Категорії
Різне

Набагато старіше за Землю

Астрономи відкрили в нашій галактиці подібну до Землі планету, вік якої майже дорівнює віку Всесвіту.

Навколо однієї з найстаріших зірок Чумацького шляху оранжевого карлика TOI-561, що знаходиться на відстані 280 світлових років від нас, астрономи виявили три екзопланети, названі TOI-561 b, TOI-561 c і TOI-561 d.

Ідентифіковані небесні тіла були космічним телескопом NASA TESS. TESS на ділянках неба в світлі далеких зірок знаходить періодично слабкі провали – це транзити, коли планета проходить між нами і своєю зіркою. На основі цих даних і наступних спостережень астрономи змогли визначити періоди обертання і розміри трьох екзопланет.

Вік однієї з них, TOI-561 b, становить близько 10 млрд років – це в 2 з гаком рази старше за нашу Сонячну систему.

«TOI-561 b – одна з найстаріших кам’янистих планет, які були виявлені. Її існування показує, що у Всесвіті тверді планети утворювалися майже з моменту його появи – 14 мільярдів років тому», – розсказала Лорен Вайс – астроном з Гавайського університету.

Орбіта цієї планети розташована дуже близько до TOI-561. Вона являє собою кам’янистий світ, в 1,5 рази перевищує розміри Землі і крутиться навколо своєї зірки із запаморочливою швидкістю – один повний оборот здійснює за 10,5 годин, розповіли вчені Каліфорнійського університету в Ріверсайді (TOI-561 d приблизно в 2,3 рази більша за Землю і з періодом обертання 16,3 доби, а планета TOI-561 c в 2,9 рази більша за Землю з періодом обертання 10,8 доби). Розрахункова температура на освітленій поверхні планети TOI-561 b складає близько 2200 градусів за Цельсієм – навряд чи це сприяє розвитку звичних нам форм життя.

Команда також провела вимірювання променевої швидкості. Оскільки планети обертаються навколо зірки, ця зірка не залишається нерухомою. Кожна екзопланета надає власний гравітаційний вплив на зірку, що призводить до невеликого складного «танцю», який змінює світ зірки. Якщо відома маса зірки, можна спостерігати, наскільки вона (зірка) рухається у відповідь на гравітаційне тяжіння екзопланети, і обчислити масу екзопланети. Виходячи з цього, дослідники підрахували, що TOI-561b приблизно в три рази більша за масу Землі. Але її щільність приблизно така ж, як у Землі, близько п’яти грамів на кубічний сантиметр.

«Це дивно, тому що очікували, що щільність буде вище. Це узгоджується з уявленням про те, що планета надзвичайно стара», – сказав планетарний астрофізик Стівен Кейн з Каліфорнійського університету в Ріверсайді.

Для утворення подібних до Землі планет необхідна певна кількість важких елементів, на кшталт заліза або нікелю. Найстаріші зірки у Всесвіті дуже бідні на метали. TOI-561, наприклад, має низьку металічність. І будь-які планети, сформовані в більш ранньому Всесвіті, також повинні мати низьку металічність. Джерелами цих металів зазвичай збагачують міжзоряне середовище наднові нейтронні зірки, які вибухають, коли зіштовхуються.

10 млрд років тому подібні процеси з утворення важких атомів ще тільки починались. І таким планетам було важче формуватися у відсутності достатньої кількості металів, що входять до складу твердих тугоплавких сполук для утворення ядра, мантії та кори небесного тіла, подібного до Землі, Венери або Марса. Відкриття скелястої планети, що виникла на зорі існування Всесвіту і склад якої залишався стабільним протягом дуже довгого часу, допоможе більше дізнатися про моделі формування таких об’єктів.

Цікаво! Влітку 2020-го за допомогою телескопа VLT ESO був отриманий перший в історії прямий знімок планетної системи, подібної до нашого Сонця молодої сонцеподібної зірки TYC 8998-760-1, що розташована приблизно в 300 світлових роках від Землі, – навколо неї обертаються дві гігантські екзопланети.