Мы отобрали для вас самые интересные экзопланеты, открытые в 2016 году, и немножко расскажем, чем они так интересны. А иллюстрации художников помогут вам представить, как эти планеты могли бы выглядеть, если бы вы пролетали мимо них на космическом корабле «Алешенька».
Самая молодая полностью сформированная экзопланета
Возраст K2-33b составляет всего 5–10 млн лет. Размером планета примерно с наш Нептун, но к звезде располагается в 10 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу, и полный оборот совершает вокруг нее за 5 земных дней. Чтобы так близко оказаться у звезды за столь короткий срок существования, ей пришлось либо очень быстро мигрировать с окраины системы, либо она зародилась на месте, а значит, большие планеты могут рождаться вблизи звезд и теория миграции с окраин не так однозначна. (Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech.)
Планета, разгоняющая звезду
Еще ближе к своей звезде горячий юпитер HATS-18 : год там длится меньше земных суток. Благодаря такой близости, а также большой массе (в два раза тяжелее Юпитера) планета ускоряет вращение звезды с помощью приливных сил!
Выжившая экзопланета
Приливные силы действуют и деструктивно. Взять, например, планету-гигант K2-39b : она в 50 раз тяжелее и в 8 раз больше Земли, но вращается вокруг субгиганта (похожим великаном к концу жизни станет наше Солнце) и очень близко – год там длится всего 4,6 земных суток. Согласно подсчетам, эта планета давно должна была разрушиться от приливного воздействия звезды! Ученые отводят ей не больше 150 млн лет жизни. У крупных звезд такие «выжившие» большая редкость. (Иллюстрация: Vincent Van Eylen / Aarhus University.)
Планета с самой широкой орбитой
Объект 2MASS J2126-8140 был обнаружен в 2008 году и считался одинокой планетой, свободно блуждающей в космическом пространстве, либо холодным коричневым карликом. Теперь вот выяснилось, что, во-первых, масса его превышает Юпитер не больше чем в 15 раз (то есть это скорее планета), а во-вторых, в одном направлении с ним летит красный карлик TYC9486-927-1, оба объекта находятся в 104 световых годах от нас. Получается, что это система, и если так, то планета 2MASS J2126 ходит по самой удаленной орбите, известной науке, – триллион километров до звезды! Год на этой планете длится около 900 тысяч земных лет. Не совсем понятно, как такая система вообще может существовать. (Иллюстрация: University of Hertfordshire / Neil James Cook.)
Необъяснимо плотная планета
Планета EPIC212521166 b по диаметру в 2,6 раза больше Земли, но меньше Нептуна в полтора раза, при этом масса ее больше, чем у Нептуна и Урана. Соответственно, ее плотность больше, а гравитация сильнее, чем на любой планете Солнечной системы. Это очень необычно и ставит ряд вопросов к ее составу. Вероятно, она экстремально бедна легкими элементами – водородом и гелием, кроме того, с ядром из тяжелых элементов она может наполовину состоять из воды. Астрономам непонятно, как вообще такая планета могла сформироваться. (Иллюстрация: Hugh Osborn .)
Самый крупный татуин
Планет, кружащих сразу вокруг двух звезд (так называемых татуинов), известно уже больше десятка, но свеженькая Kepler-1647b – самая крупная из них и с самым длинным годом (1100 наших суток). Она расположена в 3700 световых годах от нас в созвездии Лебедя, ее светила похожи на Солнце, только одно чуть больше, другое чуть меньше, а сама планета имеет массу и размер Юпитера. Интересно, что она находится внутри обитаемой зоны, однако, поскольку является газовым гигантом, вряд ли на ней есть жизнь. Но если у нее вдруг есть крупные спутники, то почему бы жизни не быть там? (Иллюстрация: Lynette Cook.)
Планета с тройным закатом и белыми ночами
У планеты HD 131399 Ab , расположенной в 340 световых годах от Земли в созвездии Центавра, сразу три солнца! Но вращается она вокруг одного из них, причем на самой широкой орбите из известных в многозвездных системах: она отстоит от звезды в два раза дальше, чем Плутон от Солнца, и год там длится 550 земных лет. Большую часть этого времени светила видны близко друг к другу, и каждый день наблюдаются тройные закаты и восходы. Но примерно четверть года (около 140 земных лет) восход одной звезды совпадает с закатом другой, и в результате на планете все время светло. (Иллюстрация: ESO.)
