Найдена идеальная экзопланета
Астрономы нашли экстрасолнечную планету, которая демонстрирует "идеальную орбитальную геометрию" и таким образом готова поделиться множеством своих секретов, в частности, позволяет изучить состав ее недр и атмосферы.
На настоящий момент астрономы обнаружили свыше двух сотен экзопланет, среди которых лишь десяток классифицируется как "транзитные планеты" ("transiting planets"), то есть "проходящие", "затеняющие", "затмевающие" свою родительскую звезду. Эти планеты, следуя по своим орбитам, периодически проходят между звездой и наземными наблюдателями и таким образом поддаются регистрации "методом транзита" - по небольшому убыванию светового потока от звезды-хозяйки. Учитывая текущие технические ограничения, единственный тип транзитных планет, который может быть выявлен подобным образом, - это гиганты, орбиты которых расположены близко к их звездам, - то есть "горячие юпитеры" ("hot Jupiters"), расположенные к своему светилу даже ближе, чем наш Меркурий. О подобных экстрасолнечных (инозвездных) объектах говорят также как о "пегасидах" (Pegasids, не путать с одноименными метеорными потоками) и "типа 51-й Пегаса" (по имени первого найденного представителя в созвездии Пегаса). Тот набор транзитных планет, с которыми в настоящее время имеют дело ученые, характеризуется массами от 110 до 430 земных масс (для сравнения, Юпитер с его 318 земными массами является самой массивной планетой в нашей Солнечной системе). Год на типичном "горячем юпитере" может длиться всего несколько дней, тогда как даже наш Меркурий - ближайшая к Солнцу планета Солнечной системы - облетает его за 88 дней.
Вообще говоря, для обнаружения экзопланет используется по меньшей мере четыре различных способа. Первоначально по вариациям в излучении пульсара удалось зафиксировать присутствие планет размером с Землю, затем с помощью доплеровской спектроскопии и наземных телескопов ученые научились измерять небольшие "смещения" в спектре звезды, вызванные воздействием гравитации вращающейся вокруг нее планеты-гиганта. Третий путь открылся вместе с точными астрометрическими наблюдениями, принцип во многом схож с доплеровской спектроскопией, однако ведется уже поиск периодических "колебаний" в позиции родительской звезды на небесной сфере (это важно в сравнении с использованием доплеровского эффекта, позволяющего измерять лишь радиальные скорости, как бы одномерные проекции сдвигов, порою это всего лишь нижнее ограничение параметров той или иной планеты). И, наконец, сравнительно недавно в ход пошел вышеописанный четвертый вариант, набирающий популярность не только среди астрономов-профессионалов, но и среди любителей: фотометрические измерения прохождений искомых планет по диску близкой звезды. (В самое последнее время наряду с методом гравитационного микролинзирования открылась и еще одна возможность - непосредственным образом улавливать свет (инфракрасное излучение) от инозвездной планеты (или хотя бы обнаружить специфическую "примесь" в спектре самой звезды), правда, это пока касается поистине гигантских планет, масса которых сближает их с коричневыми карликами, да и в качестве родительских звезд в основном фигурируют экзотические "малыши", в свете которых планеты уже не затеряются.)
