Команда Троттьеского института исследований экзопланет (IREx) провела самую точную на сегодняшний день проверку планетной системы L 98-59. Ученые не просто уточнили данные о уже известных планетах, но и нашли убедительные доказательства существования пятой планеты, которая находится в так называемой «зоне обитаемости» — там, где может существовать жидкая вода.

Сама звезда L 98-59 — это маленький красный карлик, расположенный по космическим меркам совсем рядом, в 35 световых годах от нас. Еще в 2019 году космический телескоп NASA TESS обнаружил рядом с ней три планеты, а позже данные спектрографа ESPRESSO Европейской южной обсерватории указали на четвертую. Все они вращаются очень близко к своей звезде, гораздо ближе, чем Меркурий к Солнцу.

Теперь, перепроверив и объединив данные с наземных и космических телескопов, группа исследователей под руководством Шарля Кадье из Университета Монреаля и IREx смогла определить размеры и массы этих планет с рекордной точностью.

Эти новые результаты рисуют самую полную картину системы L 98-59 из всех, что у нас когда-либо были, — говорит Кадье. — Это отличный пример того, чего можно достичь, объединив данные космических телескопов и высокоточных инструментов на Земле. Теперь это ключевая цель для будущих исследований атмосферы с помощью телескопа Джеймса Уэбба.

Что же представляют собой эти миры

• Планета b: Самая внутренняя и одна из самых маленьких известных планет с точно измеренными параметрами. Она на 16% меньше Земли и примерно в два раза легче. Ученые предполагают, что на ней и на следующей планете может бушевать невероятная вулканическая активность, похожая на ту, что мы видим на спутнике Юпитера Ио.
• Планета c: Также потенциально вулканический мир.
• Планета d: Эта планета оказалась необычно низкой плотности. Возможно, это «водный мир» — планета, богатая водой, аналогов которой нет в нашей Солнечной системе.

Одним из главных открытий стало подтверждение существования планеты L 98-59 f. Она не проходит по диску своей звезды, поэтому ее нельзя было обнаружить обычными методами. Ее присутствие выдали крошечные «покачивания» звезды, вызванные гравитацией планеты. Эта планета получает от своего солнца примерно столько же энергии, сколько Земля от Солнца, а значит, находится в зоне обитаемости.

Найти планету с умеренными температурами в такой компактной системе — это особенно волнительно, — отмечает Кадье. — Это подчеркивает невероятное разнообразие планетных систем.

Важно, что ученые добились этих результатов, не запрашивая новое время на телескопах, а заново проанализировав архивные данные с помощью новых, более точных методов. Это позволило удвоить точность оценок масс и размеров планет.

Мы разработали эти методы, чтобы раскрыть такой скрытый потенциал архивных данных, — добавляет соавтор исследования Этьен Артиго. — Это доказывает, что улучшение инструментов анализа позволяет делать новые открытия на основе данных, которые просто ждали своего часа.

Система L 98-59 теперь встает в один ряд с другими знаменитыми компактными системами, такими как TRAPPIST-1. Ее близость к нам и разнообразие планет делают ее идеальной мишенью для поиска атмосфер и, возможно, когда-нибудь , признаков жизни.

Реальная польза этого исследования выходит далеко за рамки открытия конкретной планеты.

• Во-первых, это блестящая демонстрация эффективности нового подхода к анализу данных. Ученые не строили новый телескоп, а создали более совершенный «цифровой микроскоп» для уже существующей информации. Это значит, что сотни архивов наблюдений можно перепроверить и найти в них то, что было упущено ранее.
• Во-вторых, L 98-59 становится природной лабораторией для проверки фундаментальных теорий формирования планет. Мы до сих пор не до конца понимаем, почему одни планеты становятся каменистыми, как Земля, а другие — мини-нептунами с газовыми оболочками.

Изучая такое разнообразие миров у одной звезды, мы можем понять, какую роль играет расстояние до светила, его тип и другие факторы. Это ключ к пониманию нашего места во Вселенной и того, насколько уникальна Земля.

Главное замечание касается метода, которым была обнаружена пятая планета (радиальные скорости). Хотя техника обработки данных очень продвинута, сигнал от планеты в зоне обитаемости, особенно у активного красного карлика, может быть пограничным с шумом, порожденным самой звездной активностью (пятнами, вспышками). Авторы проделали огромную работу по очистке сигнала, но независимое подтверждение существования планеты f с помощью другого метода (например, астрометрии) было бы крайне желательно для полной уверенности. Пока ее существование — очень убедительная, но все же интерпретация данных.

Ранее ученые заявили, что лучшие кандидаты для поиска жизни — красные карлики.