Сразу три землеподобные экзопланеты
открыты у ультрахолодного карлика TRAPPIST-1 размером с Юпитер. Система расположена всего в 40 световых годах от нас в созвездии Водолея. Правда, все три планеты находятся за пределами обитаемой зоны, слишком близко к звезде. Хотя звезда тускла и холодна, но на планетах все равно жарко, по крайней мере на той стороне, что обращена к светилу (а они все смотрят на него всегда одной стороной). Впрочем, астрономы не исключают, что там могут быть участки с температурой ниже 126 °C, где есть жидкая вода и, возможно, какая-то жизнь. (Иллюстрация: ESO / M. Kornmesser.)
Ближайшая экзопланета
Самая важная экзопланета за всю историю астрономии – Proxima b открыта в 2016 году. Посмотрите, какой чудесный вид открывается с нее на материнскую звезду Проксиму Центавра и парочку ее компаньонов. Самое замечательное, что система эта – ближайшая к Солнцу и Земле, расположена она на расстоянии всего 4,23 светового года от нас, хотя даже это немало. Планета землеподобна, находится в обитаемой зоне своей звезды, и не исключено даже, что условия и климат там
МОСКВА, 26 окт - РИА Новости. Планетологи из Швейцарии утверждают, что Проксима b, ближайшая к нам экзопланета, должна быть похожей по своим свойствам и размеру на Землю и обладать значительными запасами воды, что увеличивает шансы существования жизни на ней, говорится в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.
"Наши модели очень точно воспроизводят свойства планет, похожих на Проксиму b и другие планеты, открытые в последние годы. Что интересно, наши расчеты показывают, что планеты, вращающиеся на небольшом расстоянии от красных карликов, обычно бывают небольшими. Их радиус составляет от 0,5 до 1,5 радиуса Земли, и скорее всего, они примерно равны Земле по размерам. Наблюдения в будущем покажут, правы мы или нет", — рассказывает Янн Алиберт (Yann Alibert) из университета Берна (Швейцария).
Ученые подтвердили открытие ближайшей к нам "экзо-Земли" Открытая в мае этого года экзопланета TRAPPIST-1d, похожая по своим размерам на Землю и находящаяся в "зоне жизни", действительно существует, на что указывают снимки с наземных телескопов.Алиберт и его коллега Уильям Бенц (William Benz) пришли к такому выводу, изучая потенциальные свойства двух недавно открытых небольших планет - TRAPPIST-1, об открытии которой ученые рассказали в мае этого года, и Проксимы b, официально "открытой" в августе.
Обе эти планеты вращаются вокруг небольших красных карликов и предположительно обладают земной массой и свойствами, что натолкнуло астрономов на мысль, что планеты у подобных звезд, составляющих большинство "населения" Млечного Пути, встречаются очень часто и что они, скорее всего, станут первыми мирами, где человечество в будущем найдет внеземную жизнь.
То, что телескопу "Кеплер" не удалось обнаружить более крупные планеты у красных карликов в последние два года работы, натолкнуло Алиберта и Бенца на мысль, что у таких звезд формируются преимущественно землеподобные небесные тела, более пригодные для жизни, чем "горячие нептуны" и прочие газовые гиганты. Они проверили, так ли это, создав компьютерную модель планетарного "родильного дома" у типичного красного карлика.
Их расчеты показали, что большинство планет, рождающихся у небольших звезд, действительно будет обладать относительно небольшой массой и напоминать по своим свойствам Землю и другие каменистые планеты. Более того, что самое интересное, модель Алиберта и Бенца показывает, что почти все такие планеты должны обладать значительными запасами воды - примерно 90% их массы будет приходиться на "твердые" горные породы, а 10% — на океаны.
Соответственно, шансы на то, что и TRAPPIST-1, удаленная от нас всего на 40 световых лет, и Проксима b являются своеобразными "двойниками" Земли, должны быть очень высокими. С другой стороны, как признают Бенц и Алиберт, большое количество воды на них может уменьшать шансы на зарождение жизни, так как чрезмерно высокое количество водяных паров в атмосфере может дестабилизировать климат и порождать сильнейший парниковый эффект.
