LHS 1140 — это красный карлик, находящийся в созвездии Кита на расстоянии 48,8 светового года от Земли. Его видимая звёздная величина составляет 14,18, что делает его недоступным для наблюдения без телескопа. Вокруг этой звезды вращаются две экзопланеты: LHS 1140 b и LHS 1140 c, обнаруженные в 2017 и 2018 годах соответственно. Планета LHS 1140 b находится в обитаемой зоне своего светила, обладая умеренным климатом и являясь одной из ближайших к Солнцу экзопланет, потенциально пригодных для жизни.
Тип звезды
LHS 1140 относится к спектральному классу M4.5V, являясь красным карликом. Масса этой звезды составляет всего 0,1844 массы Солнца, а её радиус — 0,2159 солнечного радиуса. Температура поверхности LHS 1140 достигает 3096 К (около 2823 ℃), а её светимость составляет лишь 0,0038 светимости нашей звезды. Период вращения звезды составляет около 131 дня, а возраст оценивается в не менее 5 миллиардов лет.
В 2025 году группа исследователей из Университета Вилланова в Пенсильвании уточнила возраст LHS 1140, оценив его в 8 ± 1,7 миллиарда лет. Для этого использовались данные о движении звезды, гирохронологические методы, рентгеновские наблюдения с телескопов XMM Newton и Swift, а также зависимость возраста от содержания металлов в составе звезды.
В отличие от многих других близких красных карликов, таких как Проксима Центавра, Звезда Барнарда и Вольф 359, LHS 1140 проявляет низкую активность. Отсутствие вспышек на звезде способствует сохранению потенциальной атмосферы на её планетах в течение длительного времени. Таким образом, LHS 1140 b является одной из ближайших к Земле экзопланет с умеренным климатом, представляя собой уникальный объект для дальнейших исследований на предмет обитаемости.
Планеты карлика LHS 1140
Вокруг звезды LHS 1140 обращаются две подтверждённые планеты. Внешняя планета, LHS 1140 b, была открыта в 2017 году, а LHS 1140 c — годом позже, в 2018-м.
Внутренняя планета, LHS 1140 c, представляет собой каменистый мир, который находится слишком близко к своей звезде, чтобы на его поверхности могла существовать жидкая вода. Напротив, LHS 1140 b считается потенциально обитаемым водным миром. Эта планета включена в список потенциально пригодных для жизни экзопланет в Архиве экзопланет НАСА и в Каталоге обитаемых миров.
Третья планета — LHS 1140 d, была впервые замечена в 2018 году, а орбиту её уточнили в 2020-м. Однако исследование, проведённое в 2024 году Шарлем Кадье и его коллегами, не обнаружило никаких доказательств её существования. Исследователи объяснили сигнал, длившийся 78,9 дней, активностью звезды.
Наблюдения за планетами
О 78,9-дневном орбитальном периоде сообщила группа учёных Департамента астрофизики в Мадриде, Испания. Они использовали данные спутника NASA для поиска транзитных экзопланет (TESS) и спектрографа Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории в северном Чили на горе Параналь. Наблюдения показали, что за пределами обитаемой зоны вокруг LHS 1140 вращается каменистая планета с минимальной массой в 4,8 массы Земли. Исследование было опубликовано в журнале «Astronomy & Astrophysics» в октябре 2020 года.
В 2024 году группа астрономов под руководством из Института исследований экзопланет Монреальского университета, Канада, обновила данные о двух подтверждённых планетах, вращающихся вокруг LHS 1140, на основе наблюдений с Очень большого телескопа и ESPRESSO. Учёные проанализировали данные, собранные с помощью ESPRESSO, космического телескопа «Хаббл», инфракрасного космического телескопа «Спитцер» и спутника TESS.
Исследователи пришли к выводу, что LHS 1140 b может быть либо водным миром, либо мини-Нептуном с умеренным климатом, подчеркнув, что она вряд ли является каменистой суперземлёй. Радиус LHS 1140 b был определён в 1,730 ± 0,025 радиуса Земли, а LHS 1140 c — в 1,272 ± 0,026 радиуса нашей планеты. Эти результаты были опубликованы в «The Astrophysical Journal Letters», том 970, номер 1.
Экзопланета LHS 1140 b
Масса LHS 1140 b — 5,60 ± 0,19 земных масс, а диаметр — 1,730 ± 0,025 земного диаметра. Экзопланета совершает полный оборот вокруг LHS 1140 за 24,73723 ± 0,00002 дня на расстоянии 0,0946 ± 0,0017 а. е. LHS 1140 b вращается в обитаемой зоне звезды по почти круговой орбите с эксцентриситетом менее 0,29.
Хотя LHS 1140 b находится всего в 9,46 % расстояния между Землёй и Солнцем, она получает лишь 43 % солнечной радиации, достигающей нашей планеты. Если альбедо (способность поверхности отражать свет) этой экзопланеты такое же, как у Земли, её равновесная температура составит около −72 °C. В случае нулевого альбедо температура поднимется −43 °C.
При наличии парникового эффекта, аналогичного земному, и альбедо, равном нулю, температура поверхности LHS 1140 b могла бы превысить −7 °C. Учитывая значительную массу планеты, астрономы предполагают, что её атмосфера плотнее земной, а парниковый эффект сильнее. Если парниковый эффект будет удвоен, температура поверхности поднимется до 23 °C. Наличие парниковых газов в атмосфере LHS 1140 b повышает вероятность существования жидкой воды на её поверхности.
