Астрономы нашли эталонную землеподобную планету у звезды типа М

Звезда TOI-4616 находится в 91 световом году от Земли. Она нагрета до 3150 кельвинов, а ее масса и радиус составляют примерно 0,19 от солнечных. Планета TOI-4616 b превосходит Землю по радиусу в 1,22 раза. Она находится очень близко к звезде и совершает полный оборот за 1,55 дня. Из-за этого поверхность планеты нагревается до 251,85 °C. Красные карлики переходят в стабильную стадию от одного до двух миллиардов лет, а до этого светят гораздо ярче. Близкое расположение и ранняя активность звезды вызывают мощные вспышки и сильно облучают планету.

В таких условиях легкие водородные оболочки планет исчезают быстро. Однако плотные слои из углекислого газа иногда выдерживают радиацию. Планета также способна сформировать новую атмосферу, когда на ней извергаются вулканы и газы выходят наружу уже после того, как звезда успокаивается. Магнитное поле тоже помогает удержать газ. По своим параметрам TOI-4616 b находится посередине между мирами около горячих и ультрахолодных карликов. Свою изначальную атмосферу эта планета, скорее всего, уже потеряла. Именно поэтому она отлично подходит для того, чтобы проверять научные модели. На ее примере астрономы выясняют, как планеты теряют газ, из чего состоят внутри и как удерживают летучие вещества.

Астрономы впервые наблюдали планетную систему в «подростковом» возрасте

Астрономы выбрали систему TOI-4616 в качестве эталона, потому что давно за ней наблюдают. В архивах лежат снимки звезды за 1954 год. Позже систему фотографировали аппарат PanSTARRS в 2011 году и телескоп SNO/Artemis в 2025 году. Ученые точно знают параметры этой звезды и регулярно фиксируют, как планета проходит по ее диску. Точные данные позволяют использовать космический телескоп Джеймса Уэбба. Инженеры построили его специально для того, чтобы узнавать состав экзопланет, но телескоп умеет работать только с хорошо изученными звездами.

Астрономы изучают такие системы, чтобы дополнить знания о космосе, где уже подтвердили существование более шести тысяч экзопланет. Красные карлики часто удерживают вокруг себя сразу несколько каменистых миров, как в системе TRAPPIST-1 с ее семью планетами. Тусклый свет и малый размер таких звезд помогают астрономам замечать планеты и анализировать газ вокруг них. Результаты новой работы описаны в статье «TOI-4616 b: эталонная планета размером с Землю, которая проходит по диску близкого карлика M4». Докторант Фрэнсис Цзун Ланг из Центра космоса и обитаемости Бернского университета в Швейцарии и его коллеги направили текст в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Сейчас препринт доступен на сайте arxiv.org.

Фото NASA/ ESA/ CSA/ Joseph Olmsted (STScI)/ Webb Space Telescope.