Тем не менее, по мнению планетологов, их расчеты подтверждают, что небольшие планеты у красных карликов являются самыми вероятными кандидатами на роль "второй Земли", на которой может существовать жизнь, по сравнению со всеми остальными звездами и планетами. Соответственно, наблюдения за ними следует продолжить и значительно расширить, заключают авторы статьи.
Ещё с XVIII века учёные полагали, что жизнь и разум повсеместно распространены во Вселенной, причём обитаемы не только планеты и луны, но даже звёзды, включая наше Солнце. Со временем от такого максимализма пришлось отказаться, но оставалась надежда на обитаемость Венеры и Марса. Астрономы даже находили «подтверждения» существованию инопланетян: например, «каналы» на Марсе.
В 1960-е годы, когда к планетам отправились исследовательские аппараты, оказалось, что соседние миры не приспособлены для жизни, и если даже она там есть, то не в развитой форме. В истории человечества наступил грустный период «космического одиночества»: в течение двадцати лет под сомнение ставилось даже наличие планет у других звёзд.
Фото поверхности Венеры, переданное советским зондом Венера-13 (перед тем как зонд сломался от высокой температуры). Приятной колонизации!
Первую экзопланету, существование которой было подтверждено сразу двумя независимыми группами исследователей, открыли в 1995 году. Был это «горячий юпитер» у звезды 51-я Пегаса, получивший недавно официальное название Димидий. В настоящее время обнаружено 3518 планет в 2635 планетных системах, причём они весьма разнообразны. Однако наибольшее внимание и учёные, и общественность уделяют поискам землеподобных планет, находящихся в «зоне обитаемости», ведь именно на них есть шанс найти иную жизнь.
При поиске экзопланет используют два основных метода. Во-первых, измеряют, как меняется угловая скорость звезды под гравитационным влиянием её невидимых спутников. Во-вторых, фиксируют колебания её блеска, когда спутник проходит на её фоне. Прямые фотоснимки экзопланет можно пересчитать по пальцам, поэтому об их физических характеристиках приходится судить по косвенным данным, которые подразумевают довольно широкий диапазон вариантов.
«Горячий Юпитер» Димидий, 51 Пегаса, в представлении художника
Наиболее значительное влияние на угловую скорость и блеск звезды оказывают газовые планеты-гиганты, поэтому долгое время учёные обнаруживали только их. Из-за этого даже сложилось мнение, будто гиганты - типичное явление во Вселенной, а землеподобные миры - большая редкость. Его, например, высказывал Станислав Лем. Великий польский фантаст почему-то забыл о приборной селекции, которую определяет разрешающая способность оборудования.
Чем совершеннее становились приборы, тем больше стали находить каменных планет. Сначала были обнаружены суперземли огромной массы, а затем пришла очередь землеподобных планет, которые лишь ненамного превосходят размерами наш мир. Начались поиски Земли-2 - планеты, которая была бы близка к нашей по массе и находилась бы в «зоне обитаемости», то есть на таком расстоянии от светила, на котором тепла хватало бы для существования на поверхности жидкой воды.
Почему это важно? Потому что мы знаем только одну форму жизни - земную, а она не могла возникнуть без жидкой воды, которая служит универсальным растворителем. Соответственно, учёные полагают, что вероятность появления биосферы на планете с водоёмами куда выше, чем где-либо в другом месте.
Система альфы Центавра: α Центавра A, α Центавра B, Проксима Центавра. Солнце - для сравнения
Хотя землеподобные экзопланеты обнаруживают в самых разных местах, особый интерес вызывают, конечно же, ближайшие к нам миры. Именно они могут стать главной целью космонавтики в будущем. В октябре 2012 года было объявлено об открытии экзопланеты у альфы Центавра B. Эта звезда - второй компонент системы из трёх светил, которая находится на расстоянии 4,3 световых года от нас.
Открытие наделало много шума, но в 2015 году, проанализировав накопленные данные, астрономы «отменили» его. Поэтому к изучению третьего компонента - альфы Центавра С, больше известной под названием Проксима (Ближайшая), - подходили с особой осторожностью.
