Экзопланета - это что такое? Как открывают и изучают экзопланеты? Экзопланета что это такое

Экзопланеты: что это такое и когда об этом заговорили

Когда-то давно, в шестнадцатом веке, жил один итальянский философ, по имени Джордано Бруно, который – то и решил поменять мир. Он пытался опровергнуть всю традиционную космологию, державшуюся еще на трудах Аристотеля. Он полагал, что физическая вселенная бесконечна и включается в себя такое же бесконечное число миров, в каждом из которых есть свое Солнце и несколько планет. Таким образом, Земля должна являться всего лишь небольшой звездой, среди других, во Вселенной. Бруно отвергал средневековые представления о противоположности между небом и Землей.

Однако, за свои идеи, он был осужден и сожжен католической церковью, как еретик. Но, не только этот ученый занимался построением теорий такого плана. Чуть позже, уже в веке восемнадцатом, Михаил Васильевич Ломоносов пишет так:

«Открылась бездна звезд полна;

Звездам числа нет, бездне дна Уста премудрых нам гласят:

Там разных множество светов;

Несчетны солнца там горят,

Народы там и круг веков:

Для общей славы Божества

Там равна сила естества»

Действительно, догадок и предположений о других планетах, о планетах, существующих вне Солнечной системы, становилось все больше.

Откуда берутся планеты?

До сих пор нет надежной теории, объясняющей, каким образом формируются планетные системы звезд. На этот счет имеются лишь научные гипотезы. Наиболее распространенная из них предполагает, что Солнце и планеты возникли из единого газово-пылевого облака — вращающейся космической туманности. От латинского слова nebula («туманность») эта гипотеза получила название «небулярной». Её возраст — два с половиной века.

В 1755 году, в Кенигсберге вышла из печати книга «Всеобщая естественная история и теория неба». Она принадлежала перу выпускника Кенигсбергского университета Иммануила Канта. Впоследствии, он прославится как родоначальник немецкой классической философии, а вот книга о небе осталась малоизвестной, поскольку ее издатель вскоре обанкротился и почти весь тираж остался нераспроданным. Тем не менее, гипотеза Канта о возникновении планет из пылевого облака — первоначального Хаоса — оказалась очень живучей и в последующие времена послужила основой для многих теоретических рассуждений.

В 1796 году французский математик и астроном Пьер-Симон Лаплас, выдвинул похожую гипотезу формирования планет Солнечной системы из газового облака и дал ее математическое обоснование. Разумеется, предполагается о его ознакомлении с трудами.

С тех пор гипотеза Канта — Лапласа стала ведущей космогонической гипотезой, объясняющей, как произошли наше Солнце и планеты. Представления о газово-пылевом зарождении Солнца и планет в последующем уточнялись и дополнялись в соответствии с новыми сведениями о свойствах и строении материи.

Сегодня предполагают, что формирование Солнца и планет началось около 10 миллиардов лет назад. Исходное облако состояло на 75% из водорода и на 25% из гелия, а доля всех остальных химических элементов была ничтожно малой. Вращающееся облако постепенно сжималось под действием сил гравитации. В его центре сосредоточилась основная масса вещества, уплотнившаяся до такого состояния, что началась термоядерная реакция с выделением большого количества тепла и света, иначе говоря, вспыхнула звезда — наше Солнце.

Остатки газово-пылевого облака, вращаясь вокруг него, постепенно приобрели форму плоского диска. В нем стали возникать сгустки более плотного вещества, которые за миллиарды лет «слепились» в планеты. Причем сначала возникли планеты рядом с Солнцем. Это были сравнительно небольшие образования с высокой плотностью — железокаменные и каменные сферы — планеты земного типа.

Экзопланеты: что это такое и когда об этом заговорили?

Экзоплане́та (др. -греч. εξω, exo — вне, снаружи), или внесолнечная планета (лат. extra — вне, снаружи) — планета, обращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца, то есть не принадлежащая Солнечной системе. Планеты чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звёздами, а сами звёзды находятся крайне далеко от Солнца (ближайшая — на расстоянии 4,22 световых года). Первым разглядеть в телескоп планеты возле других звезд пытался голландский математик и астроном Христиан Гюйгенс еще в XVII веке. Однако он ничего не смог найти, поскольку эти объекты не видны даже в мощные современные телескопы. Находятся они невероятно далеко от наблюдателя, размеры их по сравнению со звездами невелики, отраженный свет — слабый. И, наконец, расположены они близко от своей родной звезды. Вот почему при наблюдениях с Земли заметен лишь ее яркий свет, а тусклые точки экзопланет просто «тонут» в его сиянии. Из-за этого планеты за пределами Солнечной системы долгое время оставались нераспознанными.

- В 1916 году Эдуард Барнард обнаружил красную звездочку, которая «быстро» смещалась по небу относительно других звезд. Астрономы окрестили ее Летящей звездой Барнарда. Это одна из ближайших к нам звёзд. Её масса в семь раз меньше массы Солнца. Исходя из этого, влияние на нее планет, если они есть, должно было быть заметным. В 1973 году выяснили, что звезда Барнарда движется без колебаний и, значит, массивных планет не имеет.

- В 1987 году американские астрономы Джоф Марси и Поль Батлер в Ликской обсерватории начали многолетние наблюдения 120 близких звезд типа Солнца или более холодных.

- Впервые внесолнечная планета была найдена канадцами Б. Кэмпбеллом, Г. Уолкером С. Янгом в 1988 году у оранжевого субгиганта Гамма Цефея A, но её планетный статус был подтвержден не сразу, а только лишь в 2002 году.

- В 1989 году сверхмассивная планета (или коричневый карлик) была найдена Д. Латамом около звезды HD 114762. Однако, подтверждена она была только в 1999 году.

- В 1995 году, 30 декабря, астрономы Мишель Майор и Дидье Келос из Женевского университета, проводя наблюдения на обсерватории Верхнего Прованса во Франции, впервые достоверно зафиксировали экзопланету. С помощью сверхточного спектрометра они обнаружили, что звезда 51 в созвездии Пегаса «покачивается» с периодом чуть более четырех земных суток. (Планета, обращаясь вокруг звезды, раскачивает ее своим гравитационным воздействием, в результате чего из-за эффекта Доплера можно наблюдать смещение спектра звезды. ) Вскоре это открытие подтвердили и американские астрономы Джеффри Марси и Пол Батлер. Мишель Майор и Дидье Келос в своей обсерватории

Эта дата и является первой в истории открытия экзопланет.