Транзитные "мини-затмения" позволяют получить записи кривых интенсивности звездного излучения и таким образом восстановить информацию не только о массе, но и о размерах затмевающего тела (и даже о его форме). А зная массу и диаметр планеты, можно оценить ее среднюю плотность и таким образом высказывать обоснованные предположения об ее общем составе. Однако для того, чтобы перевести плотность в конкретный состав, необходимо запастись точными моделями внутрипланетной структуры и ее эволюции. Ситуация осложняется тем, что в настоящее время информации о поведении материи в условиях высокого давления явно недостает (а давление внутри гигантских планет более чем в миллион раз превосходит атмосферное давление на Земле). Из девяти "транзитных" планет, известных до апреля 2006 года (HD 209458, OGLE-TR-56, OGLE-TR-113, OGLE-TR-132, OGLE-TR-111, OGLE-TR-10, TrES-1, HD 149026, HD 189733), только у самой "маломассивной" получалось более-менее удовлетворительно оценить общий состав и строение: внутри нее выделяли массивное ядро из тяжелых элементов (приблизительно в 70 раз превышающее массу Земли) и оболочку из водорода и гелия (40 земных масс). Из оставшихся восьми планет шесть считались состоящими главным образом из водорода и гелия, наподобие Юпитера и Сатурна (с невыявленными параметрами ядра), ну а две крупнейшие вообще не поддавались описанию посредством простых моделей... Еще одна "свежая" "транзитная" планета XO-1b (astro-ph/0605414) была выявлена совсем недавно, но и она также оказалась аномально крупной планетой, облетающей по тесной орбите звезду, по составу схожую с нашим Солнцем. Подразумевается, что эта планета имеет довольно маленькое ядро.
Теперь же группа американских и европейских исследователей, которую возглавляет Френсис О'Донован (Francis O'Donovan) из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology - Caltech), сумела обнаружить еще одну, одиннадцатую по счету транзитную планету (самую массивную из этого класса в радиусе 600 световых лет от Земли), которая поможет ученым выявить свойства подобных экзопланет в беспрецедентных деталях (публикация результатов предполагается в "Астрофизическом журнале" (Astrophysical Journal - ApJ, но саму статью (PDF) можно уже найти по данному адресу). Удивительно, что столь важного успеха удалось достичь с помощью поистине любительской астрономической техники - сети телескопов небольших размеров (по сути 10-сантиметровых), получившей наименование Трансатлантического экзопланетного обзора (Trans-Atlantic Exoplanet Survey - TrES). Это уже третья планета, найденная данной сетью, она получает обозначение TrES-2. Подтверждение открытия пришло от одного из 10-метровых телескопов "Кек" (Keck) - то есть крупнейших в мире оптических телескопов.
В результате расчетов удалось выяснить, что "новенькая" по своим параметрам опережает Юпитер - приблизительно в 1,28 раза по массе и в 1,24 раза по радиусу. Один оборот вокруг своей звезды GSC 03549-02811 (1,08 солнечной массы) планета совершает всего за 2,5 дня - на порядок быстрее, чем Меркурий вокруг Солнца. Исследователи надеются еще больше узнать о химическом составе и температуре незнакомки с помощью космического телескопа NASA "Спитцер" (Spitzer Space Telescope), который может обнаруживать собственное инфракрасное свечение планеты, отслеживая небольшие вариации яркости системы звезда-планета, вызванные проходами планеты позади звезды. "Спитцер" может также помочь в нахождении горячего пятна на той стороне планеты, что повернута к звезде. Если наблюдения позволят исключить наличие такого разогретого пятна, то это может означать наличие мощнейших ветров или других способов "размазывания" энергии по всей планете.
TrES-2 обращается вокруг похожей на наше Солнце звезды, расположенной в 500 световых лет от Земли, в созвездии Дракона. "Только для ближайших транзитных планет мы можем провести точные измерения размеров и массы планеты, а следовательно, и узнать их состав, - поясняет О'Донован. - Поэтому каждая вновь находимая транзитная планета вызывает столь активный интерес".
Геометрия этой системы будто специально предназначалась для наблюдений за ней с Земли - там все расположено гораздо удачней, чем в случае с какой-либо другой известной транзитной планетой. TrES-2 проходит по диску звезды так, что все время сравнительно далеко отстоит от центра диска. Когда планета проходит позади звезды, ее свет лишь частично заслонен круглым краем звездного диска. И точно так же при появлении планеты из-за звезды и прохождении поверх звездного диска (на эту тему есть соответствующая мультипликация обсерватории им.Лоуэлла). Эта асимметрия позволяет лучше изучить все вариации яркости по сравнению даже с тем случаем, когда планета просто проходила бы солнечный диск где-то по центру.
