Астрономи виявили ймовірно кам’янисту «суперземлю» всього за 20 світлових років від нас — і вона може підтримувати життя. Планета, названа GJ 251 c, має масу майже у чотири рази більшу за земну. Те, що особливо захоплює науковців, — це те, що вона обертається у зоні, придатній для життя, тобто в області, де за сприятливих умов може існувати рідка вода. Після двох десятиліть спостережень сигнал цієї планети став одним із найперспективніших серед близьких кандидатів для вивчення атмосфер малих світів. Відкриття стало результатом міжнародної співпраці, до якої увійшли дослідники з Університету штату Пенсильванія. Їхня робота об’єднала довготривалі спостереження з кількох обсерваторій і нові, надточні спектральні дані. Результат показав, що в системі GJ 251 існує друга планета — саме та, що розташована у бажаній «золотій зоні» навколо своєї зірки. Пошук життя на суперземлі GJ 251 c «Ми шукаємо такі типи планет, тому що вони дають нам найкращі шанси знайти життя поза Землею», — сказав Суврат Махадеван, професор астрономії з Пенсильванського університету та співавтор дослідження. «Екзопланета перебуває у придатній для життя зоні — на правильній відстані від своєї зірки, де може існувати рідка вода, якщо вона має відповідну атмосферу». Цей контекст є вирішальним. Кам’яниста планета поруч, яка обертається в м’якому світлі невеликої, спокійної зірки, дає майбутнім телескопам реальний шанс виявити атмосферні “відбитки пальців” — гази, як-от кисень, метан чи вуглекислий газ, які можуть свідчити про умови на поверхні або навіть про біологічну активність. Як знайшли GJ 251 c Протягом багатьох років астрономи відстежували ледь помітні “хитання” зірки GJ 251, спричинені гравітаційним впливом планети, що її обертає. Ці доплерівські зміщення надзвичайно слабкі й легко маскуються магнітними коливаннями самої зірки. Спочатку команда уточнила сигнал від внутрішньої планети GJ 251 b, яка обертається за 14 днів. Потім, додавши нові високоточні дані, вони помітили повільнішу 54-денну періодичність, що вказує на більш масивну планету далі від зірки — GJ 251 c. Детекція стала можливою завдяки рокам спостережень, зібраних із різних інструментів, та складному моделюванню, що відділило сигнали планет від “шуму” самої зірки. Інструменти, створені для таких відкриттів Прорив став можливим завдяки приладу Habitable-Zone Planet Finder (HPF) — спектрографу ближнього інфрачервоного діапазону, встановленому на телескопі Hobby-Eberly у Техасі. Його створили спеціально для пошуку малих планет біля холодних, близьких зірок. «Ми назвали його “Пошукач планет у зоні, придатній для життя”, тому що шукаємо світи на правильній відстані від своїх зірок, де може існувати рідка вода. Це — центральна мета нашого проєкту», — пояснив Махадеван. «Це відкриття — один із найкращих кандидатів для пошуку ознак життя в атмосфері впродовж найближчих п’яти-десяти років». Для підтвердження результату команда також використала інший надстабільний спектрометр — NEID, який незалежно зафіксував ту саму 54-денну періодичність. Різні інструменти з різних обсерваторій привели до одного висновку: GJ 251 c — це помірна суперземля з потенціалом для життя. Як подолати «шум» самої зірки Найбільша складність полягає в тому, що зірки дуже “шумні”: плями на їхній поверхні, магнітні спалахи, конвекційні потоки — усе це може імітувати сигнал планети. Команда вирішила це, порівнюючи зміни спектра зірки на різних довжинах хвиль і застосовуючи спеціальні моделі машинного навчання до об’єднаного набору даних. «Це дуже складна гра — намагаєшся приглушити активність зірки, одночасно виявляючи її тонкі сигнали, відокремлюючи слабкий ритм планети від киплячого магнітного казана зоряної поверхні», — сказав Махадеван. Погляд у майбутнє Безпосередньо сфотографувати таку невелику й тьмяну планету біля яскравої зірки нинішні телескопи ще не можуть — але це питання часу. «Ми перебуваємо на передовій технологій і методів аналізу», — зазначив Корі Бірд, провідний автор роботи. — «Нам потрібне наступне покоління телескопів, щоб безпосередньо побачити цю планету, а також інвестиції у розвиток спільноти». Інженери вже будують 30-метрові телескопи нового покоління з коронографами та надчутливими спектрографами, здатними виявляти атмосфери на кам’янистих планетах поблизу Землі. Однією з найперспективніших цілей для цих приладів стане саме GJ 251 c. Якщо вона має атмосферу, її гази можуть розкрити умови на поверхні — і, можливо, сліди життя. Уроки від GJ 251 c Це відкриття демонструє, як довготривалі спостереження, міжнародна співпраця та нові технології можуть перетворити слабкий сигнал на справжню наукову сенсацію. «Ми завжди дивимося вперед, — каже Бірд. — Від навчання нових поколінь студентів до створення технологій для пошуку потенційно придатних для життя планет». «Хоча ми поки що не можемо підтвердити наявність атмосфери або життя на GJ 251 c, це — надзвичайно перспективна ціль для майбутніх місій», — підсумував Махадеван. GJ 251 c має все потрібне: вона порівняно близька, ймовірно кам’яниста і перебуває в придатній для життя зоні своєї зірки. Це не світ, який ми можемо побачити сьогодні, але він — один із перших кандидатів для нових телескопів, що скоро запрацюють. Коли ці обсерваторії розпочнуть роботу, ця суперземля стане одним із головних об’єктів у пошуку життя поза Землею — нагадуючи, що терпіння та точні інструменти здатні перетворити слабкі зоряні коливання на черговий великий крок у дослідженні Всесвіту. Повне дослідження опубліковано в The Astronomical Journal.