Методы поиска экзопланет. Спектрометрическое измерение радиальной скорости звезд (Метод Доплера)

Самый распространенный метод. Звезда, имеющая планету или звездную компоненту, испытывает колебание скорости "к нам - от нас", которое можно измерить, наблюдая доплеровское смещение спектра светил.

Под действием Земли скорость Солнца изменяется с периодом год на сантиметры в секунду. Под действием Юпитера - на метры в секунду. При этом тепловое уширение спектральных линий звезды соответствует разбросу скоростей порядка 1 км/с. То есть даже в случае такой массивной планеты как Юпитер, надо измерять смещение спектральных линий на тысячную и боле долю от их ширины. Метод основан на наложении спектра звезды на сильно изрезанный линиями калибровочный спектр. Небольшое смещение спектра звезды приводит к изменению суперпозиции на всех частотах, что значительно увеличивает точность измерений. Правда, потом нужно еще учесть суточное движение Земли (это порядка 1 км/с), движение нашей планеты вокруг Солнца (приблизительно 30 км/с), влияние Луны и других тел Солнечной системы. После значительного усовершенствования техники, сейчас ученым удается получить точность до 1 м/с. Именно этот метод обеспечил начальный прорыв в поисках планет возле иных солнц. Именно, с помощью этого метода и была обнаружена «Настоящая» экзопланета была в 1995 году.

Астрометрический метод

Астрометрия - это целый раздел астрономии, ответственный за установление наиболее точной системы небесных координат. Зная расположение звезды относительно более удаленных объектов, можно определить ее отклонение от исходного положения, поэтому этот метод похож на предыдущий метод. Непосредственное вычисление смещения звезды требует прецизионной аппаратуры с длинной базой (то есть расстояние между связанными телескопами должно быть максимально возможным). Применение астрометрии ограничено. Как правило, этот метод используется для весьма небольших по космическим меркам расстояний и звезд малой массы (карликов), так как они отклоняются планетами гораздо сильнее. Звездное скопление NGC 265

С помощью астрометрии были уточнены массы некоторых экзопланет, ни одного подтвержденного открытия сделать, пока, не удалось.

Методы поиска экзопланет.

Метод транзитной фотометрии

Если наблюдатель случайно окажется приблизительно в плоскости орбиты, масса планеты будет определена наиболее точно. И, при этом, можно также наблюдать такое явление, как прохождение планеты по диску звезды - ее транзиты. Конечно, различить темный кружочек на точечном диске светила пока нельзя, однако небольшое уменьшение светимости звезды измерить можно. Такие "затмения" яркости ничтожны и в случае, например, прохождения Юпитера на фоне Солнца будут становить одну сотую, а для Земли одну десятитысячную долю от общего светового потока нашего светила. Для того же Юпитера такое явление должно было бы происходить исключительно редко - один раз на 12 лет.

Тем не менее, природа воистину неисчерпаема в многообразии форм движения материи и подарила астрономам возможность использовать метод транзитов: были открыты многие экзопланеты, находящиеся на низких орбитах и быстро вращающиеся вокруг своих звезд - так называемые "горячие юпитеры". А у них вероятность оказаться в плоскости наблюдения гораздо выше. Только с помощью транзитов ученым удается исследовать ряд важнейших характеристик внесолнечных планет - измерить радиусы, плотность, узнать о свойствах атмосфер.

Визуальное наблюдение

Видеть экзопланету даже мощным телескопом очень непросто. Яркий свет родительской планеты затмевает ее ничтожный блеск. Тем не менее, для слабых звезд и бурых карликов прямое детектирование уже стало возможным.

Методы поиска экзопланет.

Гравитационное линзирование

Когда одна звезда проходит на фоне другой, то, как предсказывает общая теория относительности, свет дальней звезды искривляется тяготением ближней и ее яркость увеличивается. Если у ближайшей звезды есть планеты, то это скажется на кривой изменения яркости. Для получения результатов нужно одновременно следить за блеском миллионов звезд. Так что, хотя эффект был предсказан А. Бялко в 60-х годах ХХ века, реализация стала возможна после появления мощных компьютеров и хороших ПЗС матриц. Этот метод наиболее чувствителен к легким планетам типа Земли, находящимся на широких орбитах. К изъянам метода следует отнести то, что провести повторное наблюдение эффекта гравитационного линзирования одной и той же звезды невозможно. У этого метода крайне ограниченное применение, так как между наблюдаемой звёздной системой и Солнцем должна быть другая звезда, фокусирующая своим гравитационным полем свет наблюдаемой звёздной системы. Повторное наблюдение невозможно. Метод чувствителен к планетам с малой массой, вплоть до земной.

На декабрь 2009 года открыты 10 планет.

Радио Поиск

Радиопоиск. Если вокруг пульсара (пульсар - астрономический объект, испускающий мощные, строго периодические импульсы электромагнитного излучения, в основном, в радиодиапазоне) вращаются планеты, то излучаемый сигнал имеет осциллирующий характер. Мощные направленные пучки излучения образуют в пространстве конические поверхности. Если на такой поверхности окажется Земля, тогда возможно зарегистрировать данное излучение

Номенклатура. В чем секрет названия?

Открытым экзопланетам в настоящее время присваиваются названия состоящие из названия звезды, около которой обращается планета, и дополнительной строчной буквы латинского алфавита, начиная с буквы «b» (например: 51 Пегаса b). Следующей планете присваивается буква «c», потом «d» и так далее по алфавиту.

Буква «a» в названии не используется, так как такое название подразумевало бы собственно саму звезду. Кроме того, следует обратить внимание на то, что планетам присваиваются названия в порядке их открытия, а не по мере удаления от звезды обращения. То есть, планета «с» может быть ближе к звезде, чем планета «b», просто открыта она была позднее (как, например, в системе Глизе 876).

