Экзопланета TOI 700 d: каменистый двойник Земли в стабильной звездной системе
Подробный обзор одной из самых многообещающих планет земного типа. Выясняем, почему спокойный характер ее родительской звезды дает высокие шансы на зарождение жизни и как именно работает приливной захват.
В начале 2020 года космическое агентство НАСА объявило о важнейшем открытии, сделанном с помощью новейшего орбитального телескопа TESS. В массиве астрономических данных была найдена экзопланета TOI 700 d — каменистое небесное тело, по размерам почти идеально совпадающее с Землей. Главная ценность этой находки заключается в том, что ее орбита пролегает точно внутри обитаемой зоны своей звезды. В отличие от многих других похожих систем, местное светило демонстрирует удивительное спокойствие, что делает этот объект одной из самых перспективных целей для поиска внеземной биологической активности.
Родительская звезда и устройство планетной системы
Центром этой интригующей звездной семьи является красный карлик TOI 700, расположенный в южном созвездии Золотой Рыбы. Расстояние от Солнечной системы до этого объекта составляет чуть более 100 световых лет, что считается относительно близким соседством. Масса и размер светила составляют примерно 40 процентов от аналогичных параметров нашего Солнца. Поверхность звезды почти вдвое холоднее солнечной, из-за чего она излучает тусклый красноватый свет.
Вокруг этого карлика вращаются как минимум четыре подтвержденные планеты (b, c, d и e). Первые две находятся слишком близко к раскаленной поверхности светила. Планета «b» представляет собой выжженный каменистый шар, а «c» является небольшим газовым гигантом. Третьей по удаленности от центра стала экзопланета TOI 700 d. Для совершения одного полного оборота по орбите (местного года) ей требуется 37 земных суток. На таком расстоянии она получает примерно 86% той световой и тепловой энергии, которую Земля получает от Солнца.
Идеальные условия: спокойная звезда и приливной захват
Большинство известных науке красных карликов отличаются крайне агрессивным нравом. Они часто выбрасывают мощнейшие ультрафиолетовые и рентгеновские вспышки, способные полностью уничтожить атмосферу любой близлежащей планеты. Уникальность системы TOI 700 заключается в том, что за все время непрерывных наблюдений телескоп TESS не зафиксировал ни одной крупной вспышки. Звезда невероятно стабильна, что дает гипотетической атмосфере и возможной биологической жизни время для спокойной эволюции.
Из-за близкого расположения к светилу гравитация жестко зафиксировала вращение объекта. Небесное тело находится в состоянии приливного захвата — оно всегда повернуто к звезде только одним полушарием. Аналогичным образом ведет себя спутник Земли Луна, скрывая от нас свою обратную сторону. Это означает, что на дневной стороне планеты царит вечный жаркий день, а на ночной — бесконечная ледяная ночь.
Моделирование климата и поиски океанов
Поскольку прямое визуальное наблюдение поверхности пока невозможно, астрофизики используют мощные суперкомпьютеры для создания климатических моделей. Исследователи рассмотрели несколько вероятных сценариев того, как может выглядеть поверхность этого небесного тела:
- Океанический сценарий: Если планета покрыта глобальным океаном, плотная углекислотная атмосфера будет эффективно распределять тепло. Ветры будут переносить прогретый воздух на темную сторону, не давая всей воде замерзнуть.
- Материковый сценарий: При наличии крупных участков суши облака будут формироваться преимущественно над постоянно освещенным полушарием, работая как мощный щит от звездной радиации.
- Сухая пустыня: Если планета лишена воды, она будет напоминать бесплодную скалистую пустошь, где комфортная температура сохраняется лишь на терминаторе — узкой сумеречной полосе между светом и тенью.
Подводя итоги
Среди тысяч открытых внесолнечных объектов экзопланета TOI 700 d занимает особое место. Ее практически идеальные земные габариты в сочетании со спокойным характером материнской звезды делают шансы на наличие жидкой воды весьма высокими. В ближайшем десятилетии мощные инфракрасные обсерватории, такие как телескоп «Джеймс Уэбб», попытаются проанализировать химический состав ее атмосферы, чтобы подтвердить или опровергнуть наличие биологических маркеров.
FAQ (Часто задаваемые вопросы)
Как была открыта экзопланета TOI 700 d?
Объект был обнаружен космическим телескопом TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Аппарат использовал транзитный метод: он зафиксировал регулярные, ритмичные падения яркости звезды TOI 700. Это происходило каждый раз, когда планета проходила прямо перед диском светила, перекрывая крошечную часть его света.
Каков точный размер экзопланеты TOI 700 d?
По расчетам астрофизиков, радиус этого небесного тела всего на 20 процентов превышает радиус нашей Земли. Подобные физические габариты практически со стопроцентной вероятностью указывают на то, что объект имеет твердую скалистую поверхность, а не состоит из газа, как Нептун или Юпитер.
Есть ли на экзопланете TOI 700 d признаки жизни?
На данный момент наука не располагает техническими средствами для прямого обнаружения жизни на таком огромном расстоянии. Однако расположение в обитаемой зоне и отсутствие губительных звездных вспышек делают этот объект одним из главных кандидатов для будущих исследований биомаркеров в его атмосфере.
Сколько лететь до экзопланеты TOI 700 d с Земли?
Звездная система удалена от нас на расстояние около 101,4 световых года. Для химических реактивных двигателей, которые сегодня использует человечество, это непреодолимая дистанция. Полет космического зонда, летящего со скоростью современных межпланетных станций, занял бы почти два миллиона земных лет.
