Всі пам'ятають знамениту планету Татуїн із фільму Зоряні Війни, яка є рідною для Люка Скайуокера. Через те, що ця планета обертається навколо двох зірок, вона схожа на випалений, піщаний світ. У реальному житті, завдяки обсерваторіями, таким як космічний телескоп «Кеплер», ми знаємо, що бінарна зоряна система дійсно може володіти екзопланетами. Тепер же вчені-планетологи пішли далі і обговорювали питання: чи можуть планети у подвійної зірки бути схожими на Землю і володіти умовами, що підтримують життя?
«Це означає, що подвійні зоряні системи, що вивчаються в даній роботі, є чудовими кандидатами, щоб володіти відповідними землеподібними планетами, незважаючи на великими варіації одержуваного світла в такій системі», - Макс Попп, учений в Прінстонському університеті в Нью-Джерсі.
Попп і Зігфрід Еггл з Каліфорнійського технологічного інституту, який ще є і вченим в Лабораторії реактивного руху НАСА, розробили модель планети в системі Kepler 35. Пара зірок Kepler 35A і Kepler 35B дійсно володіють планетою, яка отримала найменування Kepler 35b, яка є гігантською, по порівняно з Землею - її розмір більше нашої планети у вісім разів, а орбітальний період дорівнює 131,5 земних дня. У своїх дослідженнях вчені знехтували гравітаційним впливом цієї планети і додали в модель гіпотетичну землеподібну планету, покриту водою. Далі почалося моделювання того, як стане вести себе ця планета, якби вона оберталася навколо зірок з періодом між 341 і 380 земними днями.
«Наше дослідження мотивовано фактом того, що пошук потенційно придатних для існування життя планет вимагає великого зусилля. Таким чином, важливо знати заздалегідь, де краще шукати. У своїй моделі ми показуємо, скільки можуть означати дослідження подвійних зоряних систем », - каже Еггл.
При дослідженні екзопланет вчені оперують словосполученням «зона проживання» - діапазоном відстаней навколо зірки, в якому у землеподобной планети, на її поверхні, буде існувати вода в рідкому вигляді. У тому випадку, якщо дві зірки обертаються навколо один одного, зона проживання розглядається в залежності від положення точки центру мас системи. Щоб існування тут не здавалося таким вже й простим, планета, що рухається навколо двох зірок, переміщалася б не по колу, а її орбіта коливалася б в залежності від гравітаційної взаємодії між двома зірками.
Ілюстрація художника екзопланети у подвійної системи Kepler-35A і Kepler-35B. Джерело: NASA / JPL-Caltech
Попп і Еггл з'ясували, що на найдальшому рубежі придатною для існування життя зони в подвійній системі Kepler 35 у гіпотетичній планети, покритої водою, буде велика зміна температури поверхні. Але, оскільки у такий планети в атмосфері присутні невелика кількість водяної пари, глобальні середні температури поверхні змінювалися б всього лише на 2 градуси Цельсія протягом року.
«Це схоже на клімат в земних пустелях, які відчувають великі температурні зміни при переході з дня в ніч. Кількість води в повітрі має велику кількість ».
Але, ближче до зірок, близько внутрішнього краю придатною для життя зони, глобальні середні температури поверхні на тій же планеті залишаються майже незмінними. Це викликано тим, що більше водяної пари було б в змозі перебувати в атмосфері гіпотетичної планети і діяти як буфер, щоб зберегти стан поверхні.
Для прикладу, при наявності в системі єдиної зірки, планета за межами зовнішнього краю зони проживання подвійної системи виявилася б в змозі «сніжку», тобто була б повністю покрита льодом. Якби вона розташовувалася ближче внутрішнього краю подвійної системи, атмосфера стала б дуже щільною, як на Венері, почався б неконтрольований парниковий ефект, якій абсолютно непривітний для життя.
Є і одна естетична кліматична особливість життя на землеподобной планеті у подвійної зірки - на ній були присутні менше хмар. Це означає, що на такий екзопланете були б більш ясні небеса для того, щоб насолоджуватися подвійними заходами.