Треть самых распространенных планет галактики может находиться в обитаемой зоне

Наше знакомое теплое желтое солнце — относительная редкость в Млечном Пути. На сегодняшний день наиболее распространенные звезды значительно меньше и холоднее, имея не более половины массы нашего Солнца. Миллиарды планет вращаются вокруг этих обычных карликовых звезд в нашей галактике.

Чтобы улавливать достаточное количество тепла, чтобы быть пригодными для жизни, этим планетам нужно будет прижаться очень близко к своим маленьким звездам, что делает их уязвимыми для экстремальных приливных сил.

В новом анализе, основанном на последних данных телескопа, астрономы Университета Флориды обнаружили, что две трети планет вокруг этих вездесущих маленьких звезд могут быть поджарены этими приливными крайностями, стерилизуя их. Но это оставляет треть планет — сотни миллионов по всей галактике — которые могут находиться на орбите Златовласки достаточно близко и достаточно мягко, чтобы удерживать жидкую воду и, возможно, приютить жизнь.

Профессор астрономии Университета Флориды Сара Баллард и докторантка Шейла Сагир опубликовали свои выводы в Proceedings of the National Academy of Sciences. Баллард и Сагир давно изучают экзопланеты, те миры, которые вращаются вокруг звезд, отличных от Солнца.

«Я думаю, что этот результат действительно важен для следующего десятилетия исследований экзопланет, потому что взгляды смещаются в сторону этой популяции звезд», — говорит Сагир. «Эти звезды — отличные цели для поиска небольших планет на орбите, где вода может быть жидкой, и, следовательно, планета может быть обитаемой».

Сагир и Баллард измерили эксцентриситет выборки из более чем 150 планет вокруг этих М карликовых звезд размером примерно с Юпитер. Чем более овальной формы орбита, тем более она эксцентрична. Если планета вращается достаточно близко к своей звезде, примерно на таком же расстоянии, как Меркурий вращается вокруг Солнца, эксцентричная орбита может подвергнуть ее процессу, известному как приливный нагрев. Поскольку планета растягивается и деформируется под действием изменяющихся гравитационных сил на своей неправильной орбите, трение нагревает ее. В крайнем случае, это может испечь планету, лишив всех шансов на жидкую воду.

«Только для этих маленьких звезд зона обитаемости достаточно близка, чтобы эти приливные силы имели значение», — сказал Баллард.

Данные поступили от телескопа НАСА «Кеплер», который собирает информацию об экзопланетах, когда они движутся перед своими звездами. Чтобы измерить орбиты планет, Баллард и Сагир уделили особое внимание тому, сколько времени требуется планетам, чтобы двигаться по поверхности звезд. Их исследование также основывалось на новых данных телескопа Gaia, который измерил расстояние до миллиардов звезд в галактике.

«Расстояние — это действительно ключевой элемент информации, который нам не хватало раньше и который позволяет нам проводить этот анализ сейчас», — сказал Сагир.

Сагир и Баллард обнаружили, что звезды с несколькими планетами, скорее всего, имеют круговые орбиты, которые позволяют им удерживать жидкую воду. Звезды с одной планетой, скорее всего, столкнутся с экстремальными приливами, которые стерилизуют поверхность.

Поскольку одна треть планет в этой небольшой выборке имела достаточно пологие орбиты, чтобы потенциально содержать жидкую воду, это, вероятно, означает, что у Млечного Пути есть сотни миллионов многообещающих целей для поиска признаков жизни за пределами нашей Солнечной системы.