В названиях экзопланет существовало исключение. Дело в том, что до открытия системы 51 Пегаса в 1995 году экзопланеты называли иначе. Первые обнаруженные экзопланеты у пульсара PSR 1257+12 были названы прописными буквами PSR 1257+12 B и PSR 1257+12 C. Кроме того, после обнаружения новой, более близкой к звезде планеты, она была названа PSR 1257+12 A, а не D. Впоследствии эти планеты были переименованы во избежание путаницы в соответствии с современной системой именования экзопланет.

Некоторые экзопланеты имеют дополнительные неофициальные «прозвища» (как, например, 51 Пегаса b неофициально названа «Беллерофонт»). Однако в научном сообществе в настоящее время присвоение официальных личных имён планетам считается непрактичным и соответственно не практикуется.

Состояние на сегодняшний день.

К середине января 2010 года известно 424 экзопланеты в 358 планетных системах, близ некоторых звезд найдено по две, три и даже четыре, пять планет. Подавляющее большинство из них обнаружено с использованием различных непрямых методик детектирования, а не визуального наблюдения.

Открытие в 1995 году планеты, расположенной возле звезды 51 в созвездии Пегаса, положило начало совершенно новой области астрономии — изучению внесолнечных, или экзопланет. До этого планеты были известны только у одной звезды — нашего Солнца. С целью поиска планет за пределами Солнечной системы астрономы за последнее десятилетие обследовали около 3 000

Экзопланеты, открытые к сегодняшнему дню, расположены чрезвычайно далеко от нашей Солнечной системы. Ближайшая к нам звезда (помимо нашего Солнца) — Проксима Центавра — находится в 270 тысяч раз дальше, чем Солнце, — на расстоянии 40 000 миллиардов километров (4,22 световых года). До ближайшей же планетной системы — 10 световых лет, а до самой далекой из обнаруженных — 20 000. Большинство экзопланет отстоит от нас на десятки и первые сотни (до 400) световых лет. Каждый год астрономы открывают около 20 экзопланет. Среди них выявляются все новые и новые разновидности.

В виду того, что, планет становится все больше, появляются все новые и новые способы их группирования в различные категории. Эта, пожалуй, одна из первых классификаций экзопланет:

Горячие Нептуны и Юпитеры.

Первая открытая экзопланета напоминает Юпитер, но расположена очень близко от звезды, из-за чего температура ее поверхности достигает почти +1 000°С. Такой тип экзопланет, масса которых в сотни раз больше, чем у Земли, астрономы назвали «горячими газовыми гигантами», или «горячими Юпитерами». В 2004 году, используя усовершенствованные спектрометры, удалось открыть совсем новый класс экзопланет, гораздо меньшего размера — так называемые «горячие Нептуны», масса которых лишь в 15—20 раз больше, чем у Земли. А в начале 2006 года была открыта совсем небольшая экзопланета с массой всего в 6 раз больше, чем у Земли. Она существенно удалена от своей звезды, расположена в холодной области планетной системы, поэтому должна представлять собой «ледяной гигант», аналогичный Урану или Нептуну. Интересно, что ранее около той же самой звезды уже были обнаружены два газовых гиганта.

Средства изучения планет

Кеплер (НАСА) — запущен 7 марта 2009 года. Космический телескоп системы Шмидта с диаметром зеркала 0,95 м, способный одновременно отслеживать 100 тыс. звёзд. Планируется обнаружить около 50 планет, размерами идентичными Земле, и порядка 600 планет, в 2,2 раза превосходящих Землю по размеру.

Научная цель телескопа Кеплер состоит в том, чтобы исследовать структуру и разнообразие планетарных систем. Для этого, рассматривая множество звезд, необходимо достичь нескольких целей:

Определить, сколько планет, подобных Земле, и больших планет находится возле пригодной для жизни зоны (для всех спектральных типов звёзд).

-Вычислить диапазон размеров и форм орбит этих планет.

-Оценить количество планет, находящихся в мультизвёздных системах.

-Определить диапазон размеров орбиты, яркости, диаметра, массы и плотности короткопериодических планет-гигантов.

-Обнаружить дополнительных членов в каждой найденной планетарной системы, используя другие методики.

-Изучить свойства тех звёзд, у которых обнаружены планетарные системы.

COROT (ЕКА) — специализированный 30-сантиметровый орбитальный космический телескоп, снимающий кривые блеска многих звёзд в момент прохождения перед ними планет. Запущен 27 декабря 2006 года. Предполагалось с его помощью обнаружить десятки планет земного типа. К маю 2009 года COROT открыл шесть экзопланет и один коричневый карлик.

Также, планируется запуск:

-PEGASE — запуск ориентировочно 2010—2012 годах.

-New Worlds Mission — запуск в 2013 году.

-система инфракрасных телескопов IRSI/DARWIN (ЕКА) — запуск в 2015 году.

-оптического интерферометра Space Interferometry Mission SIM (НАСА) — запуск в 2015—2016 годах.

-Terrestrial Planet Finder TPF (НАСА) — запуск после 2020 года.

Уникальные экзопланеты.

51 Пегаса b

Эта экзопланета была открыта в 1995 г. с помощью оптического спектрометра, измеряющего доплеровское смещение линий, Майор и Квелоц в 1994 г. начали регулярное измерение лучевых скоростей у 142 солнцеподобных звёзд, относительно близких к Солнцу. Довольно быстро были обнаружены «покачивания» звезды 51 Пегаса, происходившие с периодом 4,23 суток, вызванные влиянием на звезду обращающейся вокруг неё планеты. Сравнительно большая масса планеты и малый радиус орбиты (в Солнечной системе она располагалась бы значительно ближе к Солнцу, чем Меркурий) облегчили её обнаружение.

Интересно, что в начале 1997 г. открытие было подвергнуто сомнению. Было высказано предположение, что планета не существует, просто звезда 51 Пегаса пульсирует, что и вызывает периодические изменения в её спектре. Однако следы такой пульсации не удалось обнаружить.

CoRoT-7b

Планета CoRoT-7b была обнаружена еще в феврале 2009 года группой Дидье Кело (Didier Queloz) из Женевской обсерватории с помощью спутника ЕКА «CoRoT». Находится она в Созвездии Единорога. Ученым это удалось установить, что это небесное тело имеет массу примерно в пять раз большую, чем масса Земли. Авторы исследования уверены, что оно представляет собой твердую планету с каменистой поверхностью в отличие от большинства открытых внесолнечных планет, являющихся газовыми гигантами.

