eso2112ru — Научный релиз

Новые наблюдения в ESO: каменная экзопланета с массой вдвое меньше Венеры

5 августа 2021 г.

Группа астрономов, работающая на Очень Большом телескопе Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) в Чили, исследовала систему планет вокруг близлежащей звезды L 98-59, похожих на планеты внутренней Солнечной системы. Среди них обнаружены: планета с массой вдвое меньше массы Венеры – самая лёгкая из всех экзопланет, открытых методом измерения лучевых скоростей, «планета-океан» и планета, которая, возможно, лежит в «зоне обитания».

"Планета, расположенная в зоне обитания, возможно, имеет атмосферу, которая защищает и поддерживает развитие жизни”, говорит астроном Мария Роса Запатеро Осорио (María Rosa Zapatero Osorio), сотрудница Центра астробиологии в Мадриде (Испания), одна из авторов работы, которая публикуется сегодня в журнале Astronomy & Astrophysics.

Полученные результаты – важный шаг в поисках жизни на землеподобных планетах вне Солнечной системы. Возможность регистрации биосигнатур – «признаков жизни» – на экзопланете зависит от возможности исследовать атмосферу этой планеты. Но современные телескопы недостаточно велики, чтобы обеспечить разрешение, необходимое для измерения параметров атмосфер маленьких каменных планет. Только что изученная планетная система звезды L 98-59 – привлекательная цель для будущих наблюдений атмосфер экзопланет. Как теперь выяснилось, эта звезда, находящаяся на расстоянии всего в 35 световых лет от нас, обладает системой каменных планет такого же типа, как Земля или Венера, причём достаточно близких к своей звезде и поэтому «тёплых».

При помощи телескопа ESO VLT группа смогла установить, что в атмосферах или в недрах трёх из этих планет, возможно, имеется вода. Две планеты системы L 98-59, расположенные ближе к звезде, вероятно, сухие – если там и есть вода, то её очень мало. Но на третьей планете вода может составлять до 30% массы – настоящая «планета-океан».

Кроме того, группа нашла в системе “скрытые” экзопланеты, которых раньше не замечали: четвёртую и, возможно, пятую, находящуюся на таком расстоянии от материнской звезды, что на её поверхности может существовать жидкая вода. “Мы нашли признаки существования землеподобной планеты в зоне обитания системы”, говорит Оливье Деманжон (Olivier Demangeon), сотрудник Института астрофизики и космических исследований университета Порту в Португалии, основной автор новой работы.

Исследование представляет собой настоящий технический прорыв: методом лучевых скоростей астрономы сумели показать, что масса планеты, ближайшей к материнской звезде, составляет всего около половины массы Венеры. Это самая лёгкая из всех экзопланет, массы которых определены таким методом, суть которого – в измерениях исключительно малых колебаний лучевой скорости звезды, вызванных слабыми гравитационными возмущениями от обращающихся вокруг звезды планет.

Для изучения системы L 98-59 группа использовала специализированный эшелле-спектрограф для поисков каменных экзопланет ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations), смонтированный на телескопе ESO VLT. “Если бы не точность и стабильность измерений, обеспечиваемые приёмником ESPRESSO, мы не смогли бы получить эти данные”, говорит Запатеро Осорио. “Это шаг к разработке методов измерения масс самых маломассивных планет вне Солнечной системы.”

Три планеты системы L 98-59 были открыты в 2019 году спутником NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Этот специализированный космический телескоп был запущен с целью поиска экзопланет и измерения их размеров методом транзитов — регистрации микрозатмений звёзд вследствие прохождения планеты между её материнской звездой и наблюдателем. Однако, только при помощи метода лучевых скоростей, реализуемого со спектрографом ESPRESSO и его предшественником, высокоточным спектрографом для измерения лучевых скоростей HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), смонтированным на 3.6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья, Деманжон и его группа сумели найти в системе другие планеты и измерить массы и радиусы первых трёх. “Если мы хотим узнать, из чего сделана планета, мы как минимум должны получить её массу и радиус”, говорит Деманжон.

Группа надеется продолжить изучение этой планетной системы с ожидающим запуска новым Космическим телескопом Джеймса Вебба (JWST) NASA/ESA/CSA. Идеальным инструментом для исследований этих экзопланет станет и строящийся в чилийской пустыне Атакама Чрезвычайно Большой телескоп ESO (ELT) планируется, что он начнёт работать в 2027 году. “Приёмник HIRES на ELT, возможно, позволит исследовать атмосферы некоторых планет системы L 98-59, дополняя JWST наземными наблюдениями”, говорит Запатеро Осорио.