Звезда, находящаяся на расстоянии 4,22 световых года от нас, но не видимая невооружённым глазом, была обнаружена сравнительно недавно. В 1915 году её заметил и описал шотландский астроном Роберт Иннес; ещё два года потребовалось, чтобы измерить расстояние до неё.
Альфа Центавра C (она же Проксима), ближайшая к нам звезда
Проксима - красный карлик, причём периодически вспыхивающий: его светимость может одномоментно увеличиться в шесть раз! Исследования показали, что рентгеновское излучение Проксимы сопоставимо с солнечным, а во время сильных вспышек, которые случаются восемь раз в год, может увеличиваться на три-четыре порядка. Всё это делает проблематичным существование обитаемых планет в непосредственной близости от Проксимы, однако фантасты всегда верили, что они там есть.
Например, Проксима описана как цель «кораблей поколений» в романах Роберта Хайнлайна «Пасынки Вселенной» (1963) и Гарри Гаррисона «Пленённая Вселенная» (1969). В повести Мюррея Лейнстера «Проксима Центавра» (1935) на одной из двух планет в системе Проксимы обитают хищные растения, которые не прочь полакомиться земными космонавтами. У Станислава Лема в «Магеллановом Облаке» (1955) земляне находят там две каменистые планеты и древний мёртвый звездолёт «атлантидов». У Владимира Савченко в романе «За перевалом» (1984) у Проксимы имеются пустынные планеты, на которых развилась разумная кристаллическая жизнь. В романе Владимира Михановского «Шаги в бесконечности» (1973) в окрестностях Проксимы всего одна планета, Рутон, которая не имеет биосферы, зато богата полезными ископаемыми.
Учёные, как и фантасты, были заинтересованы в том, чтобы найти планеты у ближайшей звезды. В 1998 году орбитальный телескоп «Хаббл» обнаружил подозрительный объект на расстоянии 0,5 а.е. от Проксимы, однако более тщательные наблюдения не подтвердили открытие. Дальнейшие исследования исключили возможность существования на её орбитах коричневых карликов и газовых гигантов, затем - суперземель.
В 2013 году астроном Микко Туоми, изучая данные многолетних наблюдений Проксимы, заметил повторяющуюся аномалию и предположил, что это указывает на наличие небольшой каменистой экзопланеты на орбите, очень близкой к звезде. Для проверки специалисты Европейской южной обсерватории, находящейся в Чили, запустили в январе 2016 года проект «Красная точка», а 24 августа было официально объявлено об открытии мира, получившего пока условное название Проксима Центавра b.
Экзопланета оказалась сравнительно небольшой: её масса оценивается в 1,27 земной. Она вращается так близко к своей звезде (0,05 а.е.), что год на ней составляет чуть больше 11 земных суток, однако за счёт низкой светимости Проксимы условия там вполне способствуют возникновению и развитию жизни: есть мнение, что для этого новая планета подходит лучше, чем Марс.
Проксима b (в представлении художника) по сравнению с Землёй
Впрочем, есть и проблемы. Из-за близости к своему светилу вращение экзопланеты вокруг собственной оси должно быть синхронизировано с её обращением вокруг Проксимы, то есть она всегда повёрнута одной стороной к звезде. На этом полушарии должно быть очень жарко, на другом - очень холодно. Астробиологи говорят, что в таком случае гипотетические водоёмы и формы жизни должны располагаться в переходной зоне между полушариями. При этом климатические параметры могут варьироваться в довольно широких пределах: они зависят от плотности и состава атмосферы, а также от того, какие запасы воды были на планете после её формирования.
Другая проблема - излучение Проксимы, ведь обнаруженная планета даже в «спокойное» время получает от неё в 30 раз больше ультрафиолета, чем Земля от Солнца, а рентгеновских лучей - в 250 раз больше. А если ещё вспомнить о периодических вспышках и супервспышках, то ситуация для местных форм жизни становится совсем неблагоприятная. Тем не менее астробиологи полагают, что биосфера может приспособиться и к столь суровым условиям: от смертельных лучей местные существа могут прятаться в пещерах или под водой.
