Астрономи знайшли двійник Землі

Міжнародна група астрономів повідомила про те, що їй вдалося визначити масу раніше знайденої екзопланети Кеплер-78b розміром із Землю.

Вона має щільність, близьку до щільності нашої планети. При цьому Кеплер-78b розташований далеко за межами потенційно населеної зони, нагріваючись майже до 3000 градусів. Подробиці містяться в двох статтях журналу Nature (1, 2), також доступні в архіві препринтів (1, 2). Короткий виклад наведено в Nature News.

Розмір планети був визначений раніше, у момент її відкриття. За оцінками першовідкривачів, небесне тіло мало діаметр трохи більше діаметра Землі (1,16 ± 0,19 R⊕), а один оборот навколо зірки обіймав всього лише близько восьми з половиною годин. Зіставивши відстань до Кеплер-78 (вона ж KIC 8435766) і спектральний клас цієї зірки (G, приблизно як у Сонця) астрономи прийшли до висновку про те, що поверхня планети нагріта до температури від 2000 до 2800 градусів Цельсія. Однак про масу об'єкта нічого не відомо, оскільки відкрили його транзитним методом, зафіксувавши періодичне проходження повз зірки.

У новому дослідженні дві групи вчених (одна американська, одна з Великобританії, Данії, Іспанії, Італії і Португалії) скористалися доплерівською спектроскопією. Це означає, що вони за допомогою потужних наземних телескопів і спектрометрів отримали спектри зірки в різні моменти часу, пише «Lenta.ru».

Оскільки планета і зірка обертаються навколо загального центру мас, то зірка рухається відносно Землі нерівномірно, то зменшуючи, то набираючи швидкість. З цієї причини за рахунок ефекту Доплера спектр трохи змінюється і сучасна техніка дозволяє визначити зміну швидкості віддаленої на 400 світлових років зірки навіть на кілька метрів за секунду.

Так як відстань від планети до зірки була відома, а спектральний клас KIC 8435766 однозначно вказував на масу, вчені змогли обчислити масу планети, яка відповідала за нерівномірність руху. Американські астрономи працювали з телескопом «Кек» на Гавайських островах, їхні європейські колеги використовували обсерваторію на Канарах і в підсумку обидві групи отримали подібні результати. За даними європейських дослідників, планета має масу в 1,86 земної (похибка вимірювання: плюс 0,38, мінус 0,25, отже від 1,48 до 2,16 мас Землі), а фахівці з США приводять у своїй роботі значення 1,69±0,41. З урахуванням неточності обох вимірів, ці дані фактично не відрізняються і вказують на щільність в районі від чотирьох до п'яти грам на кубічний сантиметр.

Вчені вважають, що при такій щільності планета не повинна радикально відрізнятися від Землі: вона, ймовірно, складається із заліза і скельних порід (точний склад яких, втім, не зобов'язаний повторювати земні). Через близькість до зірки і високу температуру поверхні Кеплер-78b буде покрита рідкою лавою, а радіаційний фон навіть з урахуванням можливої атмосфери і магнітного поля буде набагато вищий за земний. Про населеність планети говорити не доводиться, але з геологічної точки зору її можна вважати двійником Землі.

Астрономам відомі і більш екстремальні планети, розігріті до ще більших температур: однак це або газові гіганти, так звані «гарячі Юпітери», або планети, що пройшли через скинуту зіркою на пізніх стадіях своєї еволюції оболонку.