Система информационная планета 10 м: Фаэтон – гипотетическая планета Солнечной системы

Планеты иных звезд

В. Сурдин
«Квант» №2, 2012

Вот бы удивился австрийский физик Кристиан Доплер (1803–1853), если бы узнал, что, благодаря физическому эффекту, описанному им в 1842 году и позже названному его именем, в начале XX века будет сделано самое неожиданное астрономическое открытие, а в конце XX века состоится самое долгожданное открытие в истории астрономии. Вы уже догадались, что неожиданным открытием стало обнаружение расширения Вселенной, измеренное по красному смещению линий в спектрах далеких галактик. А самым долгожданным оказалось открытие отнюдь не вселенского масштаба: в 1995 году астрономы доказали, что планеты обращаются не только вокруг Солнца, но и вокруг иных звезд, за пределами Солнечной системы.

Многие авторитеты древности были уверены, что сделать такое открытие в принципе невозможно. Например, великий Аристотель считал, что Земля уникальна и других таких нет. Но некоторые мыслители высказывали надежду о существовании «внесолнечных» планет — вспомним Джордано Бруно! Однако и те, кто верили во «множественность миров», понимали, что обнаружить планеты в окрестности ближайших звезд технически чрезвычайно сложно, если вообще возможно. До изобретения телескопа такая задача даже не ставилась, а возможность существования иных планетных систем обсуждалась лишь умозрительно. Но даже полвека назад астрономы, вооруженные уже весьма совершенными телескопами, рассматривали поиск экзопланет — планет у иных звезд — как неактуальное занятие, как задачу для далеких потомков.

Действительно, с технической точки зрения ситуация выглядела безнадежной. Так, в начале 1960-х годов астрономы и физики обсуждали возможность обнаружения трех типов гипотетических объектов — черных дыр, нейтронных звезд и экзопланет. Правда из этих трех терминов два еще не были даже придуманы — это черные дыры и экзопланеты, но в существование самих объектов такого рода верили многие. Что касается черных дыр, то возможность их обнаружения вообще казалась за гранью разумного — ведь они, по определению, невидимы. В 1967 году случайно удалось обнаружить быстровращающиеся нейтронные звезды с мощным магнитным полем — радиопульсары. Но это был неожиданный «подарок» со стороны радиоастрономии, на который в начале 1960-х никто не рассчитывал. Через несколько лет были открыты аккрецирующие рентгеновские пульсары — нейтронные звезды, захватывающие вещество у нормальной звезды-соседки. А спустя всего лишь 30 лет после признания задачи «безнадежной» практически одновременно (1995–96 гг.) были открыты одиночные остывающие нейтронные звезды и планеты у иных звезд! В некотором смысле прогноз оказался верным: открытия и тех и других объектов оказались одинаково трудными, но состоялись они намного раньше, чем ожидали.

Многообразие планет

Любопытно, что тогда же, в 1996 году, был открыт еще один тип гипотетических объектов, занимающий промежуточное положение между звездами и планетами, — коричневые карлики, которые отличаются от планет-гигантов типа Юпитера лишь тем, что на раннем этапе эволюции в их недрах протекает термоядерная реакция с участием редкого тяжелого изотопа водорода — дейтерия, не дающая, однако, существенного вклада в светимость карлика. И в те же годы были открыты многочисленные малые планеты на периферии Солнечной системы — в поясе Койпера. К 1995 году стало ясно, что эта область населена множеством тел с характерным размером в сотни и тысячи километров, причем некоторые из них больше Плутона и имеют собственные спутники. По своим массам объекты пояса Койпера заполнили промежуток между планетами и астероидами, а коричневые карлики заполнили промежуток между планетами и звездами. В связи с этим потребовалось точно определить термин «планета».

Верхняя граница планетных масс, отделяющая их от коричневых карликов и в целом от звезд, была определена на основе их внутреннего источника энергии. Считается общепринятым, что планета — это объект, в котором за всю его историю не происходят реакции ядерного синтеза. Как показывают расчеты, проделанные для тел нормального (т. е. солнечного) химического состава, при формировании космических объектов с массой более 13 масс Юпитера (М_Ю) в конце этапа их гравитационного сжатия температура в центре достигает нескольких миллионов кельвинов, что приводит к развитию термоядерной реакции с участием дейтерия. При меньших массах объектов ядерные реакции в их недрах не происходят. Поэтому массу в 13 М_Ю считают максимальной массой планеты. Объекты с массами от 13 до 70 М_Ю называют коричневыми карликами. А еще более массивные — звездами, в них происходит термоядерное горение распространенного легкого изотопа водорода. (Для справки: 1 М_Ю = 318 масс Земли (М_З ) = 0,001 массы Солнца (М_С) =2·10²⁷ кг.)

По своим внешним проявлениям коричневые карлики ближе к планетам, чем к звездам. В процессе формирования, в результате гравитационного сжатия, все эти тела сначала разогреваются, и их светимость быстро возрастает. Затем, после достижения гидростатического равновесия и остановки сжатия, их поверхность начинает охлаждаться, и светимость снижается. У звезд охлаждение надолго прекращается после начала термоядерных реакций и их выхода на стационарный режим. У коричневых карликов охлаждение лишь немного замедляется в период горения дейтерия. А у планет поверхность охлаждается монотонно. В результате как планеты, так и коричневые карлики практически остывают за сотни миллионов лет, а маломассивные звезды остаются горячими в тысячи раз дольше. Тем не менее, по формальному признаку — наличию или отсутствию термоядерных реакций — планеты и коричневые карлики отделены друг от друга.

Нижняя граница планетных масс, отделяющая их от астероидов, также имеет физическое обоснование. Минимальной массой планеты считается та, при которой в недрах планеты давление силы тяжести еще превосходит прочность ее материала. Таким образом, в самом общем виде «планета» определяется как небесное тело, достаточно массивное для того, чтобы собственная гравитация придавала ему сфероидальную форму, но не достаточно массивное для того, чтобы в его недрах протекали термоядерные реакции. Этот диапазон масс простирается приблизительно от 1% массы Луны до 13 масс Юпитера, т. е. от 7·10²⁰ кг до 2·10²⁸ кг.

Однако само понятие «планета» астрономы разделили на несколько подтипов в связи с характером орбитального движения. Во-первых, если тело планетной массы обращается вокруг более крупного подобного тела, то его называют спутником (пример — наша Луна). Собственно планета (иногда говорят «классическая планета») определяется как объект Солнечной системы, достаточно массивный, чтобы под действием собственной гравитации принять гидростатически равновесную (сфероидальную) форму, и при этом не имеющий рядом со своей орбитой тел сравнимой с ним массы. Этим условиям удовлетворяют только Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Наконец, введен новый класс объектов Солнечной системы — «планеты-карлики», или «карликовые планеты». Эти тела должны удовлетворять следующим условиям: обращаться вокруг Солнца; не являться спутником планеты; обладать достаточной массой, чтобы сила тяжести превосходила сопротивление вещества и тело планеты имело сфероидальную форму; обладать не настолько большой массой, чтобы быть способной расчистить окрестности своей орбиты от прочих тел. Прототипом планет-карликов стал Плутон (диаметр 2310 км), а всего их пока пять: помимо Плутона это Эрида (2330 км), Хаумея (1200 км), Макемаке (1400 км) и Церера (975 × 909 км), ранее считавшаяся крупнейшим астероидом.

Таким образом, в Солнечной системе имеются: 1) классические планеты; 2) карликовые планеты; 3) спутники с массой планет (их около дюжины), которые можно называть «планетами-спутниками». Объект с массой планеты, находящийся за пределом Солнечной системы, называют «экзопланетой» либо «внесолнечной планетой». Пока эти термины равноправны и по частоте употребления, и по смыслу (напомним, что греческая приставка экзо- означает «вне», «снаружи»). Сейчас оба эти термина почти без исключения относятся к планетам, гравитационно связанным с какой-либо звездой за исключением Солнца. Однако уже найдены и, возможно, существуют в немалом количестве самостоятельные планеты, обитающие в межзвездном пространстве. По отношению к ним обычно используется термин «свободно плавающие планеты».

На 14 марта 2012 года подтверждено открытие 760 экзопланет в 609 планетных системах. При этом сто систем содержат не менее двух планет, а две — не менее шести. Ближайшая экзопланета обнаружена у звезды ε Эридана, на расстоянии 10 световых лет от Солнца. Подавляющее большинство экзопланет обнаружено с использованием различных косвенных методов детектирования, но некоторые уже наблюдались непосредственно. Большинство замеченных экзопланет — это газовые гиганты типа Юпитера и Сатурна, обращающиеся недалеко от звезды. Очевидно, это объясняется ограниченными возможностями методов регистрации: массивную планету на короткопериодической орбите легче обнаружить. Но с каждым годом удается открывать все менее массивные и более удаленные от звезды планеты. Сейчас уже обнаружены объекты, по массе и параметрам орбиты почти не отличающиеся от Земли.

Методы поиска экзопланет

Предложено довольно много различных методов поиска экзопланет, но мы отметим лишь те (табл. 1), которые уже доказали свою состоятельность, и кратко обсудим их. Прочие методы либо находятся в процессе разработки, либо пока не дали результата.

Прямое наблюдение экзопланет. Планеты — холодные тела, сами они не излучают свет, а лишь отражают лучи своего солнца. Поэтому планету, расположенную вдали от звезды, практически невозможно обнаружить в оптическом диапазоне. Но даже если планета движется вблизи звезды и хорошо освещена ее лучами, для нас она трудноразличима из-за гораздо более яркого блеска самой звезды.

Попробуем посмотреть на нашу Солнечную систему со стороны, например от ближайшей к нам звезды α Кентавра. Расстояние до нее 4,34 световых года, или 275 тысяч астрономических единиц (напомним: 1 астрономическая единица = 1 а.е. = 150 млн км — это расстояние от Земли до Солнца). Для тамошнего наблюдателя Солнце будет сиять так же ярко, как звезда Вега на земном небосводе. А блеск наших планет окажется очень слабым и к тому же сильно зависящим от ориентации в его сторону дневного полушария планеты. В таблице 2 приведены самые «выгодные» значения углового расстояния планет от Солнца и их оптического блеска. Понятно, что одновременно они реализоваться не могут: при максимальном угловом расстоянии планеты от Солнца ее яркость будет примерно вдвое меньше максимальной. Как видим, лидером по обнаружимости является Юпитер, а за ним идут Венера, Сатурн и Земля. Вообще говоря, крупнейшие современные телескопы без особого труда могли бы заметить такие тусклые объекты, если бы на небе рядом с ними не было чрезвычайно яркой звезды. Но для далекого наблюдателя угловое расстояние планет от Солнца очень мало, что делает задачу их обнаружения чрезвычайно сложной.