В настоящее время планируются несколько космических миссий по поискам экзопланет с земной орбиты - например, французским Национальным центром космических исследований (CNES) - специальной космической миссии по поиску "транзитных" экзопланет, что получила наименование COROT (COnvection, ROtation and planetary Transits - конвекция, вращение и планетарные прохождения, запуск намечен на октябрь), в результате которой ученые надеются обнаружить и изучить десятки новых "транзитов", включая совсем небольшие планеты и планеты, обращающиеся по орбите достаточно далеко от своей звезды (т.е. не "горячие юпитеры"). Среди других планируемых NASA и ESA миссий космических телескопов нового поколения, работающих с "транзитами", необходимо упомянуть "Кеплер" (Kepler, запуск планируется в июне 2008 года), на который собственно группа О'Донована и возлагает основные свои надежды (их объект находится в так называемой зоне "Кеплера", именно туда "Кеплер" наставит свои объективы, и тогда можно будет обнаружить небольшие вариации, свидетельствующие о существовании дополнительных планет меньшего размера в той же системе, уловить звездный свет, отраженный непосредственно от планеты и даже, возможно, гигантские луны размером с Землю у TrES-2). Еще к планируемым миссиям относятся TPF (Terrestrial Planet Finder - искатель землеподобных планет - 2015 г.) и SIM (Space Interferometry Mission - космическая интерферометрия).
Источники:
Jupiter-Sized Transiting Planet Found by Astronomers Using Novel Telescope Network - Caltech Press Release
Alien planet poised to reveal all its secrets - New Scientist
Interiors of extrasolar planets: A first step - Astronomy & Astrophysics - Press release
Ссылки:
Экзопланеты - Обзоры электронных препринтов astro-ph
Небольшие телескопы способны на многое - "Элементы"
Астрономы нашли далекую планету размером с Юпитер - Газета.Ру
Обсудить
Статьи по теме
Псевдопланетные экзоты и карикатура на Солнечную систему
Месяца не прошло с тех пор, как было принято формальное определение понятия "планета", что позволило исключить из числа этих самых планет Плутон, попавший в столь славную и дружную семью по явному недосмотру, а на горизонте уже маячат новые экзотичные объекты, готовые подвергнуть очередным испытаниям казалось бы вполне логичную схему.
Будущие трансплутоны у Эпсилон Эридана
Кольцо вокруг Эпсилон Эридана фактически является протопланетным диском, ну а сами зарегистрированные скопления материи в нем можно считать зародышами будущих планет, собирающими газ и пыль из диска.
Гипергигантские звезды способны обзаводиться планетами
Открытие пылевых дисков - то есть предшественников планетных систем - у пары чрезвычайно массивных звезд заставляет предположить, что планеты могут формироваться и выживать даже в самых экстремальных условиях - у самых массивных звезд, которые только существуют в природе.
Найдена самая маленькая экзопланета у "нормальной" звезды
Астрономы нашли экстрасолнечную планету, которая всего в 5,5 раза массивнее нашей собственной Земли. Авторы данного открытия считают, что наша Галактика просто "напичкана" такими вот землеподобными планетами, и с применением новых разработанных ими методов подобные находки будут неизбежно множиться.
Молодым свойственен каннибализм
С помощью компьютерных программ удалось показать, что протопланетные эмбрионы, формирующиеся в пределах газовых дисков, окружающих молодые нестационарные звезды-фуоры, на самом деле то и дело поглощаются своей родительской звездой.
Плутон разжалован в рядовые
В России царят небывалые холода, а обливающиеся потом американские операторы с космодрома на мысе Канаверал в жаркой Флориде отправили космический корабль в самое холодное место Солнечной системы - на ее периферию. Мы тоже решили своеобразным способом утешить читателей: есть в нашей Вселенной места, где изнывающая от морозов Москва покажется райским местечком!