На то время она была самой маленькой из известных экзопланет, её радиус составляет 1,68 земных радиусов с погрешностью около 5 процентов. Масса планеты предположительно равна 5 земных масс. Планета расположена очень близко к светилу и обращается вокруг него за 20 часов, что делает год на этой планете самым коротким из всех известных. При этом необычная близость планеты к светилу, скорее всего, приводит к тому, что на дневной стороне небесного тела температура поверхности может составлять примерно 2 тысячи градусов Цельсия, тогда как теневая сторона CoRoT-7b практически всегда находится при минус 200 градусах.

Кроме того, анализ накопленных учеными данных позволил астрономам предположить, что в этой планетной системе есть еще одна похожая планета, которая, согласно расчетам совершает оборот вокруг звезды за три дня и 17 часов и имеет массу примерно восьми масс Земли.

Уникальные экзопланеты.

HAT-P-7b

Данные, присланные орбитальным телескопом "Кеплер", позволили ученым обнаружить атмосферу у экзопланеты HAT-P-7b.

Ранее при помощи наземных телескопов исследователи обнаружили планету, обращающуюся вокруг этой звезды. Она относится к классу так называемых "горячих Юпитеров". Размер HAT-P-7b сравним с размером пятой планеты Солнечной системы, а период обращения составляет всего 2,2 дня. Планета расположена в 26 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу. Светило настолько разогревает HAT-P-7b, что она испускает собственное излучение.

Сразу две группы ученых обнародовали результаты своих исследований, которые указывают на то, что экзопланета HAT-P-7b движется против вращения своей звезды.

Глизе 581 e

Четвёртая экзопланета в планетной системе звезды Глизе 581, находящейся на расстоянии около 20 световых лет от Земли в созвездии Весов. Вес не меньше 1,9 масс Земли, это наименьшая известная экзопланета обращающая вокруг нормальной звезды на 23 апреля 2009 года. Также среди известных экзопланет, её масса ближе всего к земной. Планета обращается на расстоянии 0,03 астрономических единицы вокруг звезды. Планета была обнаружена с помощью высокоточного спектрографа HARPS, установленного на 3,6−метровом телескопе Ла-Силья Европейской южной обсерватории в Чили.

WASP-17b

Экзопланета, вращающаяся вокруг звезды WASP-17(открыта 11 августа 2009). Это первая обнаруженная планета, которая движется по ретроградной орбите, то есть вращается вокруг звезды в направлении противоположном вращению самой звезд.

Диаметр WASP-17b вероятно больше диаметра любой известной экзопланеты, а её масса равна половине массы Юпитера, из чего можно предположить, что новооткрытая планета имеет самую низкую среднюю плотность из всех известных экзопланет. Масса планеты равна половине массы Юпитера, а диаметр планеты вдвое выше юпитерианского. Средняя плотность составляет 0,1 г/cм3 (порядка 10% плотности воды), что в 13 раз меньше плотности Юпитера.

55 Ра́ка

Солнцеподобная звезда в созвездии Рака.

На текущий момент является рекордсменом по числу открытых планет (5). Планета d имеет наибольший период из всех экзопланет, открытых методом Доплера, превышающий даже период обращения Юпитера. Планета c обращается в резонансе 1:3 с горячим юпитером b. Планета e — одна из самых маломассивных известных экзопланет, возможно, принадлежит к планетам земной группы ("сверхземля").

Потенциально обитаемые планеты («Суперземли»)

Международная команда "охотников" за экзопланетами обнаружила шесть новых тел (в системе 61 Vir) с относительно небольшой массой, которые находятся на орбитах вокруг двух близких подобных Солнцу звёзд. Среди них две "суперземли" с массами, в 5 и 7,5 раз превосходящими земную. Как утверждают возглавляющие команду Стивен Вогт (Steven Vogt) из Калифорнийского университета и Пол Батлер (Paul Butler) из вашингтонского Института Карнеги (Carnegie Institution), это первые найденные "суперземли" вокруг солнцеподобных светил.

"Результаты наблюдений свидетельствуют, что планеты с малой массой достаточно распространены вокруг ближайших звёзд. Открытие потенциально пригодных для жизни миров остаётся делом нескольких лет", - считает Вогт.

Другая группа астрономов использовала космический телескоп "Спитцер" для более подробного изучения системы звезды 61 Vir и установила, что на расстоянии от неё, вдвое превышающем дистанцию между Плутоном и Солнцем, находится широкое кольцо пыли. Практически не вызывает сомнений его происхождение – столкновения комет и других тел в холодном космическом пространстве. Данный факт является доказательством реального сходства Солнца и 61 Vir.

Вторая, найденная командой Вогта новая система в созвездии Кита, включает звезду-"близнеца" Солнца HD 1461, находящуюся в 76 световых лет от Земли. Вокруг неё вращаются как минимум одна или две планеты, а при подходящих погодных и атмосферных условиях HD 1461 можно увидеть невооружённым глазом. Масса известной планеты – HD 1461b – составляет 7,5 земных, что соответствует среднему значению между Землёй и Ураном. На данный момент исследователи не могут достоверно сказать, является ли HD 1461b увеличенной версией нашей планеты с твёрдым составом и залежами железа, либо копией Урана или Нептуна с доминирующей водной средой.

Обнаружение 61 Vir и HD 1461 относится к недавнему ряду открытий, перевернувших представление о поиске экзопланет. За последнее время, стало очевидным наличие у многих "соседей" Солнца – до половины всех звёзд – собственных планет с массами, эквивалентными или меньшими, чем у Нептуна. В основном команда Вогта и Батлера применяла измерения радиальной скорости для регистрации вызванного гравитационными силами планет "дрожания" звёзд.

5 планет, найденных Кеплером.

4 января 2010 года на очередном заседании Американского Астрономического Общества было объявлено об обнаружении миссией «Кеплер» пяти внесолнечных планет с весьма необычными характеристиками. Помимо этого, космический телескоп засек несколько объектов размером с Юпитер, вращающихся вокруг звезд; при этом объекты горячее главной звезды. У ученых пока нет версий, объясняющих их природу, однако «Кеплер» продолжает наблюдения.

