Экзо-Венера Gliese 12 b: потенциально обитаемая планета с земной температурой

В бескрайних просторах космоса, среди мириад звездных систем, ученые неустанно ищут планеты, подобные нашей Земле. В этом поиске важную роль играют M-карлики — наиболее распространенный тип звезд в нашей Галактике, значительно меньше и холоднее нашего Солнца. Несмотря на свою распространенность, M-карлики долгое время считались непригодными для жизни из-за высокой активности и частых вспышек, способных лишить планету атмосферы.

Новейшие исследования, однако, указывают на то, что некоторые M-карлики могут быть удивительно спокойными и стабильными, создавая благоприятные условия для формирования и существования планет, подобных Земле. Одной из таких звезд, привлекшей пристальное внимание астрономов, стала Gliese 12.

Gliese 12, находящаяся всего в 12 парсеках (39 световых годах) от Солнечной системы, представляет собой тусклый, холодный M-карлик, принадлежащий к спектральному классу M4V. На первый взгляд, Gliese 12 кажется ничем не примечательной звездой, но новые данные космического телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) выявили нечто удивительное: вокруг этой звезды вращается планета, поразительно похожая на нашу Землю!

Эта планета, получившая название Gliese 12 b, совершает полный оборот вокруг своей звезды всего за 12.76 дней. Ее радиус практически идентичен земному (1.0 +- 0.1 R⊕), а температура, рассчитанная с учетом получаемого от звезды тепла, составляет около 315 кельвинов (42°C). Несмотря на то, что Gliese 12 b находится ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, низкая светимость M-карлика приводит к тому, что планета получает лишь немного больше тепла, чем наша планета.

Открытие Gliese 12 b вызвало настоящий ажиотаж в научном мире. Эта планета, будучи ближайшей к нам транзитной планетой земного типа с умеренным климатом, стала идеальным кандидатом для дальнейших исследований.

На пути к разгадке тайн Gliese 12 b

Сейчас астрономы всего мира сосредоточили свои усилия на изучении Gliese 12 b. Одной из главных задач является определение массы планеты. Зная массу и радиус, ученые смогут рассчитать плотность Gliese 12 b, что даст ценную информацию о ее внутреннем строении и составе. Для измерения массы планеты астрономы используют метод радиальных скоростей, который основан на наблюдении за колебаниями звезды, вызванными гравитационным воздействием планеты.

Благодаря высокой яркости Gliese 12 и ее низкой активности, ученые надеются получить точные измерения массы Gliese 12 b с помощью спектрографа HARPS-N (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere). Предварительные расчеты показывают, что для достижения 3σ достоверности измерения массы потребуется около 200 наблюдений, что займет примерно 100 часов телескопного времени.

Поиск атмосферы и признаков жизни

Еще одна важная задача — изучение атмосферы Gliese 12 b. Наличие атмосферы, ее состав и свойства играют ключевую роль в формировании климата планеты и определяют ее потенциальную обитаемость. Ученые планируют использовать космический телескоп JWST (James Webb Space Telescope) для изучения атмосферы Gliese 12 b методом транзитной спектроскопии. Этот метод основан на анализе света звезды, проходящего сквозь атмосферу планеты во время транзита.

Благодаря близости Gliese 12 b к Земле и ее высокой яркости, JWST сможет получить высококачественные спектры атмосферы, что позволит выявить присутствие различных молекул, таких как вода, углекислый газ и метан. Наличие этих молекул может указывать на благоприятные условия для жизни на планете.

Gliese 12 b — ключ к пониманию эволюции планет

Gliese 12 b, будучи уникальным объектом в нашем космическом окружении, предоставляет ученым бесценную возможность для изучения эволюции планет, формирующихся вокруг звезд с низкой металличностью. Металличность — это содержание элементов тяжелее водорода и гелия в звезде. Gliese 12 относится к звездам с низкой металличностью, что означает, что ее планеты, вероятно, сформировались в условиях, отличных от тех, что существовали в ранней Солнечной системе.

