Исследователи из университета в Льеже изучили обнаруженную систему из двух планет размером чуть больше Земли, вращающихся вокруг холодной звезды.

Система, названная TOI-2096, расположенная в 150 световых годах от Земли, является одним из лучших кандидатов для детального изучения их атмосферы с помощью космического телескопа JWST.

Открытие стало результатом тесного сотрудничества между европейскими и американскими университетами и стало возможным благодаря американской космической миссии TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), целью которой является поиск планет, вращающихся вокруг ближайших ярких звезд.

«TESS проводит обзор всего неба транзитным методом, то есть мониторинг звездной яркости тысяч звезд в поисках легкого затемнения, которое могло быть вызвано прохождением планеты между звездой и наблюдателем. Однако, несмотря на свою способность обнаруживать новые миры, миссия TESS нуждается в поддержке наземных телескопов, чтобы подтвердить планетарную природу обнаруженных сигналов», — пояснил Франсиско Х. Посуэлос, астрофизик и автор статьи, бывший сотрудник лаборатории ExoTIC в Льежскиом университете.

Планеты TOI-2096 b и TOI-2096 c наблюдались с помощью международной сети наземных телескопов, что позволило их подтвердить и охарактеризовать. Большинство транзитов было получено с помощью телескопов проектов TRAPPIST и SPECULOOS под руководством Льежского университета.

«Проведя исчерпывающий анализ данных, мы обнаружили, что две планеты находились на резонансных орбитах: для каждой орбиты внешней планеты внутренняя планета дважды вращается вокруг звезды», — говорит Матильда Тиммерманс, докторант лаборатории ExoTIC в ULiège и второй автор научной работы.

Таким образом, их периоды очень близки к кратным друг другу: около 3,12 дня для планеты b и около 6,38 дня для планеты c. Это очень специфическая конфигурация, и она вызывает сильное гравитационное взаимодействие между планетами.

Исследователи, стоящие за открытием, подсчитали, что радиус планеты b — ближайшей к своей звезде — в 1,2 раза больше, чем у Земли, отсюда и название «суперземля».

Его свойства могут быть аналогичны земным: планета с преимущественно каменистым составом, возможно, окруженная тонкой атмосферой.

Точно так же радиус планеты с в 1,9 раза больше радиуса Земли и на 55% больше, чем у Нептуна, что может отнести планету к категории «мини-Нептунов», планет, состоящих из каменистого и ледяного ядра, окруженного протяженным водородом с богатой водой атмосферой, такие как Уран и Нептун в нашей Солнечной системе.

Эти размеры очень интересны, потому что количество планет с радиусом от 1,5 до 2,5 радиуса Земли меньше, чем предсказывают теоретические модели, что делает эти планеты редкостью.

«Они имеют решающее значение, учитывая их размеры», — отмечает Матильда Тиммерманс, — «Образование суперземель и мини-Нептунов сегодня остается загадкой. Есть несколько моделей образования, пытающихся объяснить это, но ни одна из них не соответствует наблюдениям идеально. TOI-2096 — единственная найденная на сегодняшний день система, в которой суперземля и мини-нептун имеют именно такие размеры, при которых модели противоречат друг другу. Другими словами, TOI-2096 может быть системой, которую мы искали, чтобы понять, как сформировались эти планетарные системы».

TOI-2096 — единственная найденная на сегодняшний день система, в которой суперземля и мини-Нептун имеют именно такие размеры, при которых модели противоречат друг другу.

«Кроме того, эти планеты являются одними из лучших в своей категории для изучения их возможных атмосфер», — объясняет Франсиско Х. Посуэлос.

Благодаря размерам планет по отношению к родительской звезде, а также яркости звезды ученые просчитали, что эта система является одним из лучших кандидатов для детального изучения атмосферы с помощью космического телескопа JWST.

«Мы надеемся, что сможем сделать это быстро, координируя свои действия с другими университетами и исследовательскими центрами», отмечают авторы.

Эти исследования помогут подтвердить наличие атмосферы, узнать на сколько она обширна, вокруг планет b и c и, таким образом, дадут ключ к разгадке механизма их образования.