Примечательно, что они были обнаружены в течение первых шести недель работы «Кеплера», так что миссия оправдывает ожидания. Самая маленькая из обнаруженных планет, Kepler 4b, имеет радиус, равный 4. 31 радиусам Земли; она во многом напоминает Нептун, хотя уровень ее излучений намного выше. Вторая - одна из немногих когда-либо открытых планет, обладающих наименьшей плотностью. Вместе с остальными тремя она подтверждает тот факт, что существуют планеты со значительно меньшей плотностью, чем та, которую, по прогнозам, должны иметь газовые гиганты. Плотность Kepler 7b меньше, чем плотность стирофома, около 17 г/см3.

Все пять планет имеют короткий орбитальный цикл, и последующие наблюдения за ними будут вести наземные телескопы. Так как планеты расположены очень близко к своей звезде, температура их высока, более 1500 градусов Кельвина. Для сравнения: при температуре 1300 градусов Кельвина начинает течь расплавленная лава. Миссия «Кеплер» стартовала в марте 2009 и должна продлиться три с половиной года. В 2010 телескоп сосредоточится на поиске меньших планет. «Святым Граалем», по словам ученых, в этих поисках экзопланет будет планета размером с Землю.

Среди прочих объектов, замеченных «Кеплером», - необычные переменные звезды (двойные, осциллирующие), пульсирующие переменные и даже экзопланеты, о которых ученые пока предпочитают не распространяться, ссылаясь на то, что данные нуждаются в тщательной проверке и обработке.

Наши послания.

Человечество не отчаивается найти «друзей» во Вселенной, с этой целью, с Земли, были отправлены несколько. Одно из них: Пластинки «Пионера» — две идентичные пластинки из анодированного золотом алюминия на борту «Пионера-10» (запущен ого2 марта 1972) и «Пионера-11» (запущеного 5 апреля 1973) с символьной информацией о человеке, Земле и её местоположении, автор — Карл Саган из Корнельского университета, автор рисунка мужчины и женщины — Линда Саган, первая жена Карла Сагана.

На пластинках изображены мужчина, женщина и корабль «Пионер» в одном масштабе. Слева от них изображено Солнце, лучами показано расположение и расстояния до 14 ближайших пульсаров и центра Галактики. Внизу схематично изображена Cолнечная система с траекторией «Пионера», начиная с Земли. Вверху показаны два основных состояния атома водорода.

Второе - Послание Аресибо — это радиосигнал, который был послан 16 ноября 1974 года из обсерватории Аресибо в направлении шарового звёздного скопления М13, находящегося на расстоянии 25000 световых лет в созвездии Геркулеса. Сообщение длилось 169 секунд, длина волны 0, 126 м. Это было сделано в честь открытия мощного радиотелескопа.

Само сообщение было составлено Франком Дрейком и Карлом Саганом. Его длина — 1679 цифр, что является произведением двух простых чисел 23 и 73 и поэтому сообщение можно расположить в виде прямоугольника двумя способами.

Сверху вниз в сообщении отражены:

- атомные числа (число протонов в ядре атома) элементов водород, углерод, азот, кислород и фосфор;

- формулы сахарозы и основания нуклеотидов в дезоксирибонуклеиновой кислоте;

- количество нуклеотидов ДНК и другую информацию по ДНК;

- человек;

- солнечная система;

- радиотелескоп в Аресибо и размеры передающей антенны.

Заключение.

Экзопланеты получают все большую популярность и огласку. Возможно, через день, или через год объем всех данных, известных нам в данной области, будет ничтожно мал, по сравнению с тем, что удастся еще открыть и узнать. Но так или иначе, наука не остановится на достигнутом.

Человек слишком любопытен, чтобы сдаваться. Он так и будет искать «Суперземлю»

www.hintfox.com

это что такое? Как открывают и изучают экзопланеты?

Экзопланета – это планета, которая находится вне пределов нашей Солнечной системы. За последние два десятилетия были обнаружены тысячи подобных объектов, в основном с помощью космического телескопа НАСА «Кеплер».

Экзопланета – что это такое?

Эти космические объекты значительно отличаются по своим размерам и орбитам. Некоторые из них являются гигантскими планетами, кружащими вблизи от своих звезд. Одни покрыты льдом, другие скалами. НАСА и другие агентства ищут особый вид планеты: им нужна экзопланета, похожая на Землю, которая вращающаяся вокруг звезды, похожей на Солнце, и расположена в обитаемой зоне.

Обитаемая зона является диапазоном расстояний от звезды, при которых температура планеты позволяет существование жидких океанов воды, что имеет решающее значение для жизни. Самое раннее определение зоны было основано на простом тепловом равновесии, но современные расчеты включают множество других факторов, в т. ч. парниковый эффект атмосферы планеты. Это делает границы обитаемой зоны размытыми.

экзопланета это что

Теория зарождения жизни

Хотя экзопланета – это открытие 1990 годов, в течение многих лет астрономы были убеждены в их существовании. Они не просто верили, а основывали свои выводы на медленном вращении нашего собственного Солнца и других звезд.

У астрономов есть теория происхождения жизни в нашей Солнечной системе. Коротко говоря, вращающееся облако газа и пыли (так называемая протосолнечная туманность) под действием собственной гравитации разрушилось и сформировало наше светило и планеты. После этого сохранение углового момента означало, что будущее светило должно вращаться все быстрее и быстрее. Однако, хотя оно обладает 99,8% массы Солнечной системы, планеты обладают 96% ее углового момента. Астрономы задавались вопросом, почему наша звезда вращается так медленно.

Молодое светило имело очень сильное магнитное поле, силовые линии которого пронизывали диск завихренного газа, из которого формировались планеты. Эти линии были связаны с заряженными частицами газа, и действовали как якоря, замедляя вращение образовывающегося Солнца и раскручивая газ, который в конечном итоге превратился в планеты. Большинство звезд вращается медленно, поэтому астрономы сделали вывод, что такое же «магнитное торможение» произошло и у них, а это означает, что должно было произойти формирование планет. Отсюда логический вывод: планеты нужно искать вокруг подобных Солнцу звезд.

