Группа астрофизиков из Техасского университета в Остине во главе с Уильямом Кокреном в ходе совместной конференции Европейского конгресса планетарных наук и Отделения планетоведения Американского астрономического общества рассказала о результатах наблюдений звезды Kepler-18, возле которой были найдены три экзопланеты с любопытными характеристиками.

Упомянутое светило получило свое обозначение, так как находится в поле обзора космического телескопа "Кеплер". Последний ориентирован на поиск планет транзитным методом. То есть он отслеживает прохождение объектов по яркости звезд, на которые они бросают "тень".

Данные, полученные по Кеплер-18, указывали на то, что вокруг звезды вращаются два тела, орбитальные периоды которых находятся в резонансе. Чуть позднее был обнаружен и третий объект.

После этого нужны были доказательства того, что вся троица представляет собой именно планеты. С этой целью были проведены дополнительные спектроскопические исследования при помощи трехметрового телескопа Обсерватории имени Лика, а также телескопа Кек I, оборудованного спектрографом HIRES. Были рассмотрены и транзиты на длине волны в 4,5 микрометра, зафиксированные с помощью камеры IRAC телескопа "Спитцер". В итоге были получены достаточно высокого качества фотографии Kepler-18 и ее окружения, сделанные в ближней инфракрасной области спектра.

Ученым удалось установить, что Kepler-18 по своим основным характеристикам напоминает наше Солнце: так, его масса составляет 0,97 ± 0,04 солнечной, радиус — 1,11 ± 0,05 солнечного, а эффективная температура — 5 345 кельвинов (у Солнца — 5 778 кельвинов). Между тем, вновь обнаруженная звезда гораздо старше нашей: если возраст Солнца насчитывает всего около 4,5 миллиардов лет, то возраст Кеплер-18 — около 10 миллиардов лет.

Как утверждает руководитель исследования Уильям Кокрен, найденные объекты, скорее всего, действительно представляют собой экзопланеты. Наименее надежна эта информация в отношении объекта Kepler-18b, но даже в этом случае шанс корректной идентификации превышает вероятность ошибки более чем в 700 раз, констатирует Кокрен.

Данные планеты будут отнесены к классу так называемых "суперземель" — планет, масса которых превышает массу Земли, но значительно меньше чем масса газовых гигантов (1-10 земных масс). Как правило, к ним относятся планеты земного типа, состоящие из каменных пород. В нашей Солнечной системе планет этой категории нет.

Так как масса "суперземель" сравнительно невелика, их сложно обнаружить при помощи традиционной доплеровской спектроскопии. Поэтому первые из этих объектов обнаружили лишь относительно недавно в других звездных системах путем гравитационного микролинзирования.

Первые планеты такого типа были открыты в 1991 году возле пульсара PSR B1257+12. Они вращались вокруг нейтронной звезды, а их масса составляла примерно четыре земных. Первая же "суперземля", вращающаяся вокруг нормальной звезды, была обнаружена в 2005 году около звезды Глизе 876. Ее масса равнялась 7,5 земным. Почти все планеты этого типа вращались вокруг звезд небольшой массы, относящихся к оранжевым и красным карликам.

Но вернемся к системе Kepler-18. Масса объекта Kepler-18b в 6,9 ± 3,4 раза превышает земную, а его радиус в 2,0 ± 0,1 раза больше, чем у Земли. Зато он обладает очень небольшой орбитой, совершая один оборот вокруг материнской звезды всего за 3,5 дня. Это и вызывает сомнение в его планетарной природе. В отличие от Kepler-18b, ее соседки, которые крупнее по размеру, имеют более широкие орбиты. Так, Kepler-18с, которая расположена в центре системы, по массе превосходит Землю в 17,3 ± 1,9, а по радиусу — в 5,5 ± 0,3 раза и совершает круг по орбите за 7,6 дня. А у Kepler-18d масса и радиус равны соответственно 16,4 ± 1,4 и 7,0 ± 0,3 земным, при этом период обращения равен 14,9 дня.

Система, сложившаяся вокруг Kepler-18, интересна в первую очередь тем, что она очень компактна: размеры ее таковы, что она могла бы уместиться, скажем, в пределах орбиты Меркурия. Во-вторых, существует орбитальный резонанс между внешними планетами системы, Kepler-18d и Kepler-18c: соотношение их орбитальных периодов примерно равно 1:2.

Это отнюдь не первые потенциальные "суперземли", зафиксированные телескопом "Кеплер" в этом году: в январе с помощью все того же транзитного метода была обнаружена планета Kepler-10b. Ее радиус в 1,4 раза больше земного, а масса — в 4,5 раза выше, чем у Земли. Kepler-10b стала первой каменной планетой, состав которой удалось подтвердить.

Не исключено, что на каких-то "суперземлях" может существовать и жизнь, ведь по строению они должны быть похожи на нашу родную планету.