“Исследования этой планетной системы предвосхищают будущее”, добавляет Деманжон. “Мы, человеческое общество, ищем землеподобные планеты с момента рождения астрономии. И вот теперь мы, наконец, подходим всё ближе к регистрации землеподобной планеты в зоне обитания своей материнской звезды, планеты, атмосферу которой мы сможем исследовать.”

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “A warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star”, которая публикуется в журнале Astronomy & Astrophysics.

Состав исследовательской группы: Olivier D. S. Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA/UPorto], Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal [CAUP] and Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), M. R. Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Spain [CSIC-INTA]), Y. Alibert (Physics Institute, University of Bern, Switzerland [Bern]), S. C. C. Barros (IA/UPorto, CAUP and FCUP), V. Adibekyan (IA/UPorto, CAUP and FCUP), H. M. Tabernero (IA/UPorto and CAUP), A. Antoniadis-Karnavas (IA/UPorto & FCUP), J. D. Camacho (IA/UPorto & FCUP), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Spain [IAC] and Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, Spain [ULL]), M. Oshagh (IAC/ULL), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Italy), S. G. Sousa (IA/UPortol & CAUP), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Geneva, Switzerland [UNIGE]), F. A. Pepe (UNIGE), R. Rebolo (IAC/ULL & Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Spain), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Italy [INAF Trieste]), N. C. Santos (IA/UPorto, CAUP and FCUP), R. Allart (Department of Physics and Institute for Research on Exoplanets, Université de Montréal, Canada and UNIGE), C. Allende Prieto (IAC/ULL), D. Bossini (IA/UPorto), F. Bouchy (UNIGE), A. Cabral (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [IA/FCUL] and Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal), M. Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italy [INAF Torino]), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), V. D’Odorico (INAF Trieste & Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Italy [IFPU]), D. Ehrenreich (UNIGE), J. Faria (IA/UPorto, CAUP and FCUP), P. Figueira (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile [ESO-Chile] and IA/UPorto), R. Génova Santos (IAC/ULL), J. Haldemann (Bern), J. I. González Hernández (IAC/ULL), B. Lavie (UNIGE), J. Lillo-Box (CSIC-INTA), G. Lo Curto (European Southern Observatory, Garching bei München, Germany [ESO]), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto and CAUP), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), P. Molaro (INAF Trieste and IFPU), N. J. Nunes (IA/FCUL), E. Pallé (IAC/ULL), L. Pasquini (ESO), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Spain and INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Italy), A. Sozzetti (INAF Torino), и S. Udry (UNIGE).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). Кроме того, на Паранале ESO на правах партнера предоставила место для установки Южной Решетки черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array South), крупнейшей в мире и рекордной по чувствительности гамма-обсерватории. ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-9112122130
Сотовый: +7-9112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

Olivier Demangeon
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Телефон: +351 226 089 855
Email: olivier.demangeon@astro.up.pt

María Rosa Zapatero Osorio
Chair of the “Atmospheric Characterisation” working group of the ESPRESSO science team at Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Телефон: +34 9 15 20 64 27
Email: mosorio@cab.inta-csic.es

Nuno Santos
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Email: nuno.santos@astro.up.pt

François Bouchy
Member of the “Transiting planets” working group of the ESPRESSO science team at Université de Genève
Genève, Switzerland
Телефон: +41 22 379 24 60
Email: Francois.Bouchy@unige.ch

Alejandro Suárez Mascareño
Instituto de Astrofísica de Canarias
Tenerife, Spain
Телефон: +34 658 778 954
Email: asm@iac.es

Mario Damasso
INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino
Turin, Italy
Телефон: +39 339 1816786
Email: mario.damasso@inaf.it

Pedro Figueira
Astronomer at ESO and Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, instrument scientist of ESPRESSO
Santiago, Chile
Телефон: +56 2 2463 3074
Email: pedro.figueira@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6670
Сотовый: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso2112.

О релизе

Релиз №:eso2112ru
Название:L 98-59
Тип:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:ESPRESSO
Science data:2021A&A...653A..41D

Изображения

Планетная система L 98-59 глазами художника
Планетная система L 98-59 глазами художника
Сравнение системы экзопланет L 98-59 и внутренней Солнечной системы
Сравнение системы экзопланет L 98-59 и внутренней Солнечной системы

Видео

Соседняя планетная система раскрывает свои секреты (ESOcast 242 Light)
Соседняя планетная система раскрывает свои секреты (ESOcast 242 Light)
Планета L 98-59b: взгляд художника
Планета L 98-59b: взгляд художника
Планета L 98-59с: взгляд художника
Планета L 98-59с: взгляд художника
Планета L 98-59d: взгляд художника
Планета L 98-59d: взгляд художника
“Полёт” к планетной системе L 98-59
“Полёт” к планетной системе L 98-59