Астрономи підтверджують, що екзопланети навколо зірки Барнарда є надзвичайно непридатними для життя

Зірка Барнарда, яка є червоним карликом з відносно невеликою масою, розташована менш ніж за 6 світлових років від Землі і є найближчим сусідом Сонячної системи після Альфи Центавра. Останніми роками ця система стала справжньою скарбницею для відкриття екзопланет: між серпнем 2024 року та березнем 2025 року було підтверджено існування чотирьох екзопланет. Ці планети є унікальними, оскільки їх маса знаходиться між масою Землі та Марса. Проте, нове дослідження з Кембриджського університету підтвердило, що ці планети, ймовірно, є непридатними для життя.

Аналізуючи хімічний склад зірки Барнарда, дослідники виявили, що планети в цій системі містять рідкісний мінерал периклаз, що складається з оксиду магнію (MgO). На жаль, наявність цього мінералу не віщує нічого доброго для можливості життя, оскільки периклаз погано зберігає воду. Більше того, команда виявила, що через їх тісні орбіти планети, ймовірно, давно втратили свої атмосфери. Результати дослідження були опубліковані в статті в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Периклаз можна знайти на Землі, але лише на глибині кількох сотень кілометрів під поверхнею. Проте планети, що обертаються навколо зірки Барнарда, здається, містять великі кількості цього мінералу через багатство магнію в системі. "Зірка Барнарда має величезну кількість елемента магнію в порівнянні з іншими зірками, тому її планети, ймовірно, також багаті на магній," - зазначив головний автор дослідження Ксандер Бірн з Кембриджського інституту астрономії. "На Землі цей магній використовується для утворення мінералів, званих олівіном, які є дуже важливими для зберігання води в планеті."

Астрономи також відзначили, що планети в цій системі обертаються дуже близько до своєї материнської зірки, на відстані від 1% до 4% від відстані між Землею та Сонцем. Як наслідок, всі чотири планети, ймовірно, є приливно заблокованими, з однією стороною кожної планети, що постійно звернена до зірки (аналогічно орбіті Місяця навколо Землі). Це означає, що протягом приблизно 10 мільярдів років (згідно з аналізом зірки) сторони, що обертаються, зазнавали радіаційних впливів і спалахів зірки.

Команда оцінює, що планети могли утримувати свої атмосфери протягом близько двох мільярдів років, але втратили їх через тиск радіації, що здувало їх. "Ці планети завжди були б ворожими, оскільки вони знаходяться дуже близько до своєї зірки," - сказав Бірн. "Навіть найвіддаленіша планета обертається в десять разів ближче, ніж Меркурій до Сонця. Коли ви так близько до своєї зірки і маєте таку малу гравітацію, ваша атмосфера просто здувається."

Більше того, планетарні системи такої компактності, як та, що навколо зірки Барнарда, часто є нестабільними через гравітаційні взаємодії між планетами. Це може призвести до зіткнень планет, падіння в зірку або їх викидання з системи, ставши "блукаючими планетами". Однак команда з Кембриджу виявила, що три внутрішні планети мають орбітальну резонансність, схожу на резонанс супутників Юпітера Іо, Європи та Ганімеда (1:2:4). У цьому випадку резонанс серед трьох внутрішніх планет (9:12:16) може діяти як стабілізуючий фактор для системи.

Майбутні місії з пошуку екзопланет, такі як PLATO від ESA, можуть виявити додаткові малі планети, подібні до тих, що обертаються навколо зірки Барнарда. Але наразі ці планети є унікальним відкриттям для обліку екзопланет. Хоча вони можуть бути надзвичайно непридатними для життя, аналіз команди (який пов'язує склад зірок і планет) може стати важливим фактором при вивченні інших екзопланет з метою визначення їх придатності для життя. Як зазначив Бірн:

"Більші планети набагато легше виявити, ніж маленькі, тому ми знаємо дуже мало про субземні планети, подібні до тих, що в цій системі. Але чутливість нових місій допоможе зменшити цей упереджений підхід, дозволяючи нам відкривати все більше і більше малих і кам'янистих планет, схожих на Землю."

Додаткова інформація: Кембриджський університет, MNRAS.