экзопланета похожая на землю

Ранние открытия

По этой и другим причинам ученые сначала ограничили поиски экзопланет звездами, похожими на Солнце, но первые два открытия в 1992 г. относились к пульсару (быстро вращающимся остаткам светила, погибшего как сверхновая) под названием PSR 1257+12. Первая подтвержденная экзопланета, обращающаяся вокруг звезды (фото размещено в статье), отвечающая этому требованию, была открыта в 1995 году. Ею стала 51 Pegasi b, масса которой соизмерима с массой Юпитера, и которая в 20 раз ближе к своему Солнцу, чем Земля. Это стало неожиданностью. Но еще одна странность произошла за семь лет до этого, благодаря которой стало ясно, что будет открыто множество экзопланет.

В 1988 году группой канадских ученых была обнаружена планета размером с Юпитер, движущаяся вокруг Гаммы Цефея. Но так как ее орбита была гораздо меньше орбиты Юпитера, ученые не заявили об окончательном обнаружении. Астрономы не рискнули предположить, что такие планеты существуют. Это настолько отличалось от нашей Солнечной системы, что ученые были крайне осторожны.

экзопланета это

От больших к малым

Почти каждая открытая поначалу экзопланета – это огромный юпитероподобный (или еще больше) газовый гигант, вращающийся на небольшом расстоянии от своей родительской звезды. Объясняется это тем, что астрономы использовали технику измерения радиальной скорости, определяющей степень «раскачивания» звезды при обращении планет вокруг нее. Большие близкорасположенные космические тела оказывали настолько значительное влияние, что его можно было легко обнаружить.

До эпохи открытий экзопланет приборы могли измерить только движения звезд с точностью до километра в секунду, что было недостаточным для обнаружения их колебаний под влиянием планет. Современные приборы способны измерять скорость до сантиметра в секунду, частично из-за повышения точности оборудования, но также и по причине большей опытности астрономов в выделении из данных слабых сигналов.

Информационный взрыв «Кеплера»

На сегодняшний день насчитывается более 1000 подтвержденных экзопланет, обнаруженных одним спутником. Космический телескоп «Кеплер» был выведен на орбиту в 2009 году и охотился за обитаемыми планетами в течение четырех лет. В нем использовался метод, называемый «транзитным» – измерялось затемнение звезды во время прохождения перед ней космического объекта.

«Кеплер» выявил изобилие различных типов планет. Помимо газовых гигантов и тел земной группы, телескоп помог установить существование нового класса «суперземель», размеры которых находятся в пределах размеров Земли и Нептуна. Некоторые из них расположены в обитаемых зонах своих звезд, но астробиологи еще проверяют расчеты, чтобы выяснить, как в таких мирах может развиваться жизнь.

В 2014 году астрономы «Кеплера» представили метод «проверки многочисленностью», который должен был увеличить скорость перевода планет-кандидатов в статус подтвержденных. Методика основана на орбитальной устойчивости – многие звезды затемнялись через короткие промежутки времени, что могло быть вызвано только планетами на малых орбитах, так как будь это звезды, они бы гравитационно вытолкнули друг друга из системы в течение нескольких миллионов лет.

экзопланета что это такое

Другие миссии

Хотя спутники («Кеплер» и французский CoRoT), охотившиеся за экзопланетами, завершили свои первоначальные миссии, ученые до сих пор обрабатывают полученные с их помощью данные, совершая все новые открытия. И без работы они не останутся. Продолжают работать спутники MOST и NASA TESS, а швейцарский CHEOPS и спутник ЕКА PLATO начнут поиск транзита из космоса в ближайшее время. На Земле спектрограф HARPS 3,6-метрового телескопа Европейской южной обсерватории в Чили проводит доплеровский поиск колебаний звезд, но в охоте задействовано и множество других телескопов.

Одним из примеров является Космический телескоп НАСА Spitzer. Поскольку он чувствителен в инфракрасной области спектра, то способен измерять температурный профиль экзопланеты и дать представление о ее атмосфере.

Из более 3000 известных планет сложно остановить свой выбор на нескольких из них. Небольшие твердые экзопланеты в обитаемой зоне кажутся лучшими кандидатами, но астрономы выделяют другие, расширившие наше представление о формировании и развитии других миров.

экзопланета это

Первые ласточки

51 Pegasi b. Как упоминалось выше, это была первая доказанная экзопланета, обращающаяся вокруг звезды солнечного типа. Обладая половиной массы Юпитера, она удалена от центра системы на расстояние Меркурия. Планета настолько близка к своему светилу, что, скорее всего, одна ее сторона находится в приливном захвате – она постоянно обращена к звезде.

HD 209458 b. Это была первая обнаруженная в 1999 году экзопланета (фото размещено в статье), которая проходила транзитом мимо своей звезды (хотя при этом использовался метод Доплера), за которой последовали другие открытия. Это первая планета за пределами Солнечной системы, у которой были определены параметры ее атмосферы, в том числе температурный профиль и отсутствие облаков.

экзопланета обращающаяся вокруг звезды

Примечательные миры

55 Cancri е. Данная экзопланета – это, что называется, «суперземля», которая движется по орбите вокруг звезды, достаточно яркой, чтобы ее можно было видеть невооруженным глазом. Таким образом, астрономы могут изучать систему подробнее, чем любую другую. Ее «год» составляет всего 17 часов и 41 минуту (это было установлено, когда MOST наблюдал за системой в течение двух недель в 2011 году). Теоретики предполагают, что 55 Cancri е может быть богата углеродом и имеет алмазное ядро.

HD 80606 b. Данная экзопланета – это рекордсмен (на момент своего открытия в 2001 году) по эксцентричности орбиты. Вполне вероятно, что путь ее движения, похожий на орбиту кометы Галлея, может быть связан с влиянием другой звезды. Кроме того, такая экстремальная орбита является причиной чрезвычайной изменчивости окружающей среды планеты.

WASP-33b. Была открыта в 2011 году и обладает своего рода солнцезащитным слоем – стратосферой – который поглощает часть видимого и ультрафиолетового света родительской звезды. Планета не только движется по орбите в противоположном направлении, но также вызывает колебания светила, которые регистрирует спутник MOST.

