Фотобомбы – когда что-то или кто-то неожиданно попадает в поле зрения камеры во время фотосъемки – случаются каждый день. Иногда это друг, иногда незнакомец или, возможно, птица. Однако редко бывает целая планета.
Тем не менее, именно это и произошло, когда швейцарский космический телескоп CHEOPS делал снимки планетной системы на расстоянии 50 световых лет от нас.
Планета, не похожая ни на какую другую
Планетная система расположена в созвездии Волчанка (по-латыни Волк), вокруг звезды под названием Nu2 Lupi, видимой невооруженным глазом (но не из Швейцарии). В 2019 году швейцарские астрономы объявили об обнаружении трех экзопланет вокруг этой яркой, похожей на Солнце звезды.
Масса трех экзопланет находится между массой Земли и Нептуна (в 17 раз больше Земли), и на то, чтобы облететь их родительскую звезду, требуется 12, 28 и 107 дней. «Что делает эти экзопланеты действительно выдающимися, так это то, что мы можем видеть, как они проходят прямо перед своей звездой; говорят, что они« транзитные », – говорит Янн Алиберт, профессор астрофизики в Бернском университете и соавтор исследования. который был опубликован в Nature Astronomy. "Мы знали это уже для двух внутренних планет, что привело нас к тому, что мы в первую очередь указали CHEOPS на систему. Однако третья планета находится довольно далеко от звезды, никто не ожидал увидеть ее транзит!,"Алиберт добавляет.
Фактически, чем дальше планета находится от своей звезды, тем меньше вероятность ее прохождения.
Это изменило правила игры, поскольку это первый случай, когда экзопланета с периодом обращения более 100 дней, что соответствует расстоянию от звезды где-то между Меркурием и Венерой от Солнца, была замечена проходящей через звезду. достаточно яркое, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.
"Из-за относительно длительного периода, количество звездной радиации, достигающей планеты, невелико по сравнению со многими другими обнаруженными экзопланетами. Чем меньше радиации получает планета, тем меньше она меняется со временем.
Следовательно, планета с долгим периодом могла сохранить больше информации о своем происхождении », – говорит Дэвид Эренрайх, профессор Женевского университета и исследователь миссии CHEOPS, который подписал исследование. Но пока что несколько таких экзопланет астрономы обнаружили на орбите слабые звезды. Другими словами: немного их света достигает Земли, что затрудняет их изучение.
Не в этот раз: «Поскольку его яркая родительская звезда находится довольно близко к нам, ее легче изучать. Это делает его золотой мишенью для будущих исследований, аналогов которой нет », – добавляет Эренрайх.
Дальнейшие выводы из других телескопов
Высокоточные измерения CHEOPS показывают, что третья планета, называемая nu2 Lupi d, имеет размер около 2.В 5 раз больше Земли и почти в 9 раз больше ее массы.
Объединив эти измерения с архивными данными других обсерваторий и численными моделями, разработанными Бернским университетом, Летиция Делрез, приглашенный исследователь из Женевского университета и ведущий автор исследования, смогла точно охарактеризовать плотность и состав планеты. и его соседи. «Самая внутренняя планета в основном каменистая, а две внешние, кажется, окутаны оболочками из газов водорода и гелия, под которыми они содержат большое количество воды», – объясняет Делрез. На самом деле воды гораздо больше, чем на Земле: четверть массы каждой планеты состоит из воды, по сравнению с менее чем 0.1% для Земли.
Эта вода, однако, не является жидкостью, вместо этого она принимает форму льда под высоким давлением или высокотемпературного пара, что делает планеты непригодными для жизни. Но это озарение могло быть только началом.
«Теперь, когда мы обнаружили, что все три планеты проходят транзитом, и точно измерили их свойства, следующим шагом будет их изучение с помощью более крупных и мощных инструментов, чем CHEOPS, таких как космический телескоп Хаббла или его преемник, космический телескоп Джеймса Уэбба.
Они могут раскрыть дополнительные детали, такие как состав атмосферы ", – говорит Эренрайх. Учитывая свои общие свойства и орбиту, планета d станет детищем экзопланет с умеренно-температурной атмосферой вокруг звезды, похожей на Солнце.