Подтверждено получение первой фотографии инозвездной планеты
Исследования, проведенные с помощью космического телескопа "Хаббл", подтверждают открытие экстрасолнечной планеты у тусклого коричневого карлика, расположенного от нас на расстоянии в 225 световых лет в южном созвездии Гидра. Первоначально этот объект был визуально обнаружен астрономами, использующими Очень Большой Телескоп Южной европейской обсерватории в Чили. Его могут объявить первой инозвездной планетой, увиденной непосредственно в телескоп.
4 миллиарда лет назад Солнце участвовало в абордаже
Периферия нашей планетной системы сформировалась под влиянием молодой звезды, прошедшей неподалеку от Солнца более четырех миллиардов лет тому назад. Компьютерная модель подтверждает, что в ходе подобного сближения наше светило вполне могло захватить и удержать своим тяготением множество твердых тел из окружения этой звезды.
Планеты в процессе рождения
Впервые получены фотографии околозвездного газопылевого диска у красного карлика, на которых видны структуры, могущие оказаться недавно возникшими планетами. Этот красный карлик, масса которого вдвое меньше солнечной, по космическим меркам чрезвычайно молод - ему только 12 миллионов лет. В феврале нынешнего года группа американских астрономов обнаружила, что эта звезда окружена дисковидным облаком, состоящим из пыли и газа.
Обитаемые планеты могут быть большой редкостью
Некоторые ученые считают, что если мы и не одиноки во Вселенной, то уж во всяком случае наш шанс установить контакт с каким-нибудь другим обитаемым миром исчезающе мал. Появилась работа, в которой утверждается, что инозведные планеты формируются в результате принципиально иных процессов, не таких, которые произвели на свет нашу Солнечную систему, и в таком случае там не может быть планет земного типа и жизни.
Дисковые тормоза в мире звезд
Было изучено почти полтысячи молодых звезд в туманности Ориона. Эти звезды разбили на два класса - медленно вращающиеся и вращающиеся быстро. Как выяснилось, вероятность того, что "медленная" звезда будет обладать протопланетным диском, в пять раз выше, чем в случае звезды быстрой.
Внеземной восторг
Исследователи проблемы SETI вовсю пользуются идеями и заковыристой терминологией писателей-фантастов и, ведомые больше собственными эмоциями, чем наблюдением за реальностью, обращаются из энтузиастов в пессимистов.
И.о. Земли и Юпитера
Астрономы теперь все чаще заговаривают о существовании (и даже очень большой распространенности) во Вселенной особого типа экзопланет, не встречающихся в нашей Солнечной системе.
"Мертвые зоны" способствуют появлению жизни
Новая теория может объяснить, почему столь много экзопланет обнаруживается на самых близких подступах к родительским звездам, и дарит надежду на обнаружение в будущем множества подобных Земле планет, выживших в тех условиях, которые раньше считались безусловно смертельными для сравнительно небольших объектов.
Астрономы заглянули в недра экзопланет
Группа европейских астрономов провела изучение внутреннего устройства так называемых "горячих юпитеров" - гигантских газовых экзопланет, расположенных очень близко к своему светилу. Найдена корреляция между количеством тяжелых элементов внутри них и степенью "металличности" родительских звезд.
В системах с "горячими юпитерами" тоже может быть жизнь
Пригодные для жизни планеты, подобные Земле, могут формироваться даже после того, как гигантские планеты "пройдутся бульдозером" сквозь всю планетную систему - от удаленного места своего рождения на периферии - к центральному светилу.
Красно-коричневые взвешены и найдены легкими
Впервые удалось узнать точный вес пары коричневых карликов и точно измерить их диаметры. В настоящее время оба члена этой системы слишком велики для своего статуса, "раздуты" (их диаметры сопоставимы с диаметром нашего Солнца), а вот спустя двести миллионов лет они остынут и сожмутся, приняв вполне скромные "планетные" размеры.
"Суперземли" рождаются чаще "юпитеров"
Астрономы обнаружили очередную "суперземлю" у красного карлика, расположенного примерно в 9 тысячах световых лет от Солнца. Масса этой новооткрытой планеты приблизительно в 13 раз превышает массу нашей Земли, ну а сама она состоит скорее всего из смеси камней и льда.