экзопланета обращающаяся вокруг звезды фото

Близнецы Земли

Kepler-442b. Данная экзопланета – это, что называется, «двойник Земли». Своими размерами, массой и температурным режимом она больше всех похожа на нашу планету. Открытая 6 января 2015 г., она находится в созвездии Лира на расстоянии 1,120 световых лет. Температура на поверхности этой скалистой экзопланеты составляет -40 °C. Ее масса в 2,34 раза превышает массу Земли, а гравитация на 30% больше. Планета находится за пределами зоны, где действует приливный захват. В опубликованной в 2015 г. работе она, наряду с Kepler-186f и 62f, была названной лучшим кандидатом в потенциально заселенные планеты (см. фото).

Экзопланета Kepler-78b. Она обращается вокруг звезды Кеплер-78. На время открытия в 2013 г. планета больше всего походила на Землю по массе, радиусу и средней плотности. Был обнаружен не только ее транзит на фоне светила, но и затмение и отраженный свет, соответствующий орбитальным фазам. «Год» экзопланеты длится всего 8,5 часа, т. к. она в 40 раз ближе к звезде, чем расстояние от Меркурия до Солнца.

загрузка...

aikido-mariel.ru

Список первых экзопланет - это... Что такое Список первых экзопланет?

Список первых экзопланет

Ниже приведён отсортированный по нескольким критериям список впервые открытых экзопланет:

Первая экзопланета

Параметр Планета Звезда Год Примечание

Первая обнаруженная экзопланета.

PSR B1257+12 B (англ.)PSR B1257+12 C (англ.)

PSR B1257+12

1992

Первые обнаруженные экзопланеты[1], первые планеты у пульсара[1], первые суперземли[1].

О наличии планеты около звезды Гамма Цефея подозревали еще в 1988 году, но окончательно подтвердили в 2002 г.
Орбитальный компаньон HD 114762 b был обнаружен ещё в 1989 году, но подтверждён лишь в 1996 г.

По методу обнаружения

Первые планеты по методу обнаружения Параметр Планета Звезда Год Примечание

Первая планета, открытая по периодическим пульсациям.	PSR B1257+12 B (англ.)PSR B1257+12 C (англ.)	PSR B1257+12	1992	Первые обнаруженные экзопланеты[2], первые суперземли[1].
Первая планета, открытая методом радиальных скоростей[3].	51 Пегаса b	51 Пегаса	1995
Первая планета, открытая транзитным методом[4].	OGLE-TR-56 b	OGLE-TR-56	2002	Это была вторая планета, обнаруженная транзитным методом[4], а также наиболее далёкая планета, известная к моменту открытия[4]. Первой транзитной экзопланетой была HD 209458 b, которая к тому времени уже была открыта методом радиальных скоростей[4][5].
Первая планета, открытая методом гравитационного линзирования.	OGLE-2003-BLG-235L b	англ.)	2004	Планета была обнаружена независимо друг от друга группами OGLE и MOA (англ.)[6].
Первая непосредственно наблюдаемая экзопланета (в инфракрасном диапазоне)	2M1207 b	2M1207	2004	Возможно это не планета, а субкоричневый карлик. Если же это планета, то она является первой планетой около коричневого карлика.
Первая непосредственно наблюдаемая экзопланета, вращающаяся вокруг «обычной» звезды (в инфракрасном)[7].	1RXS J160929.1−210524 b (англ.)	1RXS J160929.1−210524	2008
Первая непосредственно наблюдаемая экзопланета в видимом свете	Фомальгаут b	Фомальгаут	2008	Первая планета около звезды классов ОВА.
Первая планета, открытая по орбитальным возмущениям другой планеты	Kepler-19 c (англ.)	Kepler-19 (KOI-84, TYC 3134-1549-1)	2011	Существование планеты было определено по её гравитационному влиянию на Kepler-19 b (англ.)[8][9].

По типу системы

По типу звезды

По типу планеты

Первые планеты по типу Параметр Планета Звезда Год Примечание

Первый горячий юпитер.	51 Пегаса b	51 Пегаса	1995	Первая планета около звезды главной последовательности.
Первая экзопланета земной группы, вращающаяся вокруг звезды главной последовательности.	Мю Жертвенника c	Мю Жертвенника	2004	Принадлежность планеты к земной группе ещё не подтверждена, поскольку неизвестен радиус и соответственно её плотность. Минимальная масса соответствует массе Урана, который не принадлежит земной группе. Первая планета земной группы с известной плотностью — COROT-7b.
Первая суперземля[1]	PSR B1257+12 B (англ.)PSR B1257+12 C (англ.)	PSR B1257+12	1992	Первая обнаруженная планета[1]
Первая суперземля около звезды главной последовательности.	Глизе 876 d	Глизе 876	2005	Вращается вокруг красного карлика.
Первая ледяная планета, обращающаяся вокруг звезды главной последовательности.	OGLE-2005-BLG-390L b	OGLE-2005-BLG-390L	2006	Вращается вокруг красного карлика. Ледяной состав планеты не подтверждён, поскольку не известен радиус и соответственно плотность планеты. Первая планета с плотностью соответствующей плотности ледяной планеты — Глизе 1214 b, хотя возможен и другой состав планеты.
Первая испаряющаяся планета[1].	HD 209458 b	HD 209458	1999	Первая транзитная планета.
Первый кандидат на планету-океан; также первая планета в обитаемой зоне.	Глизе 581 d	Глизе 581	2007	Вращается вокруг красного карлика. Эта планета находится слишком далеко от звезды, но наличие парникового эффекта может сделать планету пригодной для жизни. Планета Глизе 1214 b была обнаружена транзитным методом, и расчётная плотность показывает, что она также может являться планетой-океаном.
Первая планета-сирота[10].	S Ori 70 (англ.)	Н/Д	2004	Имеет массу 3 MЮпитер, требуется подтверждение.

