Вторая звезда на небе не обязательно делает планетную систему невозможной. В системе 70 Змееносца — двойной системе на расстоянии около 16,6 светового года — астрономы определили орбиты, на которых планета земной массы могла бы оставаться стабильной внутри зоны обитаемости более крупной звезды.
Подтверждённой планеты там пока нет. Результат указывает на место, которое стоит искать: область, где небольшой мир мог бы пережить гравитационное притяжение обеих звёзд, получая при этом количество света, совместимое с жидкой водой на поверхности при подходящих условиях.
Исследование объединяет измерения движения звёзд с компьютерным моделированием. В сообщении Калифорнийского университета в Риверсайде от 29 сентября описывается, как докторант Скайлар Д’Анджиоллилло размещал пробную планету земной массы на разных расстояниях от главной звезды и прослеживал её орбиту. Некоторые положения позволяют планете оставаться на месте; другие могут отправить её по всё более вытянутой орбите или вовсе выбросить из системы.
Планета обращалась бы вокруг одной из двух звёзд
Предлагаемая конфигурация отличается от планеты, обращающейся вокруг обеих звёзд сразу. Здесь планета двигалась бы вокруг 70 Змееносца A, а вторая звезда выступала бы более далёким гравитационным влиянием.
Представьте, что вы обводите петлю вокруг одной лампы, пока вторая лампа перемещается в другом месте комнаты. Вторая звезда вносит вклад в гравитацию и свет, но ей не обязательно находиться внутри орбиты планеты. Сохранится ли такая конфигурация, зависит от расстояний, форм и ориентаций орбит.
Обе звезды меньше и холоднее Солнца. Их измеренные массы составляют около 88 и 73 процентов массы Солнца. Это делает систему удобной близкой проверкой вопроса с более широким охватом: сколько на вид сложных звёздных окрестностей всё же оставляют место для небольших планет?
Наблюдения не нашли убедительного планетного сигнала
В статье под руководством Итин Ли, опубликованной в The Astrophysical Journal, исследователи добавили 499 измерений главной звезды и 334 измерения вторичной, полученных спектрографом Planet Finder в Чили, к более ранним наблюдениям. Они уточнили орбиту двойной системы и проверили, не может ли дополнительное движение выявить компаньона.
Согласованного планетного сигнала они не обнаружили. Оставшиеся вариации скорости соответствовали звёздной активности. Наблюдения также ограничивают то, что могло ускользнуть от обнаружения: при допущении статьи, что планета находится в плоскости орбиты двойной системы, планеты с массой Юпитера в пределах пяти астрономических единиц от главной звезды исключены. Астрономическая единица — это расстояние от Земли до Солнца.
Гравитационное моделирование помещает стабильную область главной звезды примерно до 2,5 астрономической единицы, охватывая её зону обитаемости. Меньшие планеты остаются возможными. Отсутствие крупного «покачивания» поэтому совместимо с небольшим миром, но не даёт доказательств того, что такой мир сформировался.
Наклон орбиты меняет её перспективы
Отдельный августовский препринт под руководством Алиссы Джанковски исследовал долгосрочную обитаемость в системах 70 Змееносца, 36 Змееносца и Гаммы Льва. Его симуляции выявили перспективные области в двух системах Змееносца, тогда как эксцентричная орбита двойной системы в Гамме Льва разрушала смоделированные зоны обитаемости.
Сравнение также показывает, почему орбитальная схема не может ответить на всё. Пробные планеты, наклонённые на 45 градусов относительно плоскости двойной системы, претерпевали большие изменения эксцентриситета орбиты, чем планеты, выровненные с ней. По мере вытягивания орбиты планеты количество получаемого ею света меняется в течение года. Гравитационное выживание и поддержание подходящего климата — связанные вопросы, но каждый требует собственного расчёта.
Цель для поиска, а не вторая Земля
НАСА определяет зону обитаемости через возможность существования жидкой воды на поверхности планеты. Миру в этой области всё ещё нужны подходящие физические условия. Его атмосферу, состав и климат нельзя прочитать только по орбитальному расстоянию.
Практический вклад работы по 70 Змееносцу — сузить область поиска. Будущее наблюдение, намекающее на планету, можно будет сравнить с областями, где орбита, как ожидается, сохранится. Исследователи также могут судить, какие близкие звёзды заслуживают времени на инструментах, созданных для поиска слабых компаньонов. Наш материал о поиске компаньона Бетельгейзе исследует трудность отделения света слабого объекта от яркой звезды.
Возможно, планеты там и нет. Но вторая звезда сама по себе — не причина оставлять эти окрестности неисследованными.
Источники: Калифорнийский университет в Риверсайде (29 сентября); Yiting Li et al., The Astrophysical Journal; Alyssa Jankowski et al., препринт (август); определения НАСА.
Ваш комментарий