Тем не менее, астрономы сейчас создают приборы, которые решат эту задачу. Например, изображение яркой звезды можно закрыть экраном, чтобы ее свет не мешал искать находящуюся рядом планету. Такой прибор называют звездным коронографом. Другой метод предполагает «гашение» света звезды за счет эффекта интерференции ее световых лучей, собранных двумя или несколькими расположенными рядом телескопами, — так называемым звездным интерферометром. Поскольку звезда и расположенная рядом с ней планета наблюдаются в чуть-чуть разных направлениях, с помощью звездного интерферометра (изменяя расстояние между телескопами или правильно выбирая момент наблюдения) можно добиться почти полного гашения света звезды и одновременно — усиления света планеты. Оба описанных прибора — коронограф и интерферометр — очень чувствительны к влиянию земной атмосферы, поэтому для успешной работы, видимо, придется доставить их на околоземную орбиту.

Измерение яркости звезды. Косвенный метод обнаружения экзопланет — метод прохождений — основан на наблюдении яркости звезды, на фоне диска которой перемещается планета. Только для наблюдателя, расположенного в плоскости орбиты экзопланеты, она время от времени должна затмевать свою звезду. Если это звезда типа Солнца, а экзопланета типа Юпитера, диаметр которого в 10 раз меньше солнечного, то в результате такого затмения яркость звезды понизится на 1%. Это можно заметить с помощью наземного телескопа. Но экзопланета земного размера закроет только 0,01% поверхности звезды, а столь малое снижение яркости трудно измерить сквозь неспокойную земную атмосферу; для этого нужен космический телескоп.

Вторая проблема этого метода состоит в том, что доля экзопланет, плоскость орбиты которых точно ориентирована на Землю, весьма невелика. К тому же затмение длится несколько часов, а интервал между затмениями — годы. Тем не менее, прохождения экзопланет перед звездами уже многократно наблюдались.

Существует также весьма экзотический метод поиска одиночных планет, свободно «дрейфующих» в межзвездном пространстве. Такое тело можно обнаружить по эффекту гравитационной линзы, возникающему в тот момент, когда невидимая планета проходит на фоне далекой звезды. Своим гравитационным полем планета искажает ход световых лучей, идущих от звезды к Земле; подобно обычной линзе, она концентрирует свет и увеличивает яркость звезды для земного наблюдателя. Это очень трудоемкий метод поиска экзопланет, требующий длительного наблюдения за яркостью тысяч и даже миллионов звезд. Но автоматизация астрономических наблюдений уже позволяет его использовать.

По указанным причинам основная роль в поиске экзопланет, подобных Земле, отводится космическим инструментам. С 2007 года ведет наблюдения европейский спутник COROT, телескоп которого диаметром 27 см оснащен чувствительным фотометром. Поиск планет осуществляется методом прохождений. Обнаружено уже несколько планет-гигантов и даже одна планета, размер которой лишь немногим больше, чем у Земли. В 2009 году на гелиоцентрическую орбиту выведен спутник «Кеплер» (NASA) с телескопом диаметром 95 см, способный непрерывно измерять блеск более 100 тысяч звезд. С помощью этого телескопа обнаружены уже сотни экзопланет.

Измерение положения звезды. Весьма перспективными считаются методы, в которых измеряется движение звезды, вызванное обращением вокруг нее планеты. В качестве примера вновь рассмотрим Солнечную систему. Сильнее всех на Солнце влияет массивный Юпитер: в первом приближении нашу планетную систему вообще можно рассматривать как двойную систему из Солнца и Юпитера, разделенных расстоянием 5,2 а.е. и обращающихся с периодом около 12 лет вокруг общего центра масс. Поскольку Солнце примерно в 1000 раз массивнее Юпитера, оно во столько же раз ближе к центру масс. Значит, Солнце с периодом около 12 лет обращается по окружности радиусом 5,2 а. е./1000 = 0,0052 а.е., который лишь немногим больше радиуса самого Солнца. Со звезды α Кентавра радиус этой окружности виден под углом 0,004». (Это очень маленький угол: под таким углом нам видится толщина карандаша с расстояния почти 360 км.) Но астрономы умеют измерять столь малые углы, и поэтому уже несколько десятилетий ведут наблюдение за ближайшими звездами в надежде заметить их периодическое «покачивание», вызванное присутствием планет. В самое последнее время это удалось сделать с поверхности Земли, но перспективы астрометрического поиска экзопланет, безусловно, связаны с запуском специализированных спутников, способных измерять положения звезд с точностью до миллисекунд дуги.

Измерение скорости звезды. Заметить периодические колебания звезды можно не только по изменению ее видимого положения на небе, но и по изменению расстояния до нее. Вновь рассмотрим систему Юпитер–Солнце, имеющую отношение масс 1:1000. Поскольку Юпитер движется по орбите со скоростью 13 км/с, скорость движения Солнца по его собственной небольшой орбите вокруг центра масс системы составляет 13 м/с. Для удаленного наблюдателя, расположенного в плоскости орбиты Юпитера, Солнце с периодом около 12 лет меняет свою скоростью с амплитудой 13 м/с.

Для точного измерения скоростей звезд астрономы используют эффект Доплера. Он проявляется в том, что в спектре звезды, движущейся относительно земного наблюдателя, изменяется длина волны всех линий: если звезда приближается к Земле, линии смещаются к синему концу спектра, если удаляется — к красному. При нерелятивистских скоростях движения эффект Доплера чувствителен лишь к лучевой скорости звезды, т. е. к проекции полного вектора ее скорости на луч зрения наблюдателя (это прямая, соединяющая наблюдателя со звездой). Поэтому скорость движения звезды, а значит, и масса планеты определяются с точностью до множителя cos β, где β — угол между плоскостью орбиты планеты и лучом зрения наблюдателя. Вместо точного значения массы планеты (M) метод Доплера дает лишь нижнюю границу ее массы (M cos β).

Обычно угол β неизвестен. Лишь в тех случаях, когда наблюдаются прохождения планеты по диску звезды, можно быть уверенным, что угол β близок к нулю. В таблице 3 показаны характерные значения доплеровской скорости и углового смещения Солнца под влиянием каждой из планет при наблюдении от соседних звезд. Плутон и Эрида здесь присутствуют как представители планет-карликов.

Как видим, влияние планеты вызывает движение звезды со скоростью, в лучшем случае, несколько метров в секунду. Можно ли заметить перемещение звезды со скоростью пешехода? До конца 1980-х годов ошибка измерения скорости оптической звезды методом Доплера составляла не менее 500 м/с. Но затем были разработаны принципиально новые спектральные приборы, позволившие повысить точность до 10 м/с. Эта техника сделала возможным открытие первых экзопланет с массами больше, чем у Юпитера.

Продвижение в сторону планет с массами меньше, чем у Юпитера, требует повышения точности измерения скорости звезды в 10–100 раз. Успехи в этом направлении вполне ощутимы. Сейчас один из наиболее точных звездных спектрометров работает на 3,6-метровом телескопе Европейской южной обсерватории Ла-Силья (Чили). Спектр звезды сравнивается в нем со спектром торий-аргоновой лампы. Чтобы исключить влияние флуктуаций температуры и давления воздуха, весь прибор помещен в вакуумный контейнер, а свет звезды и лампы сравнения подается к нему от телескопа через стекловолоконный кабель. Точность измерения скорости звезд при этом составляет 1 м/с. Мог ли представить себе это Кристиан Доплер?!

Открытия экзопланет

Астрометрический поиск. Исторически первые попытки обнаружить экзопланеты связаны с наблюдениями за положением близких звезд. В 1916 году американский астроном Эдуард Барнард (1857–1923) обнаружил, что тусклая красная звезда в созвездии Змееносец быстро перемещается по небу относительно других звезд — на 10» в год. Позже астрономы назвали ее «Летящей звездой Барнарда». Хотя все звезды хаотически перемещаются в пространстве со скоростями 20–50 км/с, при наблюдении с большого расстояния эти перемещения остаются практически незаметными. Звезда Барнарда — весьма заурядное светило, поэтому возникло подозрение, что причиной ее наблюдаемого «полета» служит не особенно большая скорость, а просто необычная близость к нам. Действительно, звезда Барнарда оказалась на втором месте от Солнца после системы α Кентавра.

Масса звезды Барнарда почти в 7 раз меньше массы Солнца, значит, влияние на нее соседей-планет (если они есть) должно быть весьма заметным. Более полувека, начиная с 1938 года, изучал движение этой звезды американский астроном Питер ван де Камп (1901–1995). Он измерил ее положение на тысячах фотопластинок и заявил, что у звезды обнаруживается волнообразная траектория с амплитудой покачиваний около 0,02», а значит, вокруг нее обращается невидимый спутник. Из расчетов следовало, что масса спутника чуть больше массы Юпитера, а радиус его орбиты равен 4,4 а.е. В начале 1960-х годов это сообщение облетело весь мир и получило широкий резонанс. Ведь это было первое десятилетие практической космонавтики и поиска внеземных цивилизаций, поэтому энтузиазм людей в отношении новых открытий в космосе был чрезвычайно велик.

К исследованию звезды Барнарда подключились и другие астрономы. К 1973 году они выяснили, что эта звезда движется ровно, без колебаний, а значит, массивных планет в качестве спутников не имеет. Таким образом, первая попытка найти экзопланету окончилась неудачей. А первое надежное астрометрическое обнаружение экзопланеты состоялось лишь в 2009 году. После 12 лет наблюдений с помощью 5-метрового Паломарского телескопа за тридцатью звездами американские астрономы Стивен Правдо и Стюарт Шаклан обнаружили планету у крохотной переменной звезды «ван Бисбрук 10» в двойной системе Глизе 752. Эта звезда — одна из самых маленьких в Галактике: это красный карлик спектрального класса М8, уступающий Солнцу в 12 раз по массе и в 10 раз по диаметру. А светимость этой звезды столь мала, что если заменить ею наше Солнце, то днем Земля была бы освещена как сейчас лунной ночью. Именно благодаря малой массе звезды обнаруженная планета смогла «раскачать» ее до заметной амплитуды: с периодом около 272 суток положение звезды на небе изменяется на 0,006» (тот факт, что это удалось измерить, — настоящий триумф наземной астрометрии). Сама планета-гигант обращается по орбите с большой полуосью 0,36 а. е. (как у Меркурия) и имеет массу 6,4 М_Ю , т. е. она легче своей звезды всего в 14 раз, а по размеру даже не уступает ей.

Успех доплеровского метода. Первую экзопланету обнаружили в 1995 году астрономы Женевской обсерватории Мишель Майор и Дидье Келоз, построившие оптический спектрометр, определяющий доплеровское смещение линий с точностью до 13 м/с. Любопытно, что американские астрономы под руководством Джеффри Марси создали подобный прибор раньше и еще в 1987 году приступили к систематическому измерению скоростей нескольких сотен звезд, но им не повезло сделать открытие первыми. В 1994 году Майор и Келоз приступили к измерению скоростей 142 звезд из числа ближайших к нам и по своим характеристикам похожих на Солнце. Довольно быстро они обнаружили «покачивания» звезды 51 в созвездии Пегас, удаленной от Солнца на 49 световых лет. Колебания этой звезды происходят с периодом 4,23 сут и, как заключили астрономы, вызваны влиянием планеты с массой 0,47 М_Ю.