Кроме того, и на Земле есть формы жизни (например, коралловые полипы), которые научились переизлучать энергию Солнца через биофлюоресценцию. Если обитатели экзопланеты тоже освоили этот приём, то их можно будет обнаружить по излучению на определённых длинах волн, чем учёные и собираются заняться в дальнейшем.
О том, как может выглядеть жизнь на экзопланете, подобной Проксиме Центавра b, рассказывает «Чужие миры: Аурелия» (2005)
Ещё одно открытие, о котором сообщили 27 августа, было сделано на российском радиотелескопе РАТАН-600, который находится в Карачаево-Черкесии. Работающие на нём учёные поймали мощный точечный сигнал, пришедший от солнцеподобной звезды HD 164595 - она располагается в созвездии Геркулеса на расстоянии 94,4 световых года от нас. Кстати, годом ранее там была обнаружена огромная планета с массой, в шестнадцать раз превышающей земную. Повторение сигнала зафиксировать пока не удалось, поэтому астрономы избегают разговоров о его вероятном искусственном происхождении.
Кроме того, расчёты показывают, что для генерации такого сигнала, будь он направлен точно на Землю, потребовалась бы колоссальная энергия в 50 трлн ватт. Это больше, чем вся энергия, вырабатываемая нашей цивилизацией сегодня, поэтому наиболее правдоподобной выглядит версия случайного перехвата радиоизлучения от какого-то природного источника. Фактически повторяется история с сигналом «Вау!», который был получен в 1977 году и загадка которого до сих пор не раскрыта.
Телескоп РАТАН-600
Возможно, наука вплотную приблизилась к обнаружению инопланетной жизни. Неужели у нас появился шанс на первый контакт? Или наши надежды опять, как полвека назад, обернутся разочарованием?..
Наука
Ученые обнаружили загадочную планету вне нашей Солнечной системы , которая по размерам и составу больше всего похожа на Землю , но на ней слишком горячо для поддержания жизни.
Экзопланета была названа Kepler-78b . Ее орбита озадачила астрономов - она на 20% шире, а масса на 80% больше земной, при том, что ее плотность такая же, как и у нашей планеты .
Экзопланета находится на расстоянии примерно 1,5 миллиона километров от звезды . Kepler-78b делает оборот вокруг своей звезды примерно за 8,5 часов. Температура на планете составляет примерно 2 000 градусов по Цельсию , по словам ученых.
Открытие было упомянуто в двух исследованиях (первое и второе), результаты которых были в свою очередь опубликованы в журнале Nature.
Благодаря телескопу Kepler астрономы узнали о тысячах экзопланетах в нашей галактике множество из них имеют те же размеры, что и наша планета. Эти планеты крутятся вокруг звезд, таких как наше Солнце.
Несмотря на то, что размеры экзопланеты измерить просто, узнать ее массу оказалось довольно нелегко . Масса является важным параметром, так как она позволяет узнать плотность планеты, а значит узнать, из чего эта планета состоит.
Экзопланеты земного типа
Kepler-78b очень интересна, поскольку эта самая маленькая экзопланета , у которой ученые смогли с большой точность узнать радиус и массу.
По астрономическим стандартам, эту планету можно назвать виртуальным близнецом Земли.
Учёные узнают размеры экзопланеты, а также время ее обращения вокруг своей звезды, измеряя количество света, которое планета блокирует, когда проходит перед звездой.
После того, как ученые измеряли яркость планеты Kepler-78b в течение 4 лет, делая интервалы в 30 минут, ученые обнаружили, что яркость звезды падала на,02% каждые 8,5 часов в тот момент, когда планета пролетала перед своей звездой.
Тайная планета
Планету Kepler-78b обнаружили в сентябре 2013 года, когда она обращалась вокруг звезды, похожей на наше Солнце, в созвездии Лебедя, примерно на расстоянии 400 световых лет от Земли .
С момента запуска (март 2009 года) космический телескоп Kepler, смог обнаружить почти 3 600 потенциальных экзопланет .
Две команды ученых изучали массу и плотность новой планеты. Команда Эндрю Говарда (Andrew Howard) из Гавайского университета , посчитала, что масса планета Kepler-78b в 1,69 раз больше, чем у Земли, в то время как данные команды Франческо Пепе (Francesco Pepe) из Университета Женевы , показали, что экзопланета имеет массу в 1,86 раз больше.