Удалось точно измерить температуру "очень горячего Юпитера"
Специалистам NASA, использующим космический инфракрасный телескоп "Спитцер", удалось зарегистрировать тепловое излучение, исходящее от экстрасолнечной планеты HD 189733b, а следовательно, точно измерить температуру ее атмосферы, которая оказалась чрезвычайно высока.
Скрытые миры выдаст поляризация света, отраженного от атмосферы
Рассеянный звездный свет может выдать присутствие скрытых экстрасолнечных планет, не обнаруживаемых никакими другими современными средствами. По крайней мере так считают двое ученых из Индии.
Горячая суперсестренка
У одной из ближайших к нам звезд, Gliese 876, была найдена сравнительно небольшая планета, масса которой всего лишь в семь-восемь раз превышает массу Земли, а диаметр - вдвое больше земного. Если вести речь о существовании жизни на таких планетах, то следует обсудить одну замечательную возможность...
Кометы могут дурачить охотников за экзопланетами
Будущие космические миссии, посвященные поискам других землеподобных планет, могут провалиться, обнаруживая планеты там, где их никогда не было. При наблюдениях, проводимых с больших расстояний, экзопланеты могут оказаться неотличимы от комет.
Космическая игра в прятки позволила прозондировать атмосферу экстрасолнечной планеты
Небольшой спутник MOST - первый космический телескоп Канады - сумел узнать нечто новое об атмосфере и облачности таинственной инозвездной планеты HD209458b (движущейся по орбите вокруг звезды HD209458a).
Предложен новый метод поиска инопланетных космических станций
Французский астроном Люк Арнольд из Обсерватории Верхнего Прованса предложил новый альтернативный способ поиска следов деятельности внеземных цивилизаций возле чужих звезд.
Компаньон молодой звезды массой в 40 юпитеров
Японским астрономам удалось сделать фотографию и уточнить параметры небольшого компаньона молодой звезды DH Tauri. Выяснилось, что этот коричневый карлик имеет массу, всего лишь в 40 раз превышающую массу Юпитера. Сама звезда находится от нас на расстоянии в 460 световых лет, а масса ее составляет две трети от массы Солнца. Ее компаньон принадлежит к числу самых "прохладных" и маломассивных коричневых карликов, облетающих по орбите молодые звезды.
Астрономы распрощаются с экзопланетами?
Объект, яркость которого в 100 с лишним раз уступает яркости его звездного хозяина, оказался в 93 раза более массивным, чем Юпитер. При этом он почти в два раза тяжелее, чем ему "положено быть" по теории. Возможно, новое открытие свидетельствует о том, что в современные модели этого типа звезд вкрались существенные ошибки, в результате которых астрономы завышали оценку общего числа молодых коричневых карликов и экзопланет.
Фото экзопланеты у коричневого карлика
Сотрудники Южной европейской обсерватории обнародовали фотографию, которая может оказаться первым в истории астрономии снимком внесолнечной планеты. Получить изображение планеты, обращающейся вокруг удаленной звезды, - это давняя мечта астрономов. В последние годы уже появлялось несколько заявок на первую фотографию экзопланеты, но каждый раз эти "открытия" не выдерживали последующей проверки.
Прохождения Венеры по солнечному диску с нетерпением ждут охотники за экзопланетами
Во вторник 8 июня ожидается довольно редкое астрономическое явление: впервые с позапрошлого столетия (с 1882 года) Венера будет проходить перед Солнцем. Специалисты заявляют, что никаких особо сенсационных открытий от всего этого не ожидается, но есть и исключения. О своей заинтересованности подобными наблюдениями заявили охотники за инозвездными планетами. На первый взгляд этот интерес кажется парадоксальным...
Впервые получена фотография инозвездной планеты
Основываясь на предварительном анализе новых данных от космического телескопа "Хаббл", американские астрономы заявили о том, что, возможно, им впервые удалось получить изображение гигантской планеты вне Солнечной системы. При этом был задействован новый метод выделения тусклых объектов в свете относительно яркой звезды.