Изучение Gliese 12 b позволит ученым проверить гипотезу о том, что планеты, формирующиеся вокруг звезд с низкой металличностью, имеют меньшие металлические ядра и более массивные мантии по сравнению с Землей. Это может привести к ослаблению магнитного поля планеты, усилению вулканической активности и, возможно, к иным путям эволюции атмосферы.

Обитаема ли Gliese 12 b?

Вопрос о потенциальной обитаемости Gliese 12 b пока остается открытым. Ученые еще не знают, обладает ли планета магнитным полем, защищающим ее от вредного излучения звезды, и способна ли она удержать свою атмосферу в течение миллиардов лет. Тем не менее, близость Gliese 12 b к так называемому «пределу Венеры» — области вокруг звезды, где планеты рискуют превратиться в раскаленные, безжизненные миры — делает ее интересной для изучения процессов, определяющих границы обитаемой зоны.

Взгляд в будущее

Gliese 12 b — это не просто еще одна экзопланета, это настоящий подарок для астрономов. Изучение этой загадочной планеты, вращающейся у холодного солнца, может привести к революционным открытиям в области планетологии, астробиологии и, возможно, даже к обнаружению первых признаков внеземной жизни.

В статье упоминается «умеренный климат» Gliese 12 b, но рассчитанная температура 42°C скорее напоминает адскую жару. Так ли уж умеренный этот климат?

Важно помнить, что 42°C — это равновесная температура, рассчитанная исходя из количества энергии, получаемой планетой от звезды. Реальная температура поверхности Gliese 12 b может быть совершенно другой, в зависимости от наличия и состава атмосферы.

Например, плотная атмосфера с парниковым эффектом, как на Венере, может привести к гораздо более высокой температуре. С другой стороны, отражающие облака или другие атмосферные явления могут значительно охладить планету. Поэтому, пока мы не изучим атмосферу Gliese 12 b, утверждать что-либо о ее реальном климате преждевременно.

Gliese 12 — старая, малометалличная звезда. Значит ли это, что Gliese 12 b — «недоразвитая» планета с маленьким ядром и слабым магнитным полем?

Действительно, существует теория, что планеты, формирующиеся вокруг звезд с низкой металличностью, имеют меньшие металлические ядра. Это, в свою очередь, может привести к более слабому магнитному полю.

Однако, это лишь теория, и мы не знаем наверняка, верна ли она. Возможно, Gliese 12 b обладает сильным магнитным полем, несмотря на низкую металличность звезды. Или, возможно, она нашла другой способ защитить свою атмосферу от звездного ветра.

Ответ на этот вопрос мы получим лишь после более детальных исследований.

Gliese 12 b находится очень близко к звезде. Не грозит ли ей быть разорванной приливными силами?

Однако, Gliese 12 — красный карлик, намного меньше и легче нашего Солнца. Это значит, что сила притяжения звезды на Gliese 12 b не так велика, и планета может безопасно вращаться на близкой орбите без риска быть разорванной.

В статье говорится, что Gliese 12 b идеальна для изучения с помощью JWST. Но разве не TRAPPIST-1 с ее семью планетами более привлекательный объект?

И Gliese 12 b, и система TRAPPIST-1 — уникальные объекты для изучения.

TRAPPIST-1 действительно привлекает своим количеством планет, но она находится значительно дальше от нас, чем Gliese 12. Это значит, что получить качественные данные о ее планетах сложнее.

Gliese 12 b, будучи ближайшей к нам транзитной планетой земного типа, позволяет нам получить более детальные данные с помощью JWST.

Может ли Gliese 12 b быть обитаемой?

Пока мы не знаем наверняка, но есть несколько факторов, которые делают Gliese 12 b потенциально обитаемой:

• Умеренная температура: она получает немного больше тепла, чем Земля.

• Низкая активность звезды: меньше риск потери атмосферы из-за звездных вспышек.

• Близость к Земле: нам легче ее изучать.

Однако, есть и факторы риска:

• Низкая металличность звезды: возможно, слабое магнитное поле.

• Приливный захват: одна сторона планеты всегда обращена к звезде, что может привести к экстремальным температурным различиям.

Только дальнейшие исследования помогут нам ответить на вопрос об обитаемости Gliese 12 b.