Neįtikėtina! Aptiko „super Žemę“, kuri yra beveik tokio paties amžiaus kaip Visata

Akivaizdu, kad egzoplaneta, esanti taip arti savo žvaigždės, greičiausiai nebus tinkama gyventi, net jei ji yra uolinga, kaip Žemė, Venera ir Marsas. Jos temperatūra nuolatinės dienos pusėje būtų 2 206 ºC.

Tačiau TOI-561 sistema, planetos ir visa kita, yra viena seniausių kada nors matytų – maždaug 10 milijardų metų amžiaus.

Tai daugiau nei dvigubai senesnė už Saulės sistemą, beveik tiek pat sena, kaip pati Visata, ir tai įrodo, kad uolėtos egzoplanetos gali išlikti stabilios labai ilgai.

„TOI-561b yra viena seniausių kol kas atrastų uolėtų planetų“, – sakė astronomė Lauren Weiss iš Havajų universiteto.

„Jos egzistavimas rodo, kad Visata formuoja uolingas planetas beveik nuo pat savo pradžios, prasidėjusios prieš 14 milijardų metų.

Tris planetas, pavadintas TOI-561b, TOI-561c ir TOI-561d, atpažino NASA planetų medžioklės kosminis teleskopas TESS. TESS žiūri į dangaus ruožus, ieškodamas periodiškų, silpnų panirimų tolimų žvaigždžių šviesoje. Tai yra tranzitai, kai planeta praeina tarp mūsų ir savo žvaigždės.

Remiantis šiais duomenimis ir tolesniais stebėjimais, astronomai galėjo nustatyti trijų egzoplanetų orbitinius periodus ir dydžius.

Tolimiausia TOI-561d yra maždaug 2,3 karto didesnė už Žemę, o orbitos periodas yra 16,3 dienos. TOI-561c yra 2,9 karto didesnė už Žemę, o jos orbitos periodas yra 10,8 dienos. O TOI-561b yra 1,45 karto didesnė už Žemę, jos orbitos periodas yra šiek tiek daugiau nei 10,5 valandos.

Komanda taip pat atliko radialinio greičio matavimus. Planetoms skriejant aplink žvaigždę, ta žvaigždė nesėdi vietoje. Kiekviena egzoplaneta dėl gravitacijos priartėja link žvaigždės, todėl gaunamas nedidelis kompleksinis šokis, kuris suspaudžia ir ištempia žvaigždės šviesą jai judant link mūsų ir tolstant nuo mūsų.

Jei žinome žvaigždės masę, galime stebėti, kiek žvaigždė juda reaguodama į gravitacinį egzoplanetos tempimą, ir apskaičiuoti egzoplanetos masę. Iš to mokslininkai apskaičiavo, kad TOI-561b yra maždaug tris kartus didesnė už Žemės masę.

Bet jos tankis yra maždaug toks pat kaip Žemės, apie penkis gramus kubiniame centimetre.

„Tai stebina, nes jūs tikėjotės, kad tankis bus didesnis“, – sakė planetų astrofizikas Stephenas Kane'as iš Kalifornijos universiteto. – Tai atitinka mintį, kad planeta yra labai sena.“

Taip yra todėl, kad sunkesni Visatos elementai – sunkesni už geležį metalai – yra įkalinti žvaigždžių širdyse, supernovose masyvios žvaigždės gyvenimo pabaigoje ir masinių mirusių žvaigždžių susidūrimuose. Tik mirus žvaigždėms ir pasklidus šiems elementams į kosmosą, jie gali pasiekti kitus objektus.

Taigi, pačiose seniausiose Visatos žvaigždėse yra labai nedaug metalų. Pavyzdžiui, TOI-561 yra mažai metalų. Bet kurios anksčiau Visatoje susiformavusios planetos taip pat turėtų būti mažai metalingos.

Ankstesni tyrimai parodė, kad uolėtų planetų formavimuisi yra mažesnė metalizacijos riba, nes sunkesni elementai yra mažiau išgarinami žvaigždžių spinduliuotės, o nedideli fragmentai aplinkiniame diske išgyvena pakankamai ilgai, kad galėtų susiburti ir suformuoti planetas.

Tokių planetų kaip TOI-561b radimas gali padėti konstruoti tuos modelius, o tai savo ruožtu galėtų padėti surasti senovines uolėtas egzoplanetas.

„Nors mažai tikėtina, kad šiandien bus apgyvendinta būtent ši planeta“, – sakė Kane'as, – tai gali būti daugelio uolingų pasaulių pranašas, kurie dar nėra atrasti aplink seniausias mūsų galaktikos žvaigždes.“

Tai gali padėti mums ieškoti gyvenamųjų pasaulių. Žemei yra apie 4,5 milijardo metų; manoma, kad ankstyviausiems gyvybės ženklams yra apie 3,5 milijardo metų. Vis dėlto, pirmieji duomenys apie stuburinius gyvūnus siekia maždaug 500 milijonų metų.

Kompleksinei gyvybei, kaip žinome, reikia laiko. Taigi, jei norime surasti gyvybę, kuri būtų sudėtingesnė nei archėjos ar mikrobai, planetos, kurios yra ilgaamžės ir gana stabilios, greičiausiai bus tokiai gyvybei svetingos.

Taigi, nors TOI-561b nebūtų svetinga planeta apsilankymui, ji duoda dar vieną užuominą, kuri galėtų padėti mums entuziastingai ieškoti kitos gyvybės Visatoje.

Komandos tyrimas pristatytas 237-ajame Amerikos astronomijos draugijos susirinkime. Jis taip pat publikuojamas „The Astronomical Journal“ ir yra prieinamas „arXiv“.