"Кеплер" нашел еще два "татуина" - планеты с двумя солнцами

12 января 2012 года

Астрономы с помощью космического телескопа "Кеплер" обнаружили еще две циркумбинарные планетные системы - системы, в которых планеты обращаются вокруг двойной звезды, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Обе новые планеты, получившие обозначения Kepler-34b и Kepler-35b, - газовые гиганты размером с Сатурн. Kepler-34b делает один оборот вокруг своих двух солнц (сходных с земным Солнцем) за 289 дней, а звезды делают один оборот по орбите вокруг общего центра масс за 28 дней. Период обращения Kepler-35b - 131 день. Его светила несколько меньше Солнца (80% и 89% солнечной массы), они делают один оборот за 21 день.

Системы находятся в созвездии Лебедя, Kepler-34 - в 4,9 тысячи световых лет от Земли, а Kepler-35 - в 5,4 тысячи световых лет, что делает ее одной из самых далеких известных планетных систем.

В сентябре 2011 года астрономы сообщили о первом открытии необычной планеты, которая вращается сразу вокруг двух звезд, и на ее небе восходят и заходят два светила, как и на вымышленном Татуине - родине Люка Скайуокера, главного героя киноэпопеи "Звездные войны". Первый "настоящий Татуин" получил индекс Kepler-16b.

Открытие двух новых "татуинов" показывает, что они и Kepler-16b принадлежат к принципиально новому классу планет, само существование которого долгое время вызывало большие сомнения.

"Когда-то считалось, что окрестности двойных звезд неподходящее место для формирования планет, поскольку они подвергаются слишком хаотическим воздействиям. Но теперь у нас есть подтвержденное открытие трех таких планет, и мы знаем, что, возможно, таких планет в Галактике миллионы", - говорит соавтор исследования Лоренс Дойл (Laurance Doyle) из Института проблем поиска внеземных цивилизаций (SETI Institute).

Планеты в двойных звездных системах должны испытывать экстремально сильные климатические изменения - расстояния между звездами и планетой постоянно меняются, как меняется и количество приходящего к планете излучения. По словам авторов исследования, на этих планетах все четыре сезона могут сменять друг друга несколько раз в год.

"Особенности этого климата влияют на динамику атмосферы и, в конечном счете, на эволюцию жизни на обитаемых циркумбинарных планетах. Это крайне интересная тема, которой мы только начинаем заниматься", - отметил руководитель исследования Уильям Уолш (William Welsh) из университета Сан-Диего.

Как отмечают авторы статьи, на этом сходства с "настоящим" Татуином заканчиваются: Kepler-16b является газовым гигантом, на котором царит холод - средняя температура на границе его атмосферы не превышает 73 градусов Цельсия ниже нуля.

Дойл и его коллеги обнаружили "Татуин", проследив за изменениями яркости пары звезд KIC 12644769 (или 2MASS 19161817+5145267), расположенной в 220 световых годах от Солнца на стыке созвездий Лебедя и Лиры.

На этот участок неба с 2009 года "нацелена" американская орбитальная обсерватория "Кеплер", предназначенная для поиска планет вне Солнечной системы. Аппарат следит за изменениями яркости звезд, которые происходят в том случае, если планета на мгновение "затмевает" светило.

Двойная система KIC 12644769 относится к категории так называемых затменно-двойных звезд: в таких системах орбиты светил расположены как бы ребром к наблюдателю, и они периодически затмевают друг друга. Первая звезда - желтый карлик, который обозначается буквой А, имеет массу 69% от массы Солнца и температуру примерно на 700 градусов ниже солнечной. Вторая звезда - красный карлик B - весит в пять раз меньше Солнца (20% от солнечной массы). Они вращаются друг вокруг друга на расстоянии около 0,2 астрономических единиц (средних расстояний между Землей и Солнцем), делая один оборот за 41 день.

Дойл и его коллеги заметили, что яркость пары KIC 12644769 время от времени уменьшалась не только из-за того, что одна из звезд периодически заслоняла свет своей напарницы, но и из-за неизвестного темного объекта, который проходил перед большим и малым светилами один раз за 230 и 221 дней.

Как отмечают ученые, разница в периодичности этих затмений указывает на то, что этот объект - планета - двигается по так называемой "кратной орбите", то есть вращается вокруг общего центра масс звезд, образующих двойную систему. По их оценкам, "Татуин" расположен на расстоянии в 0,7 астрономических единиц (104 миллиона километров) от общего центра масс и тратит примерно 228 дней на один виток вокруг своих солнц.

Астрономы оценили размеры и массу предполагаемой экзопланеты, установив, как сильно она заслоняет светила этой системы. Как предполагают исследователи, масса планеты не превышает трети юпитерианской, а плотность примерно на 24% ниже, чем у Юпитера, но на 40% выше, чем у Сатурна. При этом внутри планеты может быть твердое ядро.

Ни о какой жизни на этой планете речи идти не может, потому что там слишком суровые условия, отметил Дойл на пресс-конференции. "Однако, если у этой планеты есть спутник с атмосферой, содержащей большое количество парниковых газов, то на нем может быть достаточно тепло для существования жизни", - отметил он.

В свою очередь, научный руководитель проекта "Кеплер" Уильям Боруцки (William Borucki) отметил, что обнаружение "реального Татуина" указывает на существование целого класса планетных систем, где может существовать жизнь.

"Учитывая, что большинство звезд в нашей Галактике входят в двойные системы, это значит, что возможности для существования жизни значительно шире, чем если бы планеты формировались только у одиночных звезд. Это этапное открытие подтверждает теорию, которую ученые создали десятилетия назад, но до сих пор не получали ее подтверждения", - отметил Боруцки.

Возраст "Татуина" определить достаточно сложно из-за того, что большая звезда в системе KIC 12644769 демонстрирует признаки как старости (медленное вращение вокруг своей оси), так и относительной юности (большое количество пятен на поверхности).

"Охотник" за экзопланетами, орбитальный телескоп "Кеплер", был запущен НАСА в марте 2009 года. За время своей работы обсерватория обнаружила 1,2 тысячи объектов-кандидатов, которые могут оказаться экзопланетами. По оценкам ученых, 54 из них находятся в "зоне жизни" - интервале расстояний от звезды до планеты, при которой условия на последней будут приемлемыми для живых организмов.

За последние годы ученые обнаружили признаки существования четырех других планет, вращающихся вокруг системы из двух и более звезд. В частности, в 2008 году астрономы обнаружили такое небесное тело в тройной системе HW Девы, в 2009 году - два газовых гиганта у звездной системы NN Змеи, а ранее, в 2003 году - "беглый" Юпитер в системе белого карлика и пульсара PSR B1620-26, которую эти звезды "украли" у обычной звезды размерами с Солнце.