Это удивительное соседство озадачило ученых: совсем рядом со звездой, как две капли воды похожей на Солнце, мчится планета-гигант, обегая ее всего за четыре дня; расстояние между ними в 20 раз меньше, чем от Земли до Солнца. Не сразу поверили астрономы в это открытие. Ведь обнаруженная планета-гигант из-за ее близости к звезде должна быть нагрета до 1000 К. «Горячий юпитер»? Такого сочетания никто не ожидал. Однако дальнейшие наблюдения подтвердили открытие этой планеты. Для нее даже было предложено имя — Эпикур, но оно пока не получило признания. Затем обнаружились и другие системы, в которых планета-гигант обращается очень близко к своей звезде.

«Затмения» звезд планетами. Метод прохождений также доказал свою эффективность. Сейчас фотометрические наблюдения за звездами ведутся как с борта космических обсерваторий, так и с Земли. Все современные фотометрические инструменты имеют широкое поле зрения. Измеряя одновременно блеск миллионов звезд, астрономы существенно увеличивают свой шанс обнаружить прохождение планеты по диску звезды. При этом, как правило, обнаруживаются планеты, часто демонстрирующие «затмение» звезды, т. е. имеющие короткий орбитальный период, а значит — компактную орбиту.

Термин «горячий юпитер» стал настолько привычным, что никого уже особенно не удивило открытие в 2009 году планеты (WASP-18b), имеющей массу 10 М_Ю и обращающейся по почти круговой орбите на расстоянии 0,02 а. е. от своей звезды. Орбитальный период этой планеты составляет всего 23 часа! Учитывая, что звезда обладает большей светимостью, чем Солнце, температура поверхности планеты должна достигать 3800 К — это уже не просто горячий, а «раскаленный юпитер». Из-за близости к звезде и из-за своей большой массы планета вызывает сильные приливные возмущения на поверхности звезды, которые, в свою очередь, тормозят планету и в будущем приведут к ее падению на звезду.

Фотографии экзопланет

Несмотря на огромные трудности, астрономам все же удалось сфотографировать экзопланеты имеющимися средствами! Правда, средства эти были лучшими из лучших: космический телескоп «Хаббл» и крупнейшие наземные телескопы. Среди технических ухищрений — заслонка, отсекающая свет звезды, и светофильтры, пропускающие в основном инфракрасное излучение планеты в диапазоне длин волн 2–4 мкм, что соответствует температуре примерно 1000 K (в этом диапазоне планета выглядит более контрастно по отношению к звезде).

С начала 2004 года по март 2012 года получено 31 изображение экзопланет в 27 планетных системах. Например, в протопланетном диске, окружающем молодую звезду β Живописца, сфотографирована планета, весьма похожая на Юпитер, только массивнее. Ситуация там напоминает молодую Солнечную систему, в которой новорожденный Юпитер активно влиял на формирование в околосолнечном диске остальных планет. Наблюдать этот процесс «вживую» давно мечтали астрономы.

В конце 2008 года с помощью телескопа «Хаббл» удалось сфотографировать планету в пылевом диске, окружающем яркую звезду Фомальгаут (α Южной Рыбы). Хотя эта звезда светит почти в 20 раз мощнее Солнца, она не могла бы настолько сильно осветить свою планету, чтобы сделать ее заметной с Земли. Ведь обнаруженная планета удалена от Фомальгаута в 115 раз дальше, чем Земля от Солнца. Поэтому астрономы предполагают, что планета окружена гигантским отражающим свет кольцом, намного большим кольца Сатурна. В нем, по-видимому, формируются спутники этой планеты, как в эпоху юности Солнечной системы формировались спутники планет-гигантов.

Не менее любопытна и фотография сразу трех планет у звезды HR 8799 в созвездии Пегас, полученная с помощью наземных телескопов «Кек» и «Джемини». Эта система удалена от нас примерно на 130 световых лет. Каждая из ее планет почти на порядок массивнее Юпитера, но движутся они примерно на тех же расстояниях от своей звезды, что и наши планеты-гиганты. В проекции на небо эти расстояния составляют 24, 38 и 68 а.е. Весьма вероятно, что на месте Венеры, Земли и Марса в той системе обнаружатся землеподобные планеты. Но пока это за пределами технических возможностей.

Получение прямых снимков экзопланет — важнейший этап в их изучении. Во-первых, этим окончательно подтверждается их существование. Во-вторых, открыт путь к изучению свойств этих планет: их размеров, температуры, плотности, характеристик поверхности. И самое волнующее — не за горами расшифровка спектров этих планет, а значит, выяснение газового состава их атмосферы. О такой возможности давно мечтают экзобиологи.

Впереди — самое интересное!

Обнаружение первых внесолнечных планетных систем стало одним из крупнейших научных достижений ХХ века. Решена важнейшая проблема: теперь мы точно знаем, что Солнечная система не уникальна, что формирование планет рядом со звездами — это закономерный этап эволюции. Несколько столетий астрономы бьются над загадкой происхождения Солнечной системы. Главная проблема заключается в том, что нашу планетную систему до сих пор не с чем было сравнивать. Теперь ситуация изменилась: в последнее время астрономы открывают в среднем по 2–3 планетные системы в неделю. В первую очередь, что естественно, в них заметны планеты-гиганты, но уже обнаруживаются и планеты земного типа. Становится возможной классификация и сравнительное изучение планетных систем. Это значительно облегчит отбор жизнеспособных гипотез и построение правильной теории формирования и ранней эволюции планетных систем, в том числе — нашей Солнечной системы.

В то же время стало ясно, что наша планетная система нетипична: ее планеты-гиганты, движущиеся по круговым орбитам вне «зоны жизни» (область умеренных температур вокруг Солнца), позволяют длительное время существовать внутри этой зоны планетам земного типа, одна из которых — Земля — даже имеет биосферу. Среди обнаруженных экзопланетных систем большинство не обладает этим качеством. Мы понимаем, конечно, что массовое обнаружение «горячих юпитеров» — временное явление, связанное с ограниченными возможностями нашей техники. Но сам факт существования таких систем поражает: очевидно, что газовый гигант не может сформироваться рядом со звездой, но тогда как же он туда попал?

В поисках ответа на этот вопрос теоретики моделируют формирование планет в околозвездных газово-пылевых дисках и узнают при этом много нового. Оказывается, планета в период своего роста может путешествовать (мигрировать) по диску, приближаясь к звезде или удаляясь от нее, в зависимости от структуры диска, массы планеты и ее взаимодействия с другими планетами. Эти теоретические исследования чрезвычайно интересны, поскольку результаты моделирования можно сразу же проверять на новом наблюдательном материале. Расчет эволюции протопланетного диска занимает на хорошем компьютере около недели, а за это время наблюдатели успевают открыть пару новых планетных систем.

Без преувеличения можно сказать, что открытие внесолнечных планет — это великое событие в истории науки. Сделанное на исходе ХХ века, оно в перспективе станет одним из важнейших событий прошедшего века, наравне с овладением ядерной энергией, выходом в космос и открытием механизмов наследственности. Уже сейчас ясно, что недавно начавшийся XXI век станет временем расцвета планетологии — ветви астрономии, изучающей природу и эволюцию планет. Несколько столетий лаборатория планетологов ограничивалась дюжиной объектов Солнечной системы, и вдруг, всего за несколько лет, число доступных объектов увеличилось в сотни раз, а диапазон условий, в которых они существуют, оказался обескураживающе широким. Современного планетолога можно уподобить биологу, который многие годы изучал лишь флору и фауну пустыни и вдруг попал в тропический лес. Сейчас планетологи находятся в состоянии легкого шока, но скоро они оправятся и сориентируются в гигантском многообразии новооткрытых планет.

Вторая наука, а точнее протонаука, ощущающая мощный эффект от открытия планет у иных звезд, — это биология внеземной жизни, экзобиология. Учитывая темп обнаружения и исследования экзопланет, можно ожидать, что XXI век принесет нам открытие биосфер на некоторых из них и ознаменует этим долгожданное и окончательное рождение экзобиологии, до сих пор развивавшейся в скрытом состоянии из-за отсутствия реального объекта исследования.

ЮПИТЕР • Большая российская энциклопедия

ЮПИ́ТЕР, круп­ней­шая пла­не­та Сол­неч­ной сис­те­мы, пя­тая по уда­лён­но­сти от Солн­ца, ас­тро­но­мич. знак ♃. От­но­сит­ся к груп­пе пла­нет-ги­ган­тов. Ю. – чет­вёр­тое по яр­ко­сти све­ти­ло зем­но­го не­ба (по­сле Солн­ца, Лу­ны и Ве­не­ры), ви­зу­аль­ная звёзд­ная ве­ли­чи­на из­ме­ня­ет­ся от –1,61 до –2,94.

Общая характеристика

Мас­са Ю. 1,9·10²⁷ кг (318 масс Зем­ли). Боль­шая по­лу­ось ор­би­ты 5,204 а. е. (0,7785 млрд. км). Ор­би­та на­кло­не­на к плос­ко­сти эк­лип­ти­ки под уг­лом 1,03°, экс­цен­три­си­тет ор­би­ты 0,049. Си­де­рич. пе­ри­од об­ра­ще­ния во­круг Солн­ца 11,86 зем­ных лет, ср. ор­би­таль­ная ско­рость 12,6 км/с. Ср. по­ток сол­неч­но­го из­лу­че­ния на ор­би­те Ю. 50 Вт/м² (в 27 раз мень­ше, чем на Зем­ле). На­клон эк­ва­то­ра к ор­би­те 3,13°. Эк­ва­то­ри­аль­ный ра­ди­ус Ю. (по верх­ней гра­ни­це об­лач­но­го слоя) 71492±4 км (ок. 10,54 ра­диу­са Зем­ли), по­ляр­ное сжа­тие ок. 0,06. Ср. плот­ность 1326 кг/м³. Ю. име­ет наи­мень­ший сре­ди пла­нет Сол­неч­ной сис­те­мы си­де­рич. пе­ри­од вра­ще­ния; он за­ви­сит от ши­ро­ты и со­став­ля­ет у эк­ва­то­ра 9 ч 50 мин 30 с, на ср. ши­ро­тах – 9 ч 55 мин 40 с. Ус­ко­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния на эк­ва­то­ре 29,79 м/с². Сфе­рич. аль­бе­до 0,343 (по Бон­ду). На Ю. при­хо­дит­ся 71% со­во­куп­ной мас­сы пла­нет Сол­неч­ной сис­те­мы. Объ­ём Ю. в 1317 раз боль­ше зем­но­го.

Ю. из­лу­ча­ет в про­стран­ст­во на 60% боль­ше энер­гии, чем по­лу­ча­ет от Солн­ца (эф­фек­тив­ная темп-ра пла­не­ты пре­вы­ша­ет рав­но­вес­ное зна­че­ние). Вы­со­кий те­п­ло­вой по­ток из недр Ю. об­ра­зу­ет­ся как за счёт чрез­вы­чай­но мед­лен­но­го (при­мер­но на 2 см в год) сжа­тия пла­не­ты, так и за счёт за­па­са те­п­ло­вой энер­гии, воз­ник­шей при её фор­ми­ро­ва­нии.

Атмосфера и внутреннее строение

Рис. 1. Юпитер (снимок космического телескопа «Хаббл», 2014).

