Планета-призрак: как астрономы нашли невидимую суперземлю

Гигант, которого не видит ни один телескоп: загадочная планета Kepler-725c открыта необычным способом.

На расстоянии более двух тысяч световых лет от Земли, в глубинах космоса, учёные обнаружили поистине уникальный мир — экзопланету Kepler-725c. Это открытие стало ещё одним подтверждением того, насколько загадочен и многообразен наш мир за пределами Солнечной системы. Самое поразительное заключается в том, что эту планету не удалось увидеть напрямую — её существование удалось установить благодаря тонким колебаниям другой планеты в той же системе.

Планета-призрак: как её нашли

Kepler-725c находится в системе Kepler-725, расположенной на расстоянии 2472 световых лет от нас. Эта планета представляет собой так называемую суперземлю — её масса примерно в 10 раз превышает массу нашей родной Земли. При этом по своим размерам и характеристикам Kepler-725c не имеет аналогов в пределах Солнечной системы.

Главная загадка Kepler-725c — в том, что её нельзя было обнаружить привычными астрономическими методами наблюдения. Она не проходит транзитом перед своей звездой, то есть не пересекает диск светила с нашей точки зрения.

Из-за этого традиционные телескопические наблюдения оказались бессильны. Но учёные не оставили попыток и применили метод, который в последние годы всё чаще доказывает свою эффективность — метод вариаций времени транзита (TTV).

Астрономы обратили внимание на аномальные колебания в транзитах другой планеты в этой системе — газового гиганта Kepler-725b, который совершает оборот вокруг звезды за 39,64 дня. Изменения в регулярности его прохождения перед звездой указывали на гравитационное влияние ещё одного массивного объекта.

Проведя тщательный анализ этих колебаний, команда исследователей под руководством Сунь Лейлей из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук определила массу и параметры орбиты загадочной Kepler-725c.

Особенности орбиты и загадка обитаемости

Открытие Kepler-725c не ограничивается лишь её обнаружением. Особое внимание учёных привлекли орбитальные характеристики этой планеты. В отличие от Земли, чья орбита практически круговая (с эксцентриситетом 0,0167), орбита Kepler-725c сильно вытянута — её эксцентриситет составляет 0,44. Это означает, что в процессе движения вокруг своей звезды планета то сближается с ней, то удаляется на значительное расстояние.

Такая траектория приводит к резким перепадам температур на поверхности Kepler-725c. Лишь часть её орбиты — на протяжении 207,5-дневного цикла — проходит через так называемую обитаемую зону, где условия могут быть подходящими для существования воды в жидком состоянии и, возможно, жизни.

Если на планете существует атмосфера, смена температур в разные периоды может быть крайне резкой. Это порождает ещё больше вопросов о возможности существования жизни на такой изменчивой планете — вероятно, она могла бы возникнуть и развиваться лишь в "тёплые месяцы", пока Kepler-725c пребывает в благоприятной части своей орбиты.

Ограничения современных технологий

Несмотря на то, что учёным удалось установить массу и орбиту Kepler-725c, исследовать её атмосферу на сегодняшний день практически невозможно. Дело в том, что для анализа состава атмосферы астрономы используют метод спектроскопии транзита — когда свет звезды проходит сквозь атмосферу планеты, а телескоп фиксирует характерные изменения в спектре излучения. Но так как Kepler-725c не проходит перед своей звездой, этот метод здесь неприменим.

Даже самые современные приборы, такие как космический телескоп «Джеймс Уэбб», оказываются бессильны в таких случаях. Однако в ближайшие годы ситуация может измениться благодаря новым миссиям.

Будущее открытий: миссия PLATO

В 2026 году Европейское космическое агентство планирует запуск новой миссии — космического телескопа PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars). Этот аппарат будет обладать значительно большей чувствительностью и сможет находить ещё больше подобных «невидимых» экзопланет. В особенности это касается планет, расположенных в обитаемых зонах звёзд, подобных нашему Солнцу.

Как отметил руководитель исследования Сунь Лейлей, открытие Kepler-725c демонстрирует огромный потенциал метода TTV для обнаружения планет сравнительно небольшой массы, которые иначе могли бы остаться неизвестными.

Загадочный космос — безграничные горизонты

Kepler-725c — ещё одно напоминание о том, что Вселенная скрывает бесчисленное множество загадок. Современная астрономия всё глубже проникает в тайны космоса, используя всё более изощрённые методы. Даже там, где не может помочь оптика, на помощь приходят сложнейшие расчёты и анализ гравитационного взаимодействия между небесными телами.

За пределами Солнечной системы уже открыто более 5500 экзопланет, и каждое новое открытие в этой области не только пополняет астрономические каталоги, но и расширяет наше понимание о том, как может выглядеть жизнь в других уголках Галактики. Возможно, в будущем именно такие загадочные миры, как Kepler-725c, помогут нам найти ответ на главный вопрос: одиноки ли мы во Вселенной?