Звёздные системы с экзопланетами

Звёздная система с экзопланетами — это система, состоящая из звезды и одной или нескольких экзопланет, которые находятся за пределами Солнечной системы. Экзопланеты — это планеты, вращающиеся вокруг других звёзд, и они представляют собой объекты, похожие на планеты в Солнечной системе.

Звёздная система TOI-700 состоит из красного карлика TOI-700 и трёх экзопланет, включая TOI-700 d. Звезда TOI-700 — это красный карлик спектрального класса М2V, масса которого составляет 40% от массы Солнца, радиус — 40% от радиуса Солнца, а температура — 50% от температуры Солнца.
TOI-700 d — это экзопланета земной группы, расположенная на расстоянии 101,4 световых лет от Солнца в созвездии Золотой Рыбы. Она вращается вокруг красного карлика TOI-700 и является четвёртой по удалённости планетой в системе.
TOI-700 d имеет радиус и массу, аналогичные земным: оценочная масса составляет около 1,6 массы Земли, а радиус — около 1,14 радиуса Земли. Планета находится в обитаемой зоне своей звезды, что делает её потенциально пригодной для жизни. Однако из-за близкого расположения к звезде TOI-700 d находится в состоянии приливного захвата, то есть всегда обращена к звезде одной стороной.

Вот ещё несколько примеров звёздных систем с экзопланетами:
\* Альфа Центавра,
\* Звезда Барнарда,
\* Звезда Лейтена,
\* Звезда Тигардена,
\* Звезда Вольф 359,
\* Звезда TRAPPIST-1,
\* Звезда Кеплер-42,
\* Звезда Кеплер-186,
\* Звезда Тау Кита.

Давайте рассмотрим их подробнее.

Самая известная экзопланета в системе Альфа Центавра — Альфа Центавра A b, также известная как Кандидат 1 или C1. Это неподтверждённый кандидат в экзопланеты, открытый в феврале 2021 года методом прямого наблюдения. Предполагается, что эта планета находится в зоне обитаемости звезды Альфа Центавра A, имеет массу от массы Нептуна до половины массы Сатурна и, предположительно, является газовым гигантом.

У звезды Барнарда пока не обнаружены экзопланеты. Однако в 1960-х годах существовала гипотеза о наличии у неё нескольких экзопланет.

Звёздная система Лейтена (GJ 273) состоит из красного карлика класса М главной последовательности и двух экзопланет. Планета GJ 273 b имеет период 18,65 суток, массу (m·sin(i)) = 2,2 M; и находится на внутреннем краю зоны обитаемости, получая на 20% больше энергии, чем Земля от Солнца. Планета GJ 273 с имеет период 4,72 суток, массу (m·sin(i)) = 1,18 M;.

Teegarden’s Star c — экзопланета, которая находится на орбите в обитаемой зоне красного карлика М-типа, звезды Тигардена. Она расположена на расстоянии 12,5 световых лет от Солнечной системы. Планета вращается вокруг своей звезды с орбитальным периодом 11,4 дня. Масса Teegarden’s Star c оценивается как минимум 1,11 массы Земли, а её радиус, вероятно, земной, что предполагает земноподобный состав с железным ядром и скалистой корой.
Teegarden’s Star c потенциально может иметь на своей поверхности океан воды или льда из-за высоких температур. Равновесная температура планеты составляет -47 °C, но если у неё есть плотная атмосфера, её поверхность может быть намного теплее.
Звезда Тигардена — ультрахолодный красный карлик, масса которого составляет около 9% массы Солнца, а температура — около 2900 Кельвинов (2623 °C или 4760 F). Он старше Солнца, его возраст составляет 8 миллиардов лет.
Звёздная система Тигардена состоит из красного карлика и двух экзопланет. Одна из них, Тигарден b, находится в пределах обитаемой зоны звезды и считается четвёртой по близости потенциально обитаемой планетой после Земли.

Звёздная система Вольф 359 находится на расстоянии 7,8 световых лет от Солнца. В этой системе предположительно есть две экзопланеты с массами 3,8 и 44 земных. Учёные обнаружили их в 2019 году, основываясь на анализе данных, собранных телескопом «Кеплер».

Звёздная система TRAPPIST-1 состоит из семи известных экзопланет, вращающихся вокруг холодного красного карлика TRAPPIST-1. Эта система находится в созвездии Водолея на расстоянии примерно 40,66 световых лет от Земли. TRAPPIST-1 — это звезда возрастом 7,6 миллиардов лет с массой около 9% массы Солнца.
Планеты системы TRAPPIST-1 имеют радиусы от 0,9 до 1,1 радиуса Земли и массы от 0,09 до 1,4 массы Земли. Они находятся очень близко друг к другу, и их орбиты имеют небольшой наклон к плоскости экватора звезды.
Из семи планет системы TRAPPIST-1 четыре находятся в пределах зоны обитаемости звезды, где теоретически может существовать жидкая вода. Однако условия на этих планетах могут быть экстремальными из-за близости к звезде и отсутствия магнитного поля у TRAPPIST-1.

Звёздная система Kepler-42 находится в созвездии Лебедь и состоит из одной звезды Kepler-42 и трёх экзопланет. Самая большая экзопланета системы, Kepler-42b, была открыта в 2011 году. Её масса составляет 8,3 массы Земли, а радиус — 1,64 радиуса Земли.

Звёздная система Kepler-186 состоит из одной звезды и пяти экзопланет. Звезда Kepler-186 относится к классу красных карликов и расположена на расстоянии 492 световых года от Земли.
Экзопланеты в этой системе были обнаружены транзитным методом с использованием космического телескопа «Кеплер». Четыре из них находятся в так называемой обитаемой зоне звезды, то есть на таком расстоянии от неё, где возможно существование воды в жидком состоянии.
Самая интересная экзопланета в системе — Kepler-186f. Она находится в обитаемой зоне и имеет радиус, близкий к радиусу Земли. Это делает её первой планетой с радиусом, близким к земному, обнаруженной в обитаемой зоне другой звезды.

Звезда Тау Кита находится на расстоянии 12 световых лет от Земли. Вокруг неё обнаружено четыре экзопланеты. Одна из них, планета D, находится в зоне обитаемости звезды, то есть на таком расстоянии от Тау Кита, где возможно существование воды в жидком виде. Однако открытие ещё нуждается в подтверждении.

Возможность для жизни на экзопланетах зависит от множества факторов, включая массу планеты, температуру, наличие атмосферы и жидкой воды. Из известных экзопланет, потенциально пригодных для жизни, можно выделить следующие:
1\. Проксима Центавра b — планета в 4,2 световых годах от Земли, на 10 % больше Земли и с родительской звездой красным карликом.
2\. Росс 128 b — планета в 11 световых годах от Земли, с родительской звездой красным карликом и массой, почти в полтора раза превышающей земную.
3\. Глизе 581 c — планета в 20 световых годах от Земли, с родительской звездой красным карликом и массой, в 3,8 раза превышающей земную.
Эти планеты находятся в «зоне жизни», где потенциально может быть вода в жидком виде и климатические условия, близкие к земным.

Дальнейшая перспектива изучения звёздных систем с экзопланетами связана с развитием технологий и инструментов для обнаружения и исследования планет, находящихся за пределами Солнечной системы. Ожидается, что с появлением новых телескопов и космических миссий, таких как JWST и «Спектр-УФ», учёные смогут получить более точные данные о характеристиках экзопланет, их атмосферах и условиях на поверхности. Это позволит лучше понять процессы формирования и эволюции планетных систем и, возможно, обнаружить признаки жизни за пределами Земли.