Землеподобные планеты у двойных звёзд могут быть обитаемы

Все помнят знаменитую планету Татуин из фильма Звёздные Войны, которая является родной для Люка Скайуокера. Из-за того, что эта планета вращается вокруг двух звёзд, она похожа на выжженный, песчаный мир. В реальной жизни, благодаря обсерваториями, таким как космический телескоп «Кеплер», мы знаем, что бинарная звёздная система действительно может обладать экзопланетами. Теперь же учёные-планетологи пошли дальше и задались таким вопросом: могут ли планеты у двойной звезды быть похожими на Землю и обладать условиями, поддерживающими жизнь?

Оказывается, такая планета может быть вполне гостеприимной, если расположена на правильном расстоянии от своих двух звёзд, и она не обязательно будет вся пустынная. Согласно новому исследованию, опубликованному в издании Nature Communications в определённом диапазоне расстояний от двух светил, подобных Солнцу, может существовать планета с жидкой водой, способная сохранять как воду, так и пригодные условия для существования жизни в течение длительного времени.

«Это означает, что двойные звёздные системы, изучаемые в данной работе, являются превосходными кандидатами, чтобы обладать подходящими землеподобными планетами, несмотря на большими вариации получаемого света в такой системе», — Макс Попп, учёный в Принстонском университете в Нью-Джерси.

Попп и Зигфрид Эггл из Калифорнийского технологического института, который ещё является и учёным в Лаборатории реактивного движения НАСА, разработали модель планеты в системе Kepler 35. Пара звёзд Kepler 35A и Kepler 35B действительно обладают планетой, которая получила наименование Kepler 35b, которая является гигантской, по сравнению с Землей — её размер больше нашей планеты в восемь раз, а орбитальный период равен 131.5 земных дня. В своих исследованиях учёные пренебрегли гравитационным влиянием этой планеты и добавили в модель гипотетическую землеподобную планету, покрытую водой. Далее началось моделирование того, как станет вести себя эта планета, если бы она вращалась вокруг звёзд с периодом между 341 и 380 земными днями.

«Наше исследование мотивировано фактом того, что поиск потенциально пригодных для существования жизни планет требует большого усилия. Таким образом, важно знать заранее, где лучше искать. В своей модели мы показываем, сколько могут значить исследования двойных звёздных систем», — говорит Эггл.

При исследовании экзопланет учёные оперируют словосочетанием «зона обитания» — диапазоном расстояний вокруг звезды, в котором у землеподобной планеты, на её поверхности, будет существовать вода в жидком виде. В том случае, если две звезды вращаются вокруг друг друга, зона обитания рассматривается в зависимости от положения точки центра масс системы. Чтобы существование здесь не казалось таким уж простым, планета, движущаяся вокруг двух звёзд, перемещалась бы не по кругу, а её орбита колебалась бы в зависимости от гравитационного взаимодействия между двумя звёздами.

Иллюстрация художника экзопланеты у двойной системы Kepler-35A и Kepler-35B. Источник: NASA/JPL-Caltech

Иллюстрация художника экзопланеты у двойной системы Kepler-35A и Kepler-35B. Источник: NASA/JPL-Caltech

Попп и Эггл выяснили, что на самом дальнем рубеже пригодной для существования жизни зоны в двойной системе Kepler 35 у гипотетической планеты, покрытой водой, будет большое изменение температуры поверхности. Но, поскольку у такой планеты в атмосфере присутствовало небольшое количество водяного пара, глобальные средние температуры поверхности изменялись бы всего лишь на 2 градуса Цельсия в течение года.

«Это похоже на климат в земных пустынях, которые испытывают большие температурные изменения при переходе из дня в ночь. Количество воды в воздухе имеет большое количество».

Но, ближе к звёздам, около внутреннего края пригодной для жизни зоны, глобальные средние температуры поверхности на той же планете остаются почти постоянными. Это вызвано тем, что больше водяного пара было бы в состоянии находиться в атмосфере гипотетической планеты и действовать как буфер, чтобы сохранить состояние поверхности.

Для примера, при наличии в системе единственной звезды, планета за пределами внешнего края зоны обитания двойной системы оказалась бы в состоянии «снежка», то есть была бы полностью покрыта льдом. Если бы она располагалась ближе внутреннего края двойной системы, атмосфера стала бы очень плотной, как на Венере, начался бы неконтролируемый парниковый эффект, которой совершенно неприветлив для жизни.

Есть и одна эстетическая климатическая особенность жизни на землеподобной планете у двойной звезды — на ней присутствовало меньше облаков. Это означает, что на такой экзопланете были бы более ясные небеса для того, чтобы наслаждаться двойными закатами.

По информации НАСА.

Источник: www.theuniversetimes.ru