Другие

См. также

Примечания

↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Space.com, «Out There: A Strange Zoo of Other Worlds», Charles Q. Choi, 14 February 2010 (accessed 2010-10-20)
↑ 1 2 Space.com, «Earth-Sized Planets Confirmed, But They’re Dead Worlds», Robert Roy Britt, 29 May 2003 (accessed 20-10-2010)
↑ Nature, «Extrasolar planets: Light through a gravitational lens», Didier Queloz, 26 January 2006, Vol.439, Issue 7075, pp.400-401, DOI:10.1038/439400a, Bibcode: 2006Natur.439..400Q
↑ 1 2 3 4 5 SpaceDaily.com, «Farthest Known Planet Opens the Door For Finding New Earths», 10 January 2003 (accessed 2010-10-24)
↑ 1 2 PhysOrg.com, «New Era in Planetary Science», 23 March 2005 (accessed 2010-10-24)
↑ Sky and Telescope, «First Planet Found by Microlensing», Alan M. MacRobert, 16 April 2004 (accessed 2010-10-24)
↑ Exoplanet 'circles normal star', BBC News Online, September 15, 2008
↑ TG Daily, «'Invisible' planet detected», Kate Taylor, 9 September 2011
↑ Time, «Found: A (So Far) Invisible World», Michael D. Lemonick, 9 September 2011
↑ 1 2 3 Space.com, «Mysterious Object Might be First Extrasolar Planet Photographed», Robert Roy Britt, 22 May 2002 (accessed 2010-10-24)

Категории:

Экзопланеты
Планетные системы

Wikimedia Foundation. 2010.

Список первых ракеток мира до введения профессиональных теннисных рейтингов
Программы Первого канала

Смотреть что такое "Список первых экзопланет" в других словарях:

Список рекордных экзопланет — Сравнение размера планеты Kepler 10b с Землёй. Ниже приведены подтверждённые экзопланеты облад … Википедия
Список ближайших экзопланет земного типа — В этом списке собраны возможные кандидаты в экзопланеты земного типа, находящиеся не дальше чем 50 световых лет от Солнечной системы. Планеты отсортированы в порядке увеличения расстояния от Солнца до соответствующей родительской звезды.… … Википедия
Список экзопланет, открытых в 2010 году — 2008 2009 2010 2011 2012 См. также: Другие события в 2010 году … Википедия
Список экзопланет, открытых в 2011 году — 2009 2010 2011 2012 2013 См. также: Другие события в 2011 году В 2011 году было открыто 184 экзопланеты[1] … Википедия
Список экзопланет, открытых в 2012 году — 2010 2011 2012 2013 2014 См. также: Другие события в 2012 году В 2012 году по состоянию на 24 ноября было открыто 130 экзопланет.[1] [2] 2012 год в планетологии примечателен следующими важными событиями: обнаружена самая маленькая система,… … Википедия
Список экзопланет в обитаемой зоне — Список экзопланет земной группы или близкой к ней по массе в предположительно обитаемой зоне На 29 августа 2012 года обнаружено 6 подтверждённых экзопланет, предположительно принадлежащих земной группе[1]. Название планеты Масса (M⊕) Радиус (R⊕)… … Википедия
Список экзопланет, открытых методом Доплера — Этот список представляет собой таблицу кандидатов на статус планет открытых методом Доплеровской спектроскопии. На данный момент этим методом удалось открыть 548 экзопланет в 463 планетарных системах. В 53 из них более чем одна планета. В списке … Википедия
Список экзопланет, открытых методом гравитационного микролинзирования — Этот список представляет собой таблицу экзопланет открытых методом гравитационного микролинзирования (англ.)русск.. На 4 сентября 2012 г. этим методом открыто 16 экзопланет в 15 планетарных системах. В 1 из них более чем одна планета[1] … Википедия
Список экзопланет, открытых методом прямого наблюдения — Этот список представляет собой таблицу экзопланет открытых методом прямого наблюдения. На 4 сентября 2012 г. этим методом открыто 30 экзопланет и 1 планемо в 27 планетарных системах. В 2 х из них более чем одна планета[1]. В списке, массы… … Википедия
Список экзопланет, открытых по периодическим пульсациям — Этот список представляет собой таблицу экзопланет открытых методом периодических пульсаций. На данный момент этим методом удалось открыть 14 экзопланет в 9 планетарных системах. В 4 из них более чем одна планета. В списке, массы планет обозначены … Википедия

biograf.academic.ru

Список экзопланет в обитаемой зоне

Список экзопланет земной группы или близкой к ней по массе в предположительно обитаемой зоне

На 29 августа 2012 года обнаружено 6 подтверждённых экзопланет, предположительно принадлежащих земной группе[1].

Название планеты Масса(M⊕) Радиус(R⊕) Период обращения(дней) Большая полуосьорбиты (а.е.) Эксцентриситеторбиты Эффективнаяземная орбита(а.е.) Температураповерхности(°C) Расстояниедо Земли(св. лет) Типзвезды

Глизе 163 c	6,9	1,8-2,4	25,6	0,125	-		60 (при атмосфере, сходной с земной)	50	M
Глизе 581 d	7,09	?	66,6	0,22	0,25	0,11	-18	20,3	M3V
Глизе 581 g	3,178	1,4	36,6	0,146	?	0,11	0-40	20,3	M3V
HD 40307 g	7,1		197,8	0,60	0,22			41,8	К2,5V
Глизе 667C с[2]	3,8±0,4	?	28,1	0,12	0,34	0,12	?	22,7	M1V
HD 85512 b[3]	3,6 ± 0,5	?	58,4	0,26	0,11 ± 0,1	0,35	25	36	K5V
Kepler-22 b[4]	<35	2,4	290	0,85	-	0,89	22 (при атмосфере, сходной с земной)	620	G5V

Список экзопланет группы Юпитеров или Нептунов в предположительно обитаемой зоне

HD 69830 d	18,43	?	197±3	0,63	0,07	0.77	?	40,8	K0V
HD 10180 g	21,3 ± 3,2	?	602 ± 8	1,422	0,19 ± 0,14	1,22	?	128 ± 3	G1V
55 Рака f[5]	45,7 ± 12,7	?	260	0,781	0,2 ± 0,2	?	?	40,3	G8V
HD 38858 b[6]	30,6 ± 4	?	407 ± 4	1,04 ± 0,02	0,27 ± 0,17	0,89	?	49,6 ± 0,3	G4V