Более половины солнцеподобных звезд в Млечном пути могут иметь обитаемые планеты

Ученые провели любопытное статистическое исследование, проведя оценку количества потенциально обитаемых землеподобных планет, находящихся рядом со звездами, подобными Солнцу. На сегодняшний день известно более 4 тысяч экзопланет, постоянно открываются все новые и новые. Но земные технологии ограничены, поэтому значительную часть планет мы не можем обнаружить. Но новое исследование предполагает, что наша галактика довольно богата на планеты, подобные Земле.

В среднем каждая похожая на Солнце звезда в Млечном пути может иметь от 0,4 до 0,9 скалистых планеты в так называемой «зоне обитаемости», то есть на таком расстоянии от звезды, чтобы на планете поддерживалась вода в жидком состоянии. Около 7 процентов из 200 миллиардов звезд в Млечном пути – это G-карлики, подобные Солнцу. Так что потенциально в галактике немало планет, схожих с Землей.

«Мы впервые собрали воедино все статистические данные, чтобы обеспечить надежное измерение количества потенциально обитаемых планет в галактике, - сказал один из авторов работы Джефф Кафлин из Института Маунтин-Вью, который занимается анализом данных, собранных охотником за экзопланетами телескопом Kepler. – Мы на один шаг ближе к тому, чтобы понять, одиноки ли мы в космосе».

В рамках исследования большая группа ученых из Исследовательского центра Эймса NASA изучала данные, собранные Kepler с 2009 по 2018 год. Им было обнаружено более 2800 экзопланет. Их число продолжает расти даже после отключения телескопа, потому что огромный массив данных еще обрабатывается. Тысячи кандидатов в экзопланеты ждут своей проверки.

Также авторы работы изучили данные с телескопа ESA Gaia, который занимается буквально нанесением на карту галактики множества звезд с их динамическими характеристиками. Массивы данных этих телескопов использовались как базис в исследовании. Ученые определили скалистые планеты те, которые имеют размет от 0,5 до 1,5 земного. А солнцеподобными звездами определили те, которые имеют температуру поверхности от 4527 до 6027 градусов по Цельсию.

Большинство звезд, соответствующих этому критерию, это G-карлики и K-карлики, которые немного меньше. При этом «зона обитаемости» не может определяться только расстоянием между планетой и звездой. Поскольку нужно учитывать множество факторов, нам неизвестных. Например, толщину и состав атмосферы, а также уровень активности звезды. Поэтому были рассчитаны разные сценарии.

В итоге ученые реализовали два сценария. «Консервативный» предполагает, что на одну подходящую звезду приходится от 0,37 до 0,6 подходящей планеты, а «оптимистичный» показывает, что на одну звезду приходится от 0,58 до 0,88 планеты с нужными характеристиками. Оба этих диапазона имеют большую неопределенность. Но с учетом огромного количества звезд даже при таком разбросе в Млечном пути должно быть очень много планет, похожих на Землю. Причем даже относительно недалеко. Например, с уверенностью в 95 процентов можно утверждать, что ближайшая такая планета у G- или K-карлика находится на расстоянии около 6 парсеков от нас, а в пределах 10 парсеков находятся уже 4 такие планеты.

Новое исследование не рассматривало красных карликов, которые составляют около трех четвертей звездного населения Млечного пути. Похожая предыдущая работа показывала, что около 6 процентов звезд М-типа имеют на орбите землеподобную планету в обитаемой зоне. Но истинная обитаемость таких планет является предметом больших споров. Поскольку М-карлики очень нестабильны с точки зрения губительного излучения, а планеты в обитаемой зоне должны находиться слишком близко и, вероятно, будут в приливном захвате, то есть повернуты к звезде всегда одной стороной.