Плотность, которую подсчитала первая команда, составляет 5, 57 грамм на кубический сантиметр, в то время как у второй команды плотность вышла 5,3 грамма на кубический сантиметр.
Так как каждая команда признает определенные погрешности, можно сказать с уверенностью, что ученые правы в своих подсчетах . Стоит отметить, что плотность Земли составляет 5,5 грамм на кубический сантиметр. Это означает, что новая экзопланета возможно имеет такой же состав, как и Земля.
Новая планета
Новая планета кружится вокруг своего солнца, постепенно приближаясь к нему, и, примерно через 3 миллиарда лет ее дни будут сочтены - колоссальная гравитация звезды разорвет ее на кусочки.
По астрономическим меркам, планета станет частью звезды очень скоро. На Kepler-78b не возможно будет найти инопланетную жизнь , из-за слишком высокой температуры на ее поверхности.
И все же, масса и плотность новой планеты, похожие на земные, позволяют нам надеяться, что где-то есть планета-близнец нашей Земли, которая имеет похожие размеры, состав и температуру на своей поверхности.
По словам Дрейка Деминга (Drake Deming) из Мэрилендского университета , существование Kepler-78b, доказывает, что, за пределами нашей Солнечной системы, планеты, похожие по составу на Землю, не является редкостью.
Деминг намекает на новую программу НАСА, под названием TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)
. Это будет космический телескоп, который в данный момент разрабатывается Массачусетским технологическим институтом. В течение двух лет, его миссией будет нахождение и изучение неизвестных транзитных экзопланет
, вращающихся вокруг ярких звезд.
* У нашей планеты нет постоянного веса. По данным ученых, ежегодно Земля становится тяжелее на 40 000 -160 000 тонн, но успевает сбросить около 96 600 тонн, что означает потерю примерно в 56 440 тонн.
Во время работы с высокоточным спектрографом HARPS, установленным в Южной европейской обсерватории (ESO), группа исследователей обнаружила небольшую экзопланету, вращающуюся вокруг красного карлика Росс 128. Астрономы полагают, что ее размеры и температура поверхности очень близки к земным. Что еще интереснее, планета Росс 128 b расположена на расстоянии всего 11 световых лет от Солнечной системы, что делает ее второй из наиболее близких к нам экзопланет после Проксимы b.
Тихая звезда и перспективная планета
«Это открытие стало возможным благодаря десятилетию мониторинга данных HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) вкупе с самыми современными методами анализа информации», рассказывает Никола Астудильо-Дефру из Женевского университета, соавтор статьи о новом открытии. «До сих пор только HARPS демонстрирует такую точность измерений, и вот уже 15 лет остается лучшим «охотником на планеты» в мире», уверяет он.
Команда отмечает, что у большинства красных карликов наблюдаются интенсивные солнечные вспышки, которые обычно буквально сдувают с планет атмосферу и облучают их солнечной радиацией. Однако Росс 128 — это неожиданно «тихая» звезда, у которой такая активность не наблюдается. В результате, его планеты могут оказаться ближайшей к нашей планете точкой для колонизации других звездных систем. В этом заключается особая важность открытия: если в случае всем известной Проксимы b агрессивная звезда могла уничтожить атмосферу планеты и превратить ее в каменистую пустыню, то Росс 128 b дарит человечеству надежду на космическую экспансию.
Значение открытия
Орбита Росса 128 b в 20 раз ближе к звезде, чем расстояние между Землей и Солнцем, однако планета получает лишь в 1,38 раза больше солнечной радиации. Как следствие, температура на ее поверхности не сильно отличается от нашей планеты: в самых холодных точках она не опускается ниже -60 о С, а в самых горячих не поднимается выше 20 о С. Впрочем, ученые пока не уверены, входит ли планета в так называемую «зону Златовласки » — область вокруг звезды, условия которой позволяют воде на планетах существовать в жидком состоянии.
«Благодаря мощным современным телескопам, уже через 10 лет мы сможем увидеть новую планету и охарактеризовать ее атмосферу. В настоящее время мы располагаем лишь теоретическими моделями, а потому не можем с уверенностью сказать, существует ли на поверхности Росса 128 b жидкая вода», объясняет Никола в интервью порталу Futurism.
