TOI 700 d — экзопланета земного типа

TOI 700 d — экзопланета околоземного размера, вероятно, скалистая, вращающаяся в обитаемой зоне красного карлика TOI 700. Она является самой внешней планетой в системе. Объект расположен примерно в 101,4 световых годах (31,1 пк) от Земли в созвездии Золотая Рыба. 

Экзопланета TOI 700 d была обнаружена космический телескоп TESS. Запущенный в 2018 году, TESS ищет экзопланеты транзитным способом, т.е определяет изменение яркости звезды, когда планеты проходят перед своей звездой. TOI 700 d — одна из трех планет, обнаруженных ТЕСС на орбите звезды TOI 700 (две другие экзопланеты — TOI 700 b и TOI 700 c). Название звезды происходит от того, что она является 700-й записью в каталоге объектов TESS, представляющих интерес.

Особенности экзопланеты TOI 700 d

Что делает TOI 700 d особенным? Измерения показывают, что экзопланета в 1,19±0,11 раза превышает размер Земли. Следовательно, с точки зрения размера, эта экзопланета похожа на Землю. Масса TOI 700 d достоверна не определенна и имеет разные оценки и колеблется от 1,1 до 2,5 от массы Земли. Если взять заявленный размер и массу, то плотность (и, следовательно, состав) TOI 700 d близка к плотности Земли, что будет квалифицирует планету как земную. Однако, учитывая диапазон возможных значений размера и массы с учетом их ошибок, плотность и состав TOI 700 b могут быть практически любыми.

Наиболее важным соображением является то, как далеко от своей звезды вращается планета TOI 700d. Обитаемая зона — это область вокруг звезды, в которой орбитальная планета, имеющая правильный размер и состав, может иметь надлежащий температурный диапазон для поддержки жидкой воды на ее поверхности и, следовательно, возможно, укрывать жизнь. Планеты, которые вращаются слишком близко к своим звездам, будут слишком горячими, а планеты, которые вращаются слишком далеко от своих звезд, будут слишком холодными (обитаемая зона иногда называется “зоной Златовласки”). Обитаемая зона зависит от размера и температуры звезды. Большинство предполагаемых планет, подобных Земле, обнаруженных до сих пор, вращаются вокруг карликов M-типа, звезд, намного более холодных и меньших, чем Солнце. Следовательно, их обитаемые зоны намного ближе к этим звездам, чем обитаемая зона вокруг нашего Солнца.

TOI 700 d, например, вращается вокруг своей карликовой звезды M-типа на 16% расстояния, на котором Земля вращается вокруг Солнца. Карлики M-типа — это красные звезды, которые меньше, менее массивны и слабее Солнца. Орбитальный период TOI 700d составляет всего 37,4 дня. На этом расстоянии от своей звезды TIO 700 d получает около 86% тепла, которое наша планета получает от Солнца. Две другие планеты, вращающиеся вокруг TOI 700 вращаются еще ближе, что слишком близко, чтобы быть в обитаемой зоне. Орбита этих экзопланет так близко к своей звезде, что имеет последствия. Гравитация звезды, вероятно, приливно заблокировала все три планеты, заставляя планеты быть постоянно повернутыми одной стороной к своей звезде. Таким образом, вполне вероятно, что ночная сторона TOI 700 d постоянно во мраке и на ней очень холодно, в то время как дневная сторона может быть слишком горячей, чтобы поддерживать жизнь. Большая часть любой воды на поверхности планеты может быть заперта во льду на ее ночной стороне.

Тогда возникает вопрос о стабильности звезды TOI 700 и вероятности того, что она может вспыхнуть и тем самым уничтожить атмосферу TOI 700 d. Вспышка является обычным явлением с карликами M-типа и это может стать проблемой для возникновения даже самой примитивной жизни. Первооткрыватели TOI 700 d обсудили этот потенциал. Они обнаружили, что данные TESS TOI 700 не показывают наблюдаемых вспышек белого света. Тем не менее, TESS наблюдал TOI 700 в течение относительно короткого периода и поэтому астрономы не знают, каково его долгосрочное поведение.

Есть ли жизнь на TOI 700 d?

Является ли TOI 700 d похожей на Землю планетой? Существуют слишком много неопределенностей, чтобы сказать наверняка, является ли эта экзопланета похожей на Землю или нет. Конечно, повестка дня состоит в том, чтобы установить, что планеты, подобные Земле, распространены, в надежде доказать, что жизнь в других частях Вселенной распространена.

Однако, даже если есть подобные Земле экзопланеты, нет никакой гарантии, что на любой из них есть жизнь. Хотя жидкая вода и надлежащая температура являются необходимыми условиями для жизни, они вряд ли являются достаточными условиями для жизни. Существование жизни — это гораздо больше, чем просто жидкая вода.