Ю. об­ла­да­ет про­тя­жён­ной и слож­ной ат­мо­сфе­рой, в ко­то­рой, на­ря­ду с осн. со­став­ляю­щи­ми (ок. 90% во­до­ро­да и ок. 10% ге­лия), при­сут­ст­ву­ют аэ­ро­зо­ли, об­ра­зую­щие слои об­ла­ков на раз­ных уров­нях. На ви­ди­мой об­лач­ной по­верх­но­сти Ю. за­мет­ны тём­ные поя­са и свет­лые зо­ны (рис. 1). Вы­де­ля­ют эк­ва­то­ри­аль­ные, тро­пи­че­ские, уме­рен­ные и по­ляр­ные поя­са и зо­ны. Их об­ра­зо­ва­ние объ­яс­ня­ет­ся тем, что в глу­би­не ат­мо­сфе­ры воз­ни­ка­ют на­гре­тые мас­сы га­зов, соз­даю­щие цир­ку­ля­цию ат­мо­сфе­ры, ана­ло­гич­ную зем­ной. Пред­по­ла­га­ют, что свет­лые зо­ны от­ли­ча­ют­ся по­вы­шен­ной кон­цен­тра­ци­ей бе­лых кри­стал­лов ам­миа­ка, а тём­ные поя­са – крас­но-ко­рич­не­вых кри­стал­лов гид­ро­суль­фи­да ам­мо­ния.

Про­цес­сы, иду­щие в ат­мо­сфе­ре Ю., име­ют вы­со­кую ин­тен­сив­ность, на­блю­дае­мые ци­кло­ны и мол­нии – ог­ром­ную про­тя­жён­ность. Бо­лее 300 лет ас­тро­но­мы на­блю­да­ют ги­гант­ский вихрь – т. н. Боль­шое крас­ное пят­но, уни­каль­ный дол­го­жи­ву­щий ци­клон, по­то­ки в ко­то­ром со­вер­ша­ют пол­ный обо­рот во­круг цен­тра за 6 сут. Ны­не его раз­ме­ры со­став­ля­ют 15×30 тыс. км, 100 лет на­зад оно бы­ло вдвое боль­ше.

Темп-ра у по­верх­но­сти Ю. (на уров­не, при­мер­но со­от­вет­ст­вую­щем дав­ле­нию у по­верх­но­сти Зем­ли, – ок. 100 кПа) со­став­ля­ет ок. 143 К. При дви­же­нии в глубь ат­мо­сфе­ры темп-ра рас­тёт, дос­ти­гая 426 К на глу­би­не 146 км (по дан­ным КА «Га­ли­лео»), где дав­ле­ние со­став­ля­ет 2,2 МПа.

На глу­би­не 5–25 тыс. км темп-ра воз­рас­та­ет до 6–10 тыс. К и бо­лее, дав­ле­ние из­ме­ня­ет­ся от 200 ГПа до 4000 ГПа. На этих глу­би­нах про­ис­хо­дит из­ме­не­ние фа­зо­во­го со­стоя­ния во­до­ро­да от га­зо­об­раз­но­го к жид­ко­му, при­чём рез­кая гра­ни­ца ме­ж­ду фа­за­ми от­сут­ст­ву­ет. По­это­му Ю. (как и Са­турн) ино­гда на­зы­ва­ют га­зо-жид­кой пла­не­той.

Твёр­дой по­верх­но­сти Ю. не име­ет. Внутр. строе­ние Ю. оп­ре­де­ля­ет­ся его ог­ром­ной мас­сой и ха­рак­те­ри­зу­ет­ся вы­со­кой кон­цен­тра­ци­ей мас­сы к цен­тру пла­не­ты (без­раз­мер­ный мо­мент инер­ции бли­зок к 0,2). Тео­рия внутр. строе­ния Ю. опи­ра­ет­ся на трёх­слой­ную мо­дель фи­гур га­зо-жид­ких тел. Рас­чёт­ные мо­де­ли ос­но­ва­ны на том, что вра­ще­ние из­ме­ня­ет струк­ту­ру га­зо-жид­ко­го те­ла и при­во­дит к от­кло­не­нию гра­ви­тац. по­тен­циа­ла от сфе­ри­че­ски сим­мет­рич­но­го. Со­глас­но тео­ре­тич. мо­де­лям и из­ме­ре­ни­ям, вы­пол­нен­ным с КА, под ат­мо­сфе­рой дол­жен на­хо­дить­ся глу­бо­кий слой га­зо-жид­ко­го во­до­ро­да. Ни­же, на уров­не 0,88 ра­диу­са пла­не­ты, во­до­род пе­ре­хо­дит в жид­ко-мо­ле­ку­ляр­ное со­стоя­ние, с плот­но­стью до 660 кг/м³. На уров­не 0,77 ра­диу­са Ю. про­ис­хо­дит пе­ре­ход во­до­ро­да в жид­ко­ме­тал­лич. фа­зу. Мас­са яд­ра пла­не­ты оце­ни­ва­ет­ся как 10 масс Зем­ли, диа­метр – 1,5 диа­мет­ра Зем­ли. Темп-ра яд­ра оце­ни­ва­ет­ся ве­ли­чи­ной ок. 23000 К (но есть и др. оцен­ки). Яд­ро пла­не­ты име­ет, ве­ро­ят­но, си­ли­кат­ный со­став. Дав­ле­ние в цен­тре со­став­ля­ет (5–7)·10¹² Па.

Магнитное поле

Рис. 2. Полярное сияние на Юпитере в УФ-излучении (снимок космического телескопа «Хаббл», 2000).

В жид­ко­ме­тал­лич. слое те­кут силь­ные элек­трич. то­ки, соз­даю­щие ло­каль­ные и гло­баль­ное маг­нит­ные по­ля Ю. Ось ди­поль­но­го маг­нит­но­го по­ля пла­не­ты на­кло­не­на к оси вра­ще­ния на 10°, при­чём у по­ля име­ют­ся так­же квад­ру­поль­ные ком­по­нен­ты. На­пря­жён­ность маг­нит­но­го по­ля на уров­не ви­ди­мой по­верх­но­сти об­ла­ков рав­на 14 Э у сев. по­лю­са и 10,7 Э – у юж­но­го. Ю. ок­ру­жён ио­но­сфе­рой про­тя­жён­но­стью ок. 3000 км. При взаи­мо­дей­ст­вии сол­неч­но­го вет­ра с маг­нит­ным по­лем Ю. воз­ни­ка­ют са­мые боль­шие в Сол­неч­ной сис­те­ме по­ляр­ные сия­ния (рис. 2). Про­тя­жён­ные ра­ди­ац. поя­са Юпи­те­ра го­раз­до мощ­нее зем­ных. Энер­гия элек­тро­нов в ра­ди­ац. поя­сах дос­ти­га­ет 20 МэВ (что, в ча­ст­но­сти, при­во­дит к не­об­хо­ди­мо­сти до­пол­нит. за­щи­ты КА и их при­бо­ров при ис­сле­до­ва­нии спут­ни­ков Ю.).

Ю. об­ла­да­ет не­обыч­ным им­пульс­ным ра­дио­из­лу­че­ни­ем в по­ло­се час­тот 5–40 МГц. Ср. час­то­та та­ко­го из­лу­че­ния со­став­ля­ет ок. 20 МГц, при­чём ха­рак­тер из­лу­че­ния бли­зок к мо­но­хро­ма­ти­че­ско­му, а его яр­ко­ст­ная темп-ра мо­жет дос­ти­гать 10¹⁵ К.

Спутники и кольца

Сис­те­ма Ю. вклю­ча­ет 67 спут­ни­ков (на 1.1.2017), при­чём круп­ней­шие га­ли­лее­вы спут­ни­ки Юпи­те­ра (Ио, Ев­ро­па, Га­ни­мед, Кал­ли­сто) име­ют раз­ме­ры, срав­ни­мые с пла­не­той Мер­ку­рий и да­же пре­вы­шаю­щие её. Кро­ме то­го, во­круг Ю. об­ра­ща­ет­ся диф­фуз­ное коль­цо (см. Коль­ца пла­нет). Бла­го­да­ря сво­ей ог­ром­ной гра­ви­та­ции Юпи­тер иг­рал важ­ную роль при фор­ми­ро­ва­нии Сол­неч­ной сис­те­мы и про­дол­жа­ет ока­зы­вать влия­ние на дви­же­ние тел Сол­неч­ной сис­те­мы, осо­бен­но ма­лых. Так, Ю. за­хва­ты­ва­ет ко­ме­ты, соз­да­вая са­мое мно­го­числ. се­мей­ст­во ко­мет, дви­жу­щих­ся ме­ж­ду Ю. и Солн­цем. В 1994 ко­ме­та Шу­мей­ке­ров – Ле­ви 9 бы­ла ра­зо­рва­на при­лив­ны­ми си­ла­ми в бли­жай­шей ок­ре­ст­но­сти пла­не­ты. Ана­ло­гич­ные си­лы ока­зы­ва­ют су­ще­ст­вен­ное воз­дей­ст­вие на спут­ни­ки Ю., вы­ну­ж­дая их быть об­ра­щён­ны­ми к Ю. все­гда од­ной сто­ро­ной и вы­зы­вая са­мую вы­со­кую в Сол­неч­ной сис­те­ме вул­ка­нич. ак­тив­ность на спут­ни­ке Ио. Ю. влия­ет так­же и на дви­же­ние ас­те­рои­дов из Глав­но­го поя­са; напр., у Ла­гран­жа то­чек сис­те­мы Солн­це – Юпи­тер рас­по­ла­га­ют­ся тро­ян­цы.

Международная олимпиада в сфере информационных технологий «IT-Планета»

Открой свою планету!

В настоящий момент идёт подготовка к новому сезону олимпиады

Для учебных заведений

Регистрация

Вы будете переведены на платформу Braim на страницу педагогического сообщества.

Для участников

Регистрация

При нажатии на кнопку регистрации Вы будете переведены на форму регистрации платформы Braim. После общей регистрации зайдите в описание понравившегося Вам конкурса и нажмите на кнопку «Участвовать».

Об олимпиаде

Олимпиада «IT-Планета» — это международное практико-ориентированное соревнование, направленное на выявление и поддержку талантливых студентов и профессионалов ИТ сферы из России и стран СНГ.

Видео о финале 2021/22

Закрыть

Новый сезон олимпиады стартует 1 ноября 2022 года!

Если тебе 18 лет или больше и ты увлекаешься информационными технологиями — приглашаем принять участие в олимпиаде. Это интересно, полезно, бесплатно и открывает множество новых возможностей.

Рекомендуем записаться и получить напоминание о начале.  

Конкурсы по разным ИТ-направлениям

Живое общение с экспертами

Интересные знания и практический опыт

Карьерные возможности

Онлайн-формат

Призы победителям и бонусы всем участникам

Конкурсная программа нового сезона готовится, а пока вы можете ознакомиться с конкурсами ИТ-Олимпиады 2020/21

Участники олимпиады «IT-Планета 2020/21» решали кейсы, разрабатывали и/или интегрировать свои цифровые решения в различных сферах, применив цифровые навыки в программировании, дизайне, ИИ, 3D и других направлениях. Ознакомиться со списком конкурсов можно ниже.

