Астрономы обнаружили удивительную сверхземлю, возраст которой почти равен возрасту Вселенной.
Вокруг одной из старейших звезд галактики, оранжевого карлика TOI-561, находящегося всего в 280 световых годах от нас, астрономы обнаружили три экзопланеты, вращающиеся вокруг нее, одна из которых представляет собой скалистый мир размером в 1,5 раза больше Земли и который вращается вокруг звезды с головокружительной скоростью на орбите 10,5 часа.
Очевидно, что экзопланета, расположенная так близко к своей звезде, вряд ли может быть обитаемой, даже если она скалистая, как Земля, Венера и Марс. Он будет иметь температуру 2200 градусов по Цельсию, приливно-отливную с океаном магмы на постоянной дневной стороне.
Но система TOI-561, планеты и все остальное, является одной из самых старых из когда-либо существовавших: по оценкам, ей около 10 миллиардов лет.
Это более чем в два раза старше Солнечной системы, почти так же стара, как сама Вселенная, и предполагает, что скалистые экзопланеты могут оставаться стабильными в течение очень долгого времени. "TOI-561 b-одна из старейших открытых скалистых планет", - сказала астроном Лорен Вайс из Гавайского университета.
"Его существование показывает, что Вселенная формировала твердые планеты почти с момента своего возникновения 14 миллиардов лет назад."
Три планеты, названные TOI-561 b, TOI-561 c и TOI-561 d, были идентифицированы космическим телескопом TESS НАСА. ТЕСС разглядывает участки неба, периодически выискивая слабые провалы в свете далеких звезд. Это транзиты, когда планета проходит между нами и своей звездой.
Основываясь на этих данных и последующих наблюдениях, астрономы смогли определить периоды вращения и размеры трех экзопланет.
TOI-561 d, самый внешний, примерно в 2,3 раза больше Земли, с периодом вращения 16,3 дня. TOI-561 c в 2,9 раза больше Земли, с периодом вращения 10,8 суток. А TOI-561 b в 1,45 раза больше Земли, с орбитальным периодом чуть более 10,5 часов.
Команда также провела измерения радиальной скорости. Поскольку планеты вращаются вокруг звезды, эта звезда не остается неподвижной. Каждая экзопланета оказывает на звезду свое собственное гравитационное притяжение, что приводит к небольшому сложному танцу, который сжимает и растягивает свет звезды, когда она движется к нам и от нас, когда мы наблюдаем ее.
Если мы знаем массу звезды, мы можем наблюдать, насколько звезда движется в ответ на гравитационное притяжение экзопланеты, и вычислить массу экзопланеты. Исходя из этого, исследователи подсчитали, что TOI-561b примерно в три раза превышает массу Земли.
Но его плотность примерно такая же, как у Земли, около пяти граммов на кубический сантиметр. "Это удивительно, потому что можно было бы ожидать, что плотность будет выше", - сказал планетарный астрофизик Стивен Кейн из Калифорнийского университета в Риверсайде. - Это согласуется с представлением о том, что планета чрезвычайно стара."
Это происходит потому, что более тяжелые элементы во Вселенной-металлы тяжелее железа - выковываются в сердцах звезд, в сверхновых в конце жизни массивных звезд и в столкновениях между массивными мертвыми звездами. Только после того, как звезды умрут и унесут эти элементы в космос, они могут быть перенесены на другие объекты. Итак, самые древние звезды во Вселенной очень бедны металлами. TOI-561, например, имеет низкую "металличность". И любые планеты, образовавшиеся в более ранней вселенной, также должны иметь низкое содержание металлов. Предыдущие исследования показали, что существует более низкий предел металличности для образования скалистых планет, поскольку более тяжелые элементы с меньшей вероятностью испаряются из-за излучения звезды, а зерна выживают достаточно долго в околозвездном диске, чтобы сгуститься вместе и образовать планеты.
Обнаружение планет, подобных TOI-561 b, может помочь ограничить эти модели, что, в свою очередь, может помочь нам найти более древние скалистые экзопланеты.
Напомним, что ранее сообщалось, что была найдена самая маленькая планета-изгой.