Исследование экзопланеты LHS 1140 b
Планета LHS 1140 b обнаружена в 2017 г. проектом MEarth с помощью роботизированной обсерватории на горе Хопкинс, Аризона, и телескопа HARPS в Чили. Изначально считалась каменистой, но исследование 2020 г. показало, что она имеет большую плотность и воду, составляющую 4% массы, что делает её океаническим миром. Однако более поздние данные указывают на 9-19% воды, что может свидетельствовать о наличии жидкого океана или мини-Нептуна.
Наблюдения с помощью телескопа «Хаббл» в 2020 г. обнаружили водяной пар в атмосфере, но для подтверждения потребовались дополнительные данные. В 2024 г. «Джеймс Уэбб» исключил атмосферу, богатую водородом, и показал, что атмосфера планеты состоит из азота (N2), воды (H2O) и углекислого газа (CO2). Планета может иметь ледяную мантию и быть частично покрытой жидкой водой, что делает её потенциально пригодной для жизни.
Другое исследование под руководством Шарля Кадье подтвердило наличие богатой азотом атмосферы. LHS 1140 b вращается в зоне обитаемости вокруг своей звезды и является первым каменистым или ледяным миром с атмосферой в этой зоне, что делает её важным объектом для изучения потенциально обитаемых планет.
Экзопланета LHS 1140 c
Планета LHS 1140 c — внутренняя планета в системе LHS 1140 — имеет массу, в 1,91 ± 0,06 раза превышающую массу Земли, и радиус, в 1,272 ± 0,026 раза больший земного. Это делает её плотность около 5 г/см³, что свидетельствует о каменистом составе.
LHS 1140 c вращается вокруг своей звезды с периодом 3,777940 ± 0,000002 дня на расстоянии 0,0270 ± 0,0005 а. е. Температура на её дневной стороне составляет 280 — 290 °C, что указывает на отсутствие атмосферы и низкое альбедо. Эта планета может быть похожа на TRAPPIST-1b.
Исследование экзопланеты LHS 1140 c
Открытие LHS 1140 c было совершено транзитным методом в 2018 году. Существование этой каменистой планеты было впервые предложено группой исследователей из Центра астрофизических исследований Университета Хартфордшира, Великобритания. Они сообщили об обнаружении планеты с периодом обращения около 24,7 дней.
Более точные данные о LHS 1140 c были получены группой учёных из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, США. Их исследования основывались на фотометрических наблюдениях с помощью телескопа MEarth и космического телескопа «Спитцер», а также на доплеровской спектроскопии с использованием прибора HARPS. Результаты были опубликованы в «The Astronomical Journal» в 2019 году.
Учёные сообщили о планете с массой 1,81 ± 0,39 массы нашей планеты и радиусом 1,282 ± 0,024 радиуса Земли. Планета находится на близкой орбите с периодом обращения 3,77795 дня. Также были предоставлены более точные оценки параметров LHS 1140 b: масса — 6,98 ± 0,89 массы Земли, радиус — 1,727 ± 0,032 радиуса нашей планеты.
Происхождение названия
LHS 1140, звезда, не имеющая официального названия, утверждённого Международным астрономическим союзом, получила обозначение LHS 1140 из каталога Luyten Half-Second, где собраны звёзды с собственным движением более 0,5 угловой секунды в год.
Эта звезда также известна под номером Глизе 3053 (GJ 3053) и внесена в Пятый каталог ближайших звёзд под номером CNS5 217.
Расположение на небе
LHS 1140 расположена недалеко от Дифды (Беты Кита) в области, известной как «хвост морского чудовища». Дифда — самая яркая звезда в созвездии Кита. Она находится к востоку от воображаемой линии, соединяющей Альферац и Альгениб в Большом квадрате Пегаса. LHS 1140 располагается к северу от Дифды. С видимой звёздной величиной 14,18 её можно наблюдать в 8-дюймовый телескоп при благоприятных условиях.
| Спектральный класс | M4.5V |
| Видимая величина | 14.18 |
| Расстояние | 48,80 ± 0,03 световых года (14,96 ± 0,01 парсека) |
| Параллакс | 66,8287 ± 0,0479 мас |
| Радиальная скорость | −13,74 ± 0,42 км/с |
| Правильное движение | RA: 318,152 ± 0,049 мас/год |
| Дек.: -596,623 ± 0,054 мас/год | |
| Масса | 0,1844 ± 0,0045 M☉ |
| Яркость | 0,0038 ± 0,0003 L☉ |
| Радиус | 0,2159 ± 0,0030 R☉ |
| Температура | 3096 ± 48 К |
| Металличность | −0,15 ± 0,09 dex |
| Возраст | > 5 миллиардов лет |
| Вращение | 131 ± 5 дней |
| Поверхностная гравитация | 5,041 ± 0,016 см³ |
| Созвездие | Кит |
| Прямое восхождение | 00ч 44м 59,3309137511с |
| Склонение | −15° 16′ 17,542839990″ |
| Имена и обозначения | LHS 1140, GJ 3053, NLTT 2465, CNS5 217, TOI-256, G 270-58, G 268-38, TIC 92226327, PM J00449-1516, UCAC4 374-000830, WISEA J004459.56-151623.9, WT 1138, 2MASS J00445930-1516166, Gaia DR2 2371032916186181760, Gaia DR3 2371032916186181760 |