СБЕР Data Science

Выполните задание на основе технологии DataScience

Создание проектов автоматизации бизнеса на платформе 1С:Предприятие 8″

Автоматизируйте бизнес-процессы на предприятии, используя платформу «1С:Предприятие 8»

Администрирование Astra Linux

Испытайте себя в разработке и построении защищённых информационных сервисов

Робофабрика

Разработайте и презентуйте собственного робота

Миссия: МАРС

Разработайте геоинформационную систему, которая поможет спланировать колонизацию участка поверхности Марса

OCR. Искусственный интеллект

Конкурс для тех, кто интересуется и работает с искусственным интеллектом

По вашему запросу соревнований не найдено

Этапы олимпиады «IT-Планета 2022/23»

Организатор

Соорганизаторы

Отзывы

Аркадий

Ярочкин

1 место

Конкурс «Администрирование Windows Server 2008 R2»

Победа — далеко не всё, что можно получить от подобного соревнования. Участие в «IT-Планете» — это отличная возможность понять, каких знаний или качеств вам недостаёт как специалисту. А самое главное — это общение с интересными неординарными людьми. Таких на олимпиаде найти очень просто.

Александр

Фоменко

1 место

Конкурс «Протоколы, сервисы и оборудование»

Я считаю, что основной упор в такой олимпиаде стоит делать на компетентность во всех мелочах предмета, скорость решения и написания ответа. Желательно иметь опыт работы по этому направлению, и выбрать правильную тактику решения задания. Всем участникам проявить максимум своих способностей, с интересом провести время и завести много новых контактов!

Андрей

Царегородцев

2 место

Конкурс «Разработка мобильных приложений»

Через год после первого участия в «IT-Планете», помимо данной олимпиады, я участвовал и побеждал в конкурсах Imagine Cup и IT-Start. «IT-Планета» дала заряд сил и уверенности и стала некой площадкой для дальнейших побед. Что касается карьеры, то из проектов, созданных в рамках участия в конкурсе, сейчас возникают отличные бизнес-идеи.

Петр

Петров

2 место

«Технологии передачи данных в локальных и глобальных сетях»

Абсолютно случайно зашел на сайт в процессе поиска новых знаний. Решил поучаствовать в олимпиаде, так как считал, что более-менее разбираюсь в интересующей меня области. В первый раз не дошел дальше второго тура в конкурсе Java. В дальнейшем сосредоточил основное внимание на конкурсе Cisco и добился определенного успеха.

Николай

Кычаков

1 место

Конкурс «Веб-дизайн»

Саморазвитие, новые знакомства, а также изучение новых городов, и главное – опыт. В этот список еще можно добавить трудоустройство или шанс на хорошую стажировку. Например, победители данной олимпиады 2014 года, в том числе и я, получили двухнедельное обучение в одной из мировых IT-компаний – Huawei.

 

Макет Солнечной системы, планет и спутников на HTML5

Наглядная модель Солнечной системы на css и html

Наглядная модель Солнечной системы

Анимация работает только в браузерах поддерживающих стандарт -webkit (Google Chrome, Opera или Safari).

• Солнце
• Меркурий
• Венера
• Земля & Moon
• Марс
• Астероиды & Метеориты
• Юпитер
• Saturn & Ring
• Уран
• Нептун
• Плутон

• Солнце

  Солнце является звездой, которая представляет собой горячий шар из раскаленных газов в центре нашей Солнечной системы. Его влияние простирается далеко за пределы орбит Нептуна и Плутона. Без Солнца и его интенсивной энергии и тепла, не было бы жизни на Земле. Существуют миллиарды звезд, как наше Солнце, разбросанных по галактике Млечный Путь.

• Меркурий

  Выжженный Солнцем Меркурий лишь немного больше, чем спутник Земли Луна. Подобно Луне, Меркурий практически лишен атмосферы и не может сгладить следы воздействия от падения метеоритов, поэтому он как и Луна покрыт кратерами. Дневная сторона Меркурия очень сильно нагревается на Солнце, а на ночной стороне температура падает на сотни градусов ниже нуля. В кратерах Меркурия, которые расположены на полюсах, существует лед. Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 дней.

• Венера

  Венера это мир чудовищной жары (еще больше чем на Меркурии) и вулканической активности. Аналогичная по структуре и размеру Земле, Венера покрыта толстой и токсичной атмосферой, которая создает сильный парниковый эффект. Этот выжженной мир достаточно горячий, чтобы расплавить свинец. Радарные снимки сквозь могучую атмосферу выявили вулканы и деформированные горы. Венера вращается в противоположном направлении, от вращения большинства планет.

• Земля

  Земля — планета океан. Наш дом, с его обилием воды и жизни делает его уникальным в нашей Солнечной системе. Другие планеты, в том числе несколько лун, также имеют залежи льда, атмосферу, времена года и даже погоду, но только на Земле все эти компоненты собрались вместе таким образом, что стало возможным существование жизнь.

• Марс

  Хотя детали поверхности Марса трудно увидеть с Земли, наблюдения в телескоп показывают, что на Марсе существуют сезоны и белые пятна на полюсах. В течение многих десятилетий, люди полагали, что яркие и темные области на Марсе это пятна растительности и что Марс может быть подходящим местом для жизни, и что вода существует в полярных шапках. Когда космический аппарат Маринер-4, прилетел у Марсу в 1965 году, многие из ученых были потрясены, увидев фотографии мрачной планеты покрытой кратерами. Марс оказался мертвой планетой. Более поздние миссии, однако, показали, что Марс хранит множество тайн, которые еще предстоит решить.

• Юпитер

  Юпитер — самая массивная планета в нашей Солнечной системе, имеет четыре больших спутника и множество небольших лун. Юпитер образует своего рода миниатюрную Солнечную систему. Чтобы превратится в полноценную звезду, Юпитеру нужно было стать в 80 раз массивнее.

• Сатурн

  Сатурн — самая дальняя из пяти планет, которые были известны до изобретения телескопа. Подобно Юпитеру, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия. Его объем в 755 раз больше, чем у Земли. Ветры в его атмосфере достигают скорости 500 метров в секунду. Эти быстрые ветра в сочетании с теплом, поднимающимся из недр планеты, вызывают появление желтых и золотистых полос, которые мы видим в атмосфере.

• Уран

  Первая планета найденная с помощью телескопа, Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем. Седьмая планета от Солнца настолько далека, что один оборот вокруг Солнца занимает 84 года.

• Нептун

  Почти в 4,5 млрд. километрах от Солнца вращается далекий Нептун. На один оборот вокруг Солнца у него уходит 165 лет. Он невидим невооруженным глазом из-за его огромного расстояния от Земли. Интересно, что его необычная эллиптическая орбита, пересекается с орбитой карликовой планеты Плутона из-за чего Плутон находится внутри орбиты Нептуна порядка 20 лет из 248 за которые совершает один оборот вокруг Солнца.

• Плутон

  Крошечный, холодный и невероятно далекий Плутон был открыт в 1930 году и долго считался девятой планетой. Но после открытий подобных Плутону миров, которые находились еще дальше, Плутон был переведен в категорию карликовых планет в 2006 году.

Содержание:

• 1 Солнце
• 2 Меркурий
• 3 Венера
• 4 Земля
• 5 Марс
• 6 Юпитер
• 7 Сатурн
• 8 Уран
• 9 Нептун
• 10 Плутон
• 11 Разновидности моделей
• 12 Материалы по теме
• 13 Строение Cолнечной системы
• 14 Строение и характеристики Солнца
• 15 Макет Солнечной системы
• 16 Спутники и их характеристики
• 17 Спутники Марса
• 18 Спутники Юпитера
  • 18.1 Галилеевы спутники
  • 18.2 Другие спутники Юпитера
• 19 Материалы по теме
  • 19.1 Группа Гималии
• 20 Другие спутники

Гелиоцентрическая модель Солнечной системы — это модель, в которой находится Солнце в ее центре, а Земля и остальные планеты вращаются вокруг в результате воздействия его гравитационного поля.

Солнечная система – это система, в состав которой входит Солнце, 8 планет и их спутники, астероиды, кометы, метеоры и пространства. Около 99,9% всей массы приходится на Солнце, и только 0,1% — другие небесные тела. Планеты с астероидами движутся вокруг Солнца по эллиптичным орбитам. Наука, изучающая эти небесные тела, — астрономия. Данная модель наглядно показывает планетные орбиты и порядок их размещения. Сегодня существует немало разновидностей моделей.

Разновидности моделей

Компьютерная модель Солнечной системы с расстояниями — наиболее точная среди всех моделей. Она максимально правдоподобно демонстрирует соотношение расстояний между планетами и Солнцем. С помощью компьютерной анимации можно точно воспроизвести цвет, размеры небесных объектов, характер их движения. Подобная наглядная модель сегодня является чрезвычайно популярной, потому что ее легко можно найти в Интернет-ресурсах. Создается она с помощью специального программного обеспечения и определенных знаний на основе математического моделирования, с помощью которого все законы движения планет сводятся до математических уравнений. Эта модель — основа практически для всех остальных моделей. С ее помощью можно решать сложные задачи, прогнозировать и проектировать новые их решения.

Материалы по теме

Схематическая модель Солнечной системы – это модель, которая изображает ее структуру с помощью блок-схемы. Она простая и наглядная, поэтому быстро и легко запоминается. На ней отображается структура нашей системы в иерархическом порядке.

Физическая модель создается на основе физических формул и законов: закона Всемирного тяготения, законов Ньютона. Она может быть исполнена в материальной форме, то есть с помощью приборов и устройств.

Если структура системы изображена на рисунке, плакате, то это графическая модель. Она демонстрирует порядок размещения планет и некоторых спутников, но не показывает реальных соотношений между размерами планет и расстояниями между ними и Солнцем.

Очень распространена информационная модель Солнечной системы – это словесное описание структуры с использованием схем, рисунков и т. д. Именно она наиболее часто встречается в учебниках по астрономии. В такой модели объясняется ее строение, описываются характеристики небесных тел, характер их движения.

Строение Cолнечной системы

Солнечная система

Вокруг Солнца в непрерывном движении находятся 8 планет (раньше их было 9, но сейчас ученые относят Плутон к карликовым планетам) по эллиптичным орбитам. Планеты размещаются в таком порядке от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Все они делятся на две группы: планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун). Планеты земной группы имеют твердую поверхность, мало спутников (всего 3) и они сравнительно небольшие. Планеты-гиганты не имеют четкой поверхности, отличаются большими размерами и большим количеством спутников (сейчас открыто примерно 160).

Между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов, который состоит из более, чем 500 000 астероидов. Самые большие из них имеют названия: Церера (диаметр 960 км), Паллада (диаметр 608 км), Веста (диаметр 555 км) и др. За орбитой Нептуна находится пояс карликовых планет – пояс Койпера, в состав которого входит и Плутон. Модель показывает размещение пояса астероидов и пояса Койпера.

