Команда астрофизиков из Гарвардского университета объявила об открытии нового класса экзопланет — мегаземли. Они обнаружили очень странную экзопланету Кеплер-10c, первого представителя этого класса, которая в 17 раз массивнее Земли.
Ранее учёные полагали, что столь массивные небесные тела не могут быть скалистыми, поскольку они бы наращивали атмосферу из водорода и других газов, что превратило бы их в газовых гигантов. Однако новая планета не относится к классу горячих юпитеров и тем самым ломает современные представления о формировании планет.
"Мы были крайне удивлены, когда осознали, что мы обнаружили", — признаётся ведущий автор исследования Ксавьер Думуск (Xavier Dumusque) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
Учёные прозвали экзопланету "Годзиллой среди земель", но отметили, что в отличие от японского монстра Кеплер-10c благоприятна для жизни.
Планета обращается вокруг солнцеподобной звезды каждые 45 дней. Она расположена примерно в 560 световых годах от Солнечной системы в созвездии Дракона. В планетной системе Кеплер-10 также имеется три "лавовых мира", по массе схожих с Землёй, которые делают полный оборот вокруг родительской звезды всего за 20 часов.
Как можно догадаться из названия, изначально планета была обнаружена космическим телескопом "Кеплер" NASA. Бортовое оборудование этой обсерватории позволило выявить присутствие небесного тела транзитным методом, то есть определить затемнение, вызванное прохождением планеты по диску звезды.
Тогда астрономы определили, что Кеплер-10c в 17 раз массивнее Земли, но телескоп Kepler не в силах был определить является ли планета скалистой или газообразной, и потому астрономы ещё не понимали, какое научное сокровище они изучают.
Диаметр Кеплер-10c составляет чуть более 32 тысяч километров, что в 2,3 раза больше, чем у Земли. Поэтому учёные сначала предположили, что имеют дело с мини-нептуном, представителем класса планет, обладающих плотными газовыми оболочками.
Для измерения массы новой экзопланеты команда астрофизиков использовала инструмент HARPS итальянской обсерватории Telescopio Nazionale Galileo, расположенной на Канарских островах. Таким образом выяснилось, что Кеплер-10c в 17 раз массивнее Земли, что намного больше, чем ожидали учёные. Этот результат означал, что Кеплер-10с должен быть "под завязку" набит плотными горными породами и другими твердыми материалами.
"Планета не утратила свою атмосферу с течением времени. Мы полагаем, что она мало изменилась с момента своего формирования", — рассказывает Думуск, представивший результаты своего исследования на 22-м ежегодном собрании Американского астрономического сообщества.
Теории формирования планет практически не в состоянии объяснить, как появилось столь массивное скалистое небесное тело. Но результаты новых исследований позволяют предположить, что "Годзилла" вовсе не одна такая: во Вселенной мегаземель может быть намного больше.
К примеру, другой исследователь Ларс Бучхэв (Lars Buchhave), также являющийся сотрудником Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, выявил прочную взаимосвязь между орбитальным периодом и типом планеты. Он вычислил границу сроков, при переходе через которую планета становится скалистой или газообразной. Если использовать формулу Бучхэва для стандартного поиска экзопланет, то, возможно, в ближайшее время найдётся ещё несколько мегаземель.
Как утверждают авторы нового исследования, открытие Кеплер-10с повлечёт за собой последствия не только для теорий формирования планет, но и для модели зарождения жизни и истории Вселенной в целом. Возраст системы Кеплер-10 составляет около 11 миллиардов лет, то есть она сформировалась всего через три миллиарда лет после Большого взрыва.
Молодая Вселенная состояла только из водорода и гелия. Более тяжёлые элементы, необходимые для формирования скалистых планет, такие как кремний и железо, были созданы первым поколением звёзд. После взрыва этих светил тяжёлые элементы разлетелись во все стороны и стали частью других звёзд и планет.
Такой процесс, полагают учёные, должен был занять не менее нескольких миллиардов лет. Одним своим существованием Кеплер-10с опровергает эту идею: видимо, тяжёлых элементов в молодой Вселенной было вполне достаточно для формирования монстроидальной планеты.
Что касается причастности открытия к истории зарождения жизни, то астрономы утверждают, что раз тяжёлые элементы сформировались так рано, то и жизнь могла появиться намного раньше, чем мы думаем сегодня. Такие парадоксы открывают двери совершенно новым исследованиям.
Наконец, Думуск посоветовал своим коллегам в будущем не исключать из списка исследований старые звёзды, когда целью является поиск планет земного типа. Как теперь выясняется, древние светила также могут удерживать близ себя скалистые планеты, потенциально пригодные для жизни.
К сожалению, на Кеплер-10с нога человека вряд ли когда-нибудь ступит: планета не только очень далека от нас, но и слишком близка к своей родительской звезде. Но поиск аналогов, скорее всего, в ближайшее время даст свои результаты.
Также по теме:
Суперземли могут быть совершенно непригодными для жизни
В центре нашей галактики обнаружена новая гигантская экзопланета
Открытая экзопланета способна опровергнуть теории о формировании новых миров
На соседней суперземле обнаружены облака
Новая технология позволит определить массу экзопланет
Двойник Земли в обитаемой зоне оказался потенциально пригоден для жизни
