностью их исследования. Космический телескоп James Webb способен успешно изучить их состав методом спектроскопии, анализируя свет звезды, проходящий через атмосферы экзопланет. Это возможно благодаря достаточной яркости родительского светила и близости этой системы к нам.
Результаты помогут выяснить, чем две экзопланеты отличаются друг от друга и как они формировались. Кроме того, есть и научный «бонус»: астрономы получат возможность изучить планеты из одной системы.
Автор: Алина Нестерова
Источники: phys.org, arxiv.org, www.universetoday.com, www.cnet.com, exoplanets.nasa.gov