Открыты новые экзопланеты
Европейские астрономы открыли за пределами Солнечной системы две планеты очень редкого типа. Радиусы орбит этих небесных тел столь малы, что год каждой из них длится менее двух земных суток. К настоящему времени уже известно примерно 120 внесолнечных планет (их называют также экзопланетами), однако ученым лишь единственный раз удалось обнаружить небесное тело с подобными характеристиками.
В ранней Вселенной все звезды были лишены планет
Новые исследования показали, что первые звезды солнечного типа были всего лишь одинокими плазменными шарами, двигающимися по Вселенной, лишенной планет и уж тем более жизни. Эти звезды рождались, развивались и погибали в условиях бесплодной, безжизненной изоляции, однако со временем они помогли Вселенной измениться, они ответственны за синтез тяжелых элементов вроде углерода и кислорода, которые в конечном счете и привели к появлению первых планет, подобных нашей Земле.
Первые звезды не были одиноки: астрономы нашли небывало древнюю планету
Астрономы нашли самую древнюю и самую далекую из всех известных на сегодняшний момент планет. Она движется по орбите вокруг двойной квазизвездной системы в созвездии Скорпиона на расстоянии 5 600 световых лет от Земли. Новое открытие дарит нам надежду, что и в нашей Галактике формирование планет, возможно, началось гораздо раньше, чем о том говорят современные теории, а своими планетными системами при этом обладают едва ли не все звезды.
Первые экзопланеты земного типа найдены около пульсара
До настоящего времени поиск планет вне Солнечной системы приводил, к немалому разочарованию ученых, к обнаружению лишь огромных газовых гигантов, близких по размеру к Юпитеру и Сатурну, а внутренние планеты, подобные Земле и Марсу, были недоступны современной технике. Но вот теперь астрономы впервые однозначно идентифицировали планеты, масса которых только в 4,3 и 3,0 превышает массу Земли. Еще идет речь о третьей планете, масса которой составляет две лунные массы.
Немецкие астрономы нашли "горячий Юпитер" с рекордно низкой орбитой
Эта экзопланета на сегодняшний день имеет самый короткий период обращения из всех найденных планет, она находится на расстоянии всего лишь 3,5 млн км от своей звезды, это на порядок ближе, чем Меркурий к Солнцу. Ее полушарие, которое обращено к родительской звезде, разогрето до 2 000°C, и планета при этом стремительно теряет свою атмосферу.
"Хаббл" обнаружил испаряющуюся планету
Астрономы, использующие космический телескоп "Хаббл", впервые наблюдали, как экзопланета быстро теряет свою атмосферу. Большая часть ее может таким образом в конечном счете исчезнуть, оставив только плотное ядро. Эта экзопланета (то есть планета, найденная вне Солнечной системы) принадлежит к типу, известному как "горячий Юпитер", - то есть газовый гигант, орбита которого расположена очень близко к родительской звезде, а он сам находится в постоянной опасности, подобно мотыльку возле пламени свечи.
Ближайшая к Солнцу звезда оказалась экзотом
Для звезд с малой массой, подобных Проксиме Центавра, становятся чрезвычайно важными квантовые эффекты, а их звездное вещество "вырождается". Масса и диаметр Проксимы Центавра составляют около 1/7 массы и диаметра Солнца. Эта звезда в 150 раз массивнее Юпитера, но только в 1,5 раза крупнее его. Положение на границе между звездами, коричневыми карликами и планетами делает нашего соседа объектом, очень интересным для астрофизиков.
Седна пострадала от бродячей звезды
Седна - самый отдаленный планетоид из всех, когда-либо найденных в Солнечной системе, - был, вероятно, закинут на столь экзотичную орбиту в результате межзвездного катаклизма. Скорее всего, какая-то бродячая звезда прошла рядом с Солнцем свыше 4 миллиардов лет назад и стала виновником ряда потрясений, изменивших нашу планетную систему. Впрочем, появляются и более диковинные сценарии...
Новости по теме
