Астрономы впервые обнаружили экзопланеты размером с Землю

Планеты Kepler 20e и Kepler 20f, по всей видимости, обладают каменистой поверхностью. Kepler 20e обращается вокруг светила за 6,1 земных суток и температура на ее поверхности примерно равна 1 040 К. Период обращения Kepler 20f составляет 19,6 суток, а температура — 705 К.

Kepler 20e чуть меньше Венеры (0,87 радиуса Земли), а Kepler 20f — немного больше (1,03). Оба объекта находятся в пятипланетной системе звезды Kepler 20, находящейся примерно в тысяче световых лет от Земли в созвездии Лиры.

На планете с индексом e любая атмосфера должна была испариться, оставив только спёкшиеся породы, богатые кварцем и железом. На f-планете водород и гелий должны были покинуть атмосферу, но некоторое количество водяного пара могло выжить.

«Это открытие впервые показало, что экзопланеты размером с Землю существуют и что мы в состоянии их обнаружить», — отмечает Франсуа Фрессин из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature.

Система Kepler 20 включает также три планеты, по размерам превышающие Землю, но уступающие Нептуну. Kepler 20b (ближайшая к звезде), Kepler 20c (третья по счёту) и Kepler 20d (пятая) обращаются вокруг светила за 3,7, 10,9 и 77,6 земных суток соответственно. Все пять планет имеют орбиты, лежащие примерно в пределах орбиты Меркурия. Звезда принадлежит к тому же G-классу, что и Солнце, но она немного меньше и прохладнее.

Система чрезвычайно интересна. В Солнечной системе небольшие твёрдые миры находятся поблизости от светила, тогда как крупные и газообразные — дальше. В данном же случае большие и маленькие планеты перемешаны. Учёные не уверены в том, как формировалась данная система, но полагают, что планеты образовались в ней не там, где находятся сейчас. Вероятно, они появились на свет на более далёких орбитах, а затем мигрировали внутрь в результате взаимодействия с материалом диска, из которого они произошли.

«Кеплер» обнаруживает кандидатов в экзопланеты путём регистрации снижения яркости более чем 150 тысяч звёзд. Изменение яркости звезды указывает на прохождение планеты между светилом и Землёй. Учёные отслеживают три таких транзита, прежде чем вносят кандидата в список. Затем к процессу подключаются наземные телескопы и орбитальная обсерватория «Спитцер», данные которых позволяют подтвердить или опровергнуть существование планеты.

Но на этот раз планеты были столь малы, что 12-часовые наблюдения гравитационного воздействия кандидатов на звезду, выполненные одним из 10-метровых телескопов обсерватории им. Кека на Гавайях, не смогли подтвердить открытие, и ученым пришлось обратиться к статистике.

Масса и плотность новых планет остаются загадкой. Решить её поможет «Северный спектрометр лучевых скоростей» (North radial-velocity spectrometer), который начнёт работу в апреле 2012 года на 3,6-метровом Национальном телескопе им. Галилея на Канарских островах.