В 20 световых годах от Земли астрономы нашли небесное тело , которое может стать одним из самых интересных открытий в истории изучения экзопланет. Объект, получивший обозначение HD 20794 d, выделяется среди других своими уникальными свойствами.
Это космическое тело весит как минимум в 6,5 раз больше Земли, и пока учёные могут только предполагать, с чем имеют дело. HD 20794 d может оказаться суперземлёй, окутанной тонкой атмосферой, или же напоминать уменьшенную копию Нептуна с мощным газовым слоем. Не исключено также, что под этим слоем скрывается глобальный океан и твёрдое ядро.
Необычный мир движется по орбите и совершает полный оборот вокруг звезды за 647 земных дней. В отличие от большинства известных экзопланет, он летит по сильно вытянутой траектории: в самой дальней точке уходит дальше орбиты Марса, а в ближайшей – приближается к светилу на расстояние орбиты Венеры.
Звезда HD 20794 находится в созвездии Эридана, и её можно увидеть невооружённым глазом – редкий случай для звёзд, у которых уже нашли планеты. Такая яркость сделала её желанной целью для исследователей, хотя поиски небесных спутников в этой системе долгое время не приносили результатов.
Найти новый мир удалось благодаря наблюдениям, которые вели более 20 лет с помощью двух приборов Европейской южной обсерватории в Чили: спектрографов HARPS и ESPRESSO. Однако успех принёс не столько объём данных, сколько новый способ их анализа – алгоритм YARARA, который создал Микаэль Кретинье из Оксфордского университета.
HD 20794 d настолько слабо влияет на свою звезду, что заставляет её колебаться всего на метр в секунду с периодом почти в два земных года. Чтобы заметить такие тончайшие изменения, учёным пришлось не только долго наблюдать за звездой, но и научиться отличать сигналы от космических тел от звёздной активности и помех в приборах.
В журнале Astronomy & Astrophysics вышла статья, которая не только подтвердила существование HD 20794 d, но и окончательно доказала присутствие двух других планет в этой системе. При этом выяснилось, что четвёртого объекта, о котором заявляли в 2011 году, на самом деле нет.
Вытянутая орбита этого мира проходит через обитаемую зону звезды – область, где в теории может существовать жидкая вода. Но из-за такой странной траектории условия на поверхности могут меняться от невыносимой жары, при которой вся вода испарится, до лютого холода, который превратит её в лёд.
Впрочем, если на планете есть глубокий океан, он мог бы сгладить эти перепады. Под толщей воды давление может создать такие условия, при которых даже резкие скачки температуры не помешают воде оставаться жидкой. Это особенно важно, если учесть, что жизнь на Земле появилась именно в океанских глубинах.
Учёные пока не могут точно определить массу планеты, а значит – и понять, из чего она состоит. Большинство известных экзопланет похожей массы не имеют твёрдой поверхности, но примерно треть из них всё же может оказаться каменистыми мирами. Именно поэтому так важно продолжать исследования.
Наличие твёрдой поверхности может сыграть ключевую роль в вопросе, есть ли на планете жизнь. Химические реакции, без которых живые организмы появиться не могут, гораздо активнее идут на твёрдой поверхности, чем в газовой среде или в толще жидкости.
HD 20794 d находится так близко к Земле, что её смогут детально изучить будущие космические телескопы. NASA и ESA уже внесли эту систему в список возможных целей для своих новых проектов – Habitable Worlds Observatory и Large Interferometer For Exoplanets.
С помощью этих телескопов учёные смогут получить прямые снимки планеты, изучить её атмосферу и поверхность, а также поискать химические следы возможной жизни. Среди более чем 5000 известных экзопланет лишь единицы расположены достаточно близко, чтобы их можно было так подробно исследовать.
Открытие планеты с такими необычными свойствами заставляет учёных пересмотреть свои представления о том, как могут формироваться миры, пригодные для жизни. HD 20794 d не вписывается в привычные теории о том, как развиваются планеты, и подталкивает исследователей по-новому взглянуть на условия, при которых может зародиться жизнь.