Также в Солнечной системе существуют еще один вид небесных тел — кометы, которые находятся под пристальным вниманием благодаря тому, что имеют хвост. Обычно кометы не включают в модель. Плоская, светящаяся комета состоит из ядра, комы и хвоста. Ядро, с которого образуется хвост, преимущественно состоит изо льда. Хвост у кометы образовывается с ее приближением к Солнцу благодаря действию Солнечного ветра. Направлен он в сторону, противоположную от Солнца. Самая известная комета – комета Галлея, которую наблюдают уже несколько тысячелетий с периодом 76 лет.

Строение и характеристики Солнца

Строение Солнца

Интерактивная гелиоцентрическая модель Солнечной системы представляет собой модель, в центре которой находится Солнце. Рассмотрим основные характеристики Солнца.

Солнце – одна из миллиардов звезд нашей Галактики. Солнце относится к желтым карликам. Его радиус в 109 раз больше радиуса Земли, а масса – в 330 000 раз. Температура Солнца на поверхности равна 6000 К. Химический состав нашей звезды примерно такой же, как и других звезд: 71% — водород, 27% — гелий.

Против часовой стрелки происходит вращение планет.

Солнце условно разделяют на такие области с разным физическим состояниям вещества и распределением энергии: ядро, радиоактивная зона (зона лучистого переноса), конвективная зона и атмосфера. Ядро – центральная область Солнца, где происходят термоядерные реакции. Зона радиации – зона, где энергия переносится путем излучения отдельных квантов. В конвективной зоне энергия переносится путем перемешивания горячих масс с холодными. Атмосфера состоит из трех оболочек: фотосферы, хромосферы и короны. От фотосферы мы получаем основной поток излучения.

Макет Солнечной системы

Приложение выше – простой макет и в нем не соблюдаются пропорции размеров и расстояний, количество планет и спутников. В центре — находится Солнце, вокруг него по круговым орбитам движется 9 спутников. Эти небесные тела расположены в случайном порядке. Период вращения первого 40 секунд, второго – на 20 секунд больше, третьего – еще на 20 секунд больше и т. д. Период вращения последнего спутника равен 200 секунд, или 3 минуты 20 секунд.

При наведении курсора на объект он подсвечивается вместе со своей орбитой и при этом отображается его латинское название. Если кликнуть на объект, он останавливается, при повторном клике он продолжает свое движение. При перезагрузке приложения меняются спутники и порядок их расположения.

Как уже говорилось, эта модель не отображает реальных пропорций между планетами и спутниками. Рассмотрим характеристики некоторых спутников.

Спутники и их характеристики

Луна

Луна (Moon) является спутником Земли – планеты, на которой мы живем. Радиус Луны в 4 раза меньше земного радиуса, масса – в 80 раз меньше земной. На Луне нет атмосферы, поэтому температура здесь очень колеблется: днем +130°С, ночью -160°С.

Даже невооруженным глазом можно наблюдать на Луне темные участки, которые получили название моря, и светлые – материки. Но на самом деле в лунных морях нет ни капли воды. На материках есть очень много кратеров, большинство которых имеют метеорное происхождение.

Спутники Марса

Марс имеет два спутника: Фобос и Деймос. Фобос (Phobos —страх) и Деймос (Deimos – ужас) названы на честь спутников бога войны Марса. Они были открыты А. Холлом в 1877 году.

Диаметр Фобоса 28 тыс. м., а Деймоса – 16 тыс. м. Они имеют твердую поверхность, которая покрыта слоем черной пыли и множеством кратеров. На Фобосе есть кратер диаметром 9 тыс. м. – кратер Стикни. Фобос находится очень близко к Марсу (среднее расстояние 6000 тыс. м., что в 40 раз меньше, чем расстояние от Луны до Земли). Он вращается вокруг Марса в 3 раза быстрее, чем сама планета вокруг своей оси. Существует теория, что приливное действие планеты может привести к падению на нее Фобоса.

Спутники Юпитера

Галилеевы спутники

Как выглядели бы спутники Юпитера в небе Земли

Всего у Юпитера насчитывается 63 спутника, из них выделяют группу галилеевых – Европа, Ио, Ганимед и Каллисто. Они были названы галилеевыми, так как их открыл Галилео Галилей в 1610 году с помощью первой своей подзорной трубы.

Самым близким к Юпитеру является спутник Ио (Io), который по размерам похож на Луну. Он имеет самую большую геологическую активность среди всех тел системы – на нем зарегистрировано более 400 действующих вулканов, из жерл которых постоянно извергается магма и газы. Поэтому Ио имеет красивую ярко-желтую окраску, которую предают ему сера и расплавленные силикатные породы. Частые извержения вулканов возникают под действием гравитационного поля Юпитера и других спутников.

Наша модель показывает и другой галилеевый спутник Европу (Europa) – второй от Юпитера спутник. Радиус Европы немного меньше радиуса Луны, а масса самая большая среди всех спутников. Это объясняется высокой плотностью, так как она состоит в основном из силикатных пород. Поверхность Европы полностью покрыта слоем льда. Возможно, под этим слоем существует океан из жидкой воды, на дне которого есть все условия для жизни.

Каллисто (Callisto) – второй по размеру галилеевый спутник. По порядку размещения от Юпитера он самый дальний среди галилеевых спутников. Диаметр Каллисто почти равен диаметру планеты Меркурий, а масса – 1/3 массы Меркурия. Его поверхность покрыта кратерами и многокольцевыми структурами. По количеству кратеров Каллисто опережает Луну и Меркурий.

Другие спутники Юпитера

Фива или Тебе (Thebe) – четвертый от Юпитера спутник, который был открыт С. Синнотом в 1979 году. Он имеет неправильную форму и практически круговую орбиту. Диаметр Фивы 100-110 км, она всегда обращена к Юпитеру одной стороной. На поверхности Фивы имеются большие кратеры.

Материалы по теме

В 2000 г было открыто еще 11 новых спутников Юпитера, среди которых Халдене (Chaldene). Современная наука на этом не останавливается. Халдене относится к группе спутников Карме, его размер всего 3,8 тыс. м.

Группа Гималии

Также стоит упомянуть спутники Юпитера, которые относятся к группе Гималии. Эта группа включает четыре спутника: Гималия (самый крупный спутник группы), Лиситея, Леда, Элара.

Лиситея (Lysithea) —одиннадцатый спутник по удаленности от планеты Юпитер. Лиситея была открыта Никольсоном в 1938 году. Ее радиус около 18 км. Названа на честь Лизитеи — дочери Океана.

Леда (Leda) – самый маленький спутник Юпитера, ее радиус всего 8 км. Она была открыта в 1974 г Ч. Коуэлом. Леда названа на честь супруги спартанского царя Тиндарея.

Другие спутники

Спутник Нептуна Тритон, снимок Вояджера-2

Эта модель содержит удивительный объект — Дактиль (Dactyl), который является спутником астероида Ида. Это самый маленький спутник – его радиус всего 0,7 км, что в 20 раз меньше самого астероида. Поверхность Дактиля имеет очень много кратеров, как и сама Ида.

Тритон (Triton) – самый крупный спутник Нептуна. Его радиус 1350 км, что немного меньше радиуса Луны. Это единственный спутник, который движется вокруг планеты в обратном направлении по сравнению с вращением Нептуна вокруг своей оси. Возможно, Тритон когда был поглощен гравитационным полем Нептуна и теперь по спирали приближается к нему. Тритон является самым холодным объектом – температура на нем составляет -235°С.

Это приложение иллюстрирует все небесные тела, которые изучает астрономия. Геометрическая модель Солнечной системы – это приблизительная схема расположения спутников и их орбит вокруг Солнца.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 118384

Запись опубликована: 03.03.2014
Автор: Максим Заболоцкий

Автомобили Lada Granta седан в лизинг для юридических лиц и ИП

от 675 900 ₽

цена автомобиля

до 277 510 ₽

налоговая экономия

28 модификаций

Выберите модификацию

Classic 22 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 54

Granta седан

Classic 22 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако

Опции

без кондиционера, без аудио, 0 Airbag, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, стальные, R14

от 675 900 ₽

цена автомобиля

от 8 339 ₽

в месяц

до 277 510 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 40

Granta седан

Classic 22 1.6 90hp 5MT

Цвет

Борнео Metallic

Опции

без кондиционера, без аудио, 0 Airbag, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, стальные, R14

от 687 900 ₽

цена автомобиля

от 8 487 ₽

в месяц

до 282 430 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 8

Granta седан

Classic 22 1.6 90hp 5MT

Цвет

Пантера

Опции

без кондиционера, без аудио, 0 Airbag, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, стальные, R14

от 675 900 ₽

цена автомобиля

от 8 339 ₽

в месяц

до 277 510 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic 22 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг Metallic

Опции

без кондиционера, без аудио, 0 Airbag, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, стальные, R14

от 687 900 ₽

цена автомобиля

от 8 487 ₽

в месяц

до 282 430 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 3

Granta седан

Classic 22 1.6 90hp 5MT

Цвет

Кориандр Metallic

Опции

без кондиционера, без аудио, 0 Airbag, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, стальные, R14

от 687 900 ₽

цена автомобиля

от 8 487 ₽

в месяц

до 282 430 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Classic 22 R15 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 5

Granta седан

Classic 22 R15 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако

Опции

без кондиционера, без аудио, 0 Airbag, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, л/диски, R15

от 697 900 ₽

цена автомобиля

от 8 610 ₽

в месяц

до 286 524 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic 22 R15 1.6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг Metallic

Опции

без кондиционера, без аудио, 0 Airbag, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, л/диски, R15

от 709 900 ₽

цена автомобиля

от 8 759 ₽

в месяц

до 291 464 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic 22 R15 1.6 90hp 5MT

Цвет

Кориандр Metallic

Опции

без кондиционера, без аудио, 0 Airbag, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, л/диски, R15

от 709 900 ₽

цена автомобиля

от 8 759 ₽

в месяц

до 291 464 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 3

Classic 1. 6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 8

Granta седан

Classic 1.6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

без кондиционера, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 738 100 ₽

цена автомобиля

от 9 107 ₽

в месяц

до 303 030 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 4

Granta седан

Classic 1.6 90hp 5MT

Цвет

Борнео темный серебристо-серый металлик

Опции

без кондиционера, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 750 100 ₽

цена автомобиля

от 9 255 ₽

в месяц

до 307 950 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 3

Granta седан

Classic 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Голубая планета синий металлик

Опции

без кондиционера, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 750 100 ₽

цена автомобиля

от 9 255 ₽

в месяц

до 307 950 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Classic 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 12

Granta седан

Classic 1.6 90hp 5MT

Цвет

Пантера черный двухслойная эмаль

Опции

без кондиционера, без аудио, 1 Airbag, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 763 100 ₽

цена автомобиля

от 9 416 ₽

в месяц

до 313 293 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Борнео темный серебристо-серый металлик

Опции

без кондиционера, без аудио, 1 Airbag, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 775 100 ₽

цена автомобиля

от 9 564 ₽

в месяц

до 318 213 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 4

Granta седан

Classic 1.6 90hp 5MT

Цвет

Кориандр золотисто-коричневый металлик

Опции

без кондиционера, без аудио, 1 Airbag, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 775 100 ₽

цена автомобиля

от 9 564 ₽

в месяц

до 318 213 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 4

Granta седан

Classic 1.6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

без кондиционера, без аудио, 1 Airbag, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 786 500 ₽

цена автомобиля

от 9 705 ₽

в месяц

до 322 895 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic 1.6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

без кондиционера, без аудио, 1 Airbag, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 775 100 ₽

цена автомобиля

от 9 564 ₽

в месяц

до 318 213 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic 1.6 90hp 5MT

Цвет

Техно серебристо-серый металлик

Опции

без кондиционера, без аудио, 1 Airbag, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 775 100 ₽

цена автомобиля

от 9 564 ₽

в месяц

до 318 213 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Classic Optima 1. 6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 5

Granta седан

Classic Optima 1.6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 880 500 ₽

цена автомобиля

от 10 866 ₽

в месяц

до 361 468 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic Optima 1.6 90hp 5MT

Цвет

Борнео темный серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 805 500 ₽

цена автомобиля

от 9 940 ₽

в месяц

до 330 698 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic Optima 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Красный сердолик металлик

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 805 500 ₽

цена автомобиля

от 9 940 ₽

в месяц

до 330 698 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic Optima 1.6 90hp 5MT

Цвет

Техно серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 782 100 ₽

цена автомобиля

от 9 651 ₽

в месяц

до 321 096 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic Optima 1.6 90hp 5MT

Цвет

Голубая планета синий металлик

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 772 500 ₽

цена автомобиля

от 9 532 ₽

в месяц

до 317 148 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Classic Optima 1. 6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 3

Granta седан

Classic Optima 1.6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 792 000 ₽

цена автомобиля

от 9 773 ₽

в месяц

до 325 153 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Granta седан

Classic Optima 1.6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 792 000 ₽

цена автомобиля

от 9 773 ₽

в месяц

до 325 153 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Comfort 1. 6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 37

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 804 100 ₽

цена автомобиля

от 9 922 ₽

в месяц

до 330 110 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 8

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 792 100 ₽

цена автомобиля

от 9 774 ₽

в месяц

до 325 190 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 9

Granta седан

Comfort 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Кориандр золотисто-коричневый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 804 100 ₽

цена автомобиля

от 9 922 ₽

в месяц

до 330 110 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 7

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Голубая планета синий металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 804 100 ₽

цена автомобиля

от 9 922 ₽

в месяц

до 330 110 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 5

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Борнео темный серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 804 100 ₽

цена автомобиля

от 9 922 ₽

в месяц

до 330 110 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 5

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Техно серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 804 100 ₽

цена автомобиля

от 9 922 ₽

в месяц

до 330 110 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Пантера черный двухслойная эмаль

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 792 100 ₽

цена автомобиля

от 9 774 ₽

в месяц

до 325 190 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Classic Optima 1. 6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 3

Granta седан

Classic Optima 1.6 90hp 5MT

Цвет

Техно серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 797 500 ₽

цена автомобиля

от 9 841 ₽

в месяц

до 327 412 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic Optima 1.6 90hp 5MT

Цвет

Борнео темный серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, стальные, R14

от 797 500 ₽

цена автомобиля

от 9 841 ₽

в месяц

до 327 412 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Classic Optima R15 1. 6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 2

Granta седан

Classic Optima R15 1.6 90hp 5MT

Цвет

Сердолик Metallic

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, л/диски, R15

от 1 080 900 ₽

цена автомобиля

от 13 342 ₽

в месяц

до 443 720 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Classic Optima R15 1.6 90hp 5MT

Цвет

Голубая планета Metallic

Опции

кондиц, без аудио, 1 Airbag, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, л/диски, R15

от 799 100 ₽

цена автомобиля

от 9 861 ₽

в месяц

до 328 073 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Classic 22 Кондиционер Optima Glonass 1. 6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 1

Granta седан

Classic 22 Кондиционер Optima Glonass 1.6 90hp 5MT

Цвет

Голубая планета Metallic

Опции

кондиц, без аудио, 0 Airbag, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, стальные, R14

от 816 900 ₽

цена автомобиля

от 10 081 ₽

в месяц

до 335 380 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Comfort 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 12

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Борнео темный серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 829 100 ₽

цена автомобиля

от 10 231 ₽

в месяц

до 340 373 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 3

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Голубая планета синий металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 829 100 ₽

цена автомобиля

от 10 231 ₽

в месяц

до 340 373 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Техно серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 829 100 ₽

цена автомобиля

от 10 231 ₽

в месяц

до 340 373 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 4

Granta седан

Comfort 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 817 100 ₽

цена автомобиля

от 10 083 ₽

в месяц

до 335 453 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Granta седан

Comfort 1.6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 829 100 ₽

цена автомобиля

от 10 231 ₽

в месяц

до 340 373 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Comfort R15 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 2

Granta седан

Comfort R15 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Техно Metallic

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, л/диски, R15

от 821 100 ₽

цена автомобиля

от 10 132 ₽

в месяц

до 337 086 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Comfort R15 1.6 90hp 5MT

Цвет

Сердолик Metallic

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, л/диски, R15

от 821 100 ₽

цена автомобиля

от 10 132 ₽

в месяц

до 337 086 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

#CLUB 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 1

Granta седан

#CLUB 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев л/ст, обогрев сид, парктроник, л/диски, R15

от 826 500 ₽

цена автомобиля

от 10 199 ₽

в месяц

до 339 308 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Comfort EnjoY Pro 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 5

Granta седан

Comfort EnjoY Pro 1.6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 832 100 ₽

цена автомобиля

от 10 268 ₽

в месяц

до 341 603 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Granta седан

Comfort EnjoY Pro 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 844 100 ₽

цена автомобиля

от 10 417 ₽

в месяц

до 346 543 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Granta седан

Comfort EnjoY Pro 1.6 90hp 5MT

Цвет

Красный сердолик металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 844 100 ₽

цена автомобиля

от 10 417 ₽

в месяц

до 346 543 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Comfort 1.6 106hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

106

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 3

Granta седан

Comfort 1. 6 106hp 5MT

Цвет

Борнео темный серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 872 000 ₽

цена автомобиля

от 10 761 ₽

в месяц

до 357 980 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Comfort 1.6 106hp 5MT

Цвет

Голубая планета синий металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 839 000 ₽

цена автомобиля

от 10 354 ₽

в месяц

до 344 450 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Comfort 1.6 106hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 839 000 ₽

цена автомобиля

от 10 354 ₽

в месяц

до 344 450 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Luxe 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 7

Granta седан

Luxe 1.6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 843 800 ₽

цена автомобиля

от 10 413 ₽

в месяц

до 346 414 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 3

Granta седан

Luxe 1.6 90hp 5MT

Цвет

Кориандр золотисто-коричневый металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 853 400 ₽

цена автомобиля

от 10 531 ₽

в месяц

до 350 342 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Luxe 1.6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 841 400 ₽

цена автомобиля

от 10 383 ₽

в месяц

до 345 422 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Granta седан

Luxe 1.6 90hp 5MT

Цвет

Техно серебристо-серый металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 853 400 ₽

цена автомобиля

от 10 531 ₽

в месяц

до 350 342 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Luxe 1. 6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 2

Granta седан

Luxe 1.6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 888 800 ₽

цена автомобиля

от 10 969 ₽

в месяц

до 364 884 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Luxe 1.6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 855 800 ₽

цена автомобиля

от 10 561 ₽

в месяц

до 351 334 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Luxe 1. 6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 1

Granta седан

Luxe 1.6 90hp 5MT

Цвет

Борнео темный серебристо-серый металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 855 800 ₽

цена автомобиля

от 10 561 ₽

в месяц

до 351 334 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Comfort EnjoY Pro 1.6 106hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

106

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 1

Granta седан

Comfort EnjoY Pro 1.6 106hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 859 500 ₽

цена автомобиля

от 10 607 ₽

в месяц

до 352 858 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

#CLUB 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 1

Granta седан

#CLUB 1.6 90hp 5MT

Цвет

Голубая планета синий металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев л/ст, обогрев сид, парктроник, л/диски, R15

от 866 500 ₽

цена автомобиля

от 10 693 ₽

в месяц

до 355 722 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Luxe 1.6 106hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

106

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 2

Granta седан

Luxe 1. 6 106hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 868 800 ₽

цена автомобиля

от 10 722 ₽

в месяц

до 356 677 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Luxe 1.6 106hp 5MT

Цвет

Красный сердолик металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 901 800 ₽

цена автомобиля

от 11 129 ₽

в месяц

до 370 207 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Luxe 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 1

Granta седан

Luxe 1. 6 90hp 5MT

Цвет

Голубая планета синий металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 876 800 ₽

цена автомобиля

от 10 820 ₽

в месяц

до 359 944 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

#CLUB 1.6 106hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

106

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 4

Granta седан

#CLUB 1.6 106hp 5MT

Цвет

Пантера черный двухслойная эмаль

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев л/ст, обогрев сид, парктроник, л/диски, R15

от 881 900 ₽

цена автомобиля

от 10 883 ₽

в месяц

до 362 037 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

#CLUB 1. 6 106hp 5MT

Цвет

Борнео темный серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев л/ст, обогрев сид, парктроник, л/диски, R15

от 914 900 ₽

цена автомобиля

от 11 291 ₽

в месяц

до 375 587 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

#CLUB 1.6 106hp 5MT

Цвет

Голубая планета синий металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев л/ст, обогрев сид, парктроник, л/диски, R15

от 914 900 ₽

цена автомобиля

от 11 291 ₽

в месяц

до 375 587 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

#CLUB 1.6 106hp 5MT

Цвет

Техно серебристо-серый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев л/ст, обогрев сид, парктроник, л/диски, R15

от 989 900 ₽

цена автомобиля

от 12 218 ₽

в месяц

до 406 377 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Luxe EnjoY Pro 1.6 90hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

90

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 4

Granta седан

Luxe EnjoY Pro 1.6 90hp 5MT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 883 800 ₽

цена автомобиля

от 10 907 ₽

в месяц

до 362 827 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Luxe EnjoY Pro 1.6 90hp 5MT

Цвет

Рислинг серебристо-серый металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 893 400 ₽

цена автомобиля

от 11 026 ₽

в месяц

до 366 775 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Luxe EnjoY Pro 1.6 90hp 5MT

Цвет

Техно серебристо-серый металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 893 400 ₽

цена автомобиля

от 11 026 ₽

в месяц

до 366 775 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Luxe EnjoY Pro 1.6 106hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

106

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 3

Granta седан

Luxe EnjoY Pro 1.6 106hp 5MT

Цвет

Голубая планета синий металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 908 800 ₽

цена автомобиля

от 11 216 ₽

в месяц

до 373 091 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Granta седан

Luxe EnjoY Pro 1.6 106hp 5MT

Цвет

Кориандр золотисто-коричневый металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, обогрев л/ст, обогрев сид, л/диски, R15

от 941 800 ₽

цена автомобиля

от 11 623 ₽

в месяц

до 386 621 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Comfort 1.6 98hp 4AT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

98

Мощность, л.с.

автомат

КПП

передний

Привод

Предложений: 2

Granta седан

Comfort 1.6 98hp 4AT

Цвет

Белое облако двухслойная эмаль

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 912 100 ₽

цена автомобиля

от 11 257 ₽

в месяц

до 374 450 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 2

Comfort 1.6 106hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

106

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 1

Granta седан

Comfort 1.6 106hp 5MT

Цвет

Кориандр золотисто-коричневый металлик

Опции

кондиц, аудио, 2 Airbags, ABS, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, обогрев сид, стальные, R14

от 927 500 ₽

цена автомобиля

от 11 447 ₽

в месяц

до 380 765 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

Luxe Prestige 1.6 106hp 5MT

бензин

Тип топлива

1596

Рабочий объём, см3

106

Мощность, л.с.

механика

КПП

передний

Привод

Предложений: 1

Granta седан

Luxe Prestige 1. 6 106hp 5MT

Цвет

Красный сердолик металлик

Опции

климат, аудио, 2 Airbags, ABS, ESP, галогеновые, ЦЗ, эл. стекл, эл. зерк, круиз, д/дождя, обогрев л/ст, обогрев сид, парктроник, л/диски, R15

от 932 800 ₽

цена автомобиля

от 11 512 ₽

в месяц

до 382 931 ₽

налоговая экономия

Смотреть предложения: 1

10 технологических профессий будущего, которым нужно учиться уже сейчас

Инженер-робототехник

Инженерные специальности в обозримом будущем не утратят своей востребованности. Одно из самых перспективных направлений инженерии — создание и обслуживание роботов. На самом деле к этому направлению можно будет отнести целый набор отдельных специальностей — создателей домашних роботов, промышленных роботов, медицинских роботов и роботов для развлечений.

Для овладения этими профессиями будущий специалист должен хорошо разбираться в автоматизированных системах, программировании, управлении процессами, не говоря уже о фундаментальных знаниях в области физики, механики и электротехники.

По подсчетам экспертов Cisco, сейчас количество домашних роботов в городах развитых стран удваивается каждые 9 месяцев. После 2020 года промышленные, домашние, детские и медицинские роботы станут повседневной реальностью и необходимостью. Промышленное производство станет автоматизированным примерно на 90%. Роботы полностью заменят людей на самых опасных работах — в шахтах, при проведении подводных и строительных работ. Будет активно развиваться боевое роботостроение.

Появятся такие перспективные отрасли, как создание нейроинтерфейсов для управления роботами, то есть технологии, которая позволит командовать машинами силой мысли.

Основам робототехники уже можно учиться и в российских вузах: подобные курсы и образовательные программы есть в МФТИ, Томском государственном университете, Томском политехническом университете, НИЯУ «МИФИ», Санкт-Петербургском НИУ ИТМО, Московском государственном техническом университете радиотехники, электроники и автоматики, Московском институте стали и сплавов, МГТУ «Станкин», а также в Дальневосточном федеральном университете и других.

В будущем робототехников будут готовить в корпоративных университетах, а также на ведущих образовательных онлайн-площадках вроде Coursera и отечественной Stepik.

Показать свои знания в робототехнике смогут участники Олимпиады НТИ. В рамках профиля «Интеллектуальные робототехнические системы» командам предстоит создать робототехническое оборудование для логистического центра. На базе конструктора ТРИК нужно будет построить наземную мобильную платформу, настроенную для выполнения основной задачи, а также получить достоверную информацию в ходе работы. Для устройства необходимо будет написать программу управления, которая позволит роботу самостоятельно передвигаться по модели, изображающей территорию логистического центра

А в рамках трека «Водные робототехнические системы» конкурсанты должны будут построить двух подводных роботов и наладить между ними связь: один из роботов должен будут идти по данным с камер, а другой — получая сигналы от первого.

Пищевой инженер

Растущее население планеты требует решения проблемы голода. Чтобы обеспечить едой всех людей, существующих сельскохозяйственных площадей недостаточно уже сегодня. Задачей пищевой инженерии будущего станет создание большого количества белков и углеводов на небольшой площади земли и при минимальных энергозатратах.

Пищевой инженер — это межотраслевая профессия. Специалист по пищевым технологиям как профессия существует и в наше время, однако в будущем задачи этой специальности изменятся. Используя знания в биологии, химии, генетике и материаловедении, фуд-инженеры должны будут буквально конструировать новые продукты, желательно из дешевого и общедоступного сырья — из растений, водорослей, даже отходов.

Такие эксперименты сейчас проводятся по всему миру. В США, например, в лаборатории Impossible Foods придумали, как из растительных продуктов получить полноценный заменитель мяса — не только в плане питательности, но и по вкусу и текстуре. Технология позволила делать бургеры с котлетами, которые, как утверждают, не отличить от настоящей говядины. Однако в ее составе только соя, пшеница, картофель, кокосовое масло и ароматизаторы.

Эксперты «Атласа новых профессий» указывают, что проблему мирового голода в будущем будут решать представители двух профессий — ГМО-агрономы и сити-фермеры. Если первые будут использовать биотехнологии для создания новых продуктов с заданными свойствами, то вторые — развивать массовое производство продовольствия в условиях городов. Фермы будущего будут размещаться прямо на крышах и стенах небоскребов и в модульных фермах внутри зданий.

В рамках Олимпиады НТИ юным биотехнологам также предстоит показать свои знания. В профиле «Инженерные биологические системы» будут соревноваться две возрастные группы — школьники 9 класса и младше и школьники 10-11 классов.

Младшим нужно будет усовершенствовать работу гидропонной установки. Им необходимо создать алгоритм автоматизации сбора основных показателей аквопонических систем и автоматизации введения необходимых реагентов в установки.

В старшей группе ребятам нужно будет уже решать генетические задачи, в частности, определить ключевые точечные мутации в исследуемом гене с их последующей детекцией методами молекулярной биологии в лабораторном полигоне.

Архитектор виртуальной реальности

Вообще-то вся сфера IT продолжит бурно развиваться ближайшие десятилетия. Разработчики информационных систем, специалисты по работе с данными, разработчики интерфейсов (в том числе уже упоминавшихся нейроинтерфейсов), специалисты по искусственному интеллекту и другие профессионалы цифровой эпохи будут стабильно востребованы в обозримом будущем. А все потому, что компьютеры еще долго не научатся программировать сами себя — не потому, что им не хватит для этого «знаний», а потому что целью программирования всегда будут человеческие потребности, о которых пока никто не знает лучше самого человека. Иными словами, компьютеры еще долго не смогут прогнозировать, какое приложение, социальная сеть или видеоигра будут интересны людям.

Архитектор виртуальности — профессия, которая требует основательных знаний во всех областях IT. И это будет типичная профессия будущего, когда все больше активностей станут переходить в виртуальную реальность. Если сегодня цифровые миры существуют больше для развлечения, то уже в скором времени в них будут обучать, работать и даже лечить людей, а значит, будут востребованы специалисты по созданию целых миров «под заказ».

Сегодня основам программирования виртуальной реальности учат во многих технических вузах, в том числе в России — в МФТИ, МИФИ, НИУ ИТМО, Томском политехническом и Томском государственном университетах, Нижегородском гостехуниверситете им. Р. Е. Алексеева и других.

Кстати, если вам интересна эта тема, то в Олимпиаде НТИ есть направление «Виртуальная и дополненная реальность». Участникам нужно будет создать собственную игру из готовых элементов и в заданном жанре. В процессе создания приложения командам необходимо будет, используя стартовый набор контента, не просто создать приложение-игру под заданные тему, жанр и сеттинг и с использованием требуемой технологии, но и разработать уникальный продукт с интересной механикой, использующий особенности технологии.

Проектировщик умной среды

Крупнейшие города мира стремительно «умнеют». В Нью-Йорке уличная система безопасности автоматически распознает звуки выстрелов и определяет место, где стреляли. В городе также действует система, которая предсказывает вероятность пожаров в зданиях. В Москве умная система управления дорожным движением сообщает о пробках на дорогах и регулирует загрузку трасс. В Барселоне «умные» контейнеры для мусора сообщают в коммунальную службу, когда они наполняются.

Существующие технологии Smart City открывают безграничные возможности для развития среды обитания человека. Они помогут сделать жизнь в городах безопаснее, приятнее и гармоничнее. Проектировщик умной среды будет создавать системные решения для городов. Они будут объединять различные сети, устройства и датчики с физическим местом обитания человека — домом, улицей, транспортом, местом работы.

Эта профессия (которая объединяет целый кластер узких специальностей) потребует глубоких знаний в IT, обработке больших данных, интернете вещей и hardware. «Умная среда обитания» в будущем подразумевает также интеграцию композитных материалов и датчиков, то есть специалист еще должен будет разбираться в химии, материаловедении, нанотехнологиях.

Кроме того, проектировщик умной среды должен обладать очень развитым системным мышлением — как архитектор, который задумал строительство целого города с нуля. Поэтому такому специалисту нужно еще неплохо разбираться в социологии и современной урбанистике. Безусловно, это одна из самых сложных профессий будущего, но и одна из самых интересных и благородных.

Чтобы начать осваивать «архитектуру будущего», нужно поступать в университеты с сильной фундаментальной и технической подготовкой, а также проявлять интерес к гуманитарным и социологическим наукам.

Космонавт

Говоря о профессиях будущего, нельзя не представить грядущее освоение космоса и других планет. Несмотря на то, что последние два десятилетия дети уже не мечтают стать космонавтами так, как поколения советских людей, в ближайшие 20-40 лет престиж этой таинственной и героической профессии все же будет расти. И пусть в нашей стране космонавтика пока топчется на месте и пожинает плоды советских достижений, на Западе уже бурно развивается частная астронавтика и обсуждается колонизация ближайших небесных тел — Луны и Марса.

Для работы в космосе активно используют роботов, и можно было бы подумать, что вскоре машины вытеснят людей из этой опасной сферы деятельности. Однако следует учитывать фактор простого любопытства: как бы опасно не было в космосе, люди никогда не перестанут летать за пределы земной атмосферы.

Авторы «Атласа новых профессий» считают, что в будущем профессия космонавта будет более специализированной. Появятся космобиологи, которые будут изучать поведение организмов в невесомости и на других планетах, космогеологи, которые будут разведывать и добывать полезные ископаемые на небесных телах, и даже космодорожники, которые будут прокладывать маршруты в межзвездном пространстве. А еще как отдельный вид бизнеса будет активно развиваться космотуризм, ведь полеты на околоземную орбиту или на Луну смогут позволить себе все больше людей.

Сейчас будущих космонавтов в России готовят в основном авиационные и технические вузы, в том числе военные: НИУ Московский авиационный институт, Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков (военный институт) им. Героя Советского Союза А. К. Серова, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М. Ф. Решетнева, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения.

Разработчик беспилотных систем

Разработчики беспилотных транспортных систем сегодня пользуются спросом в крупных технологических компаниях. В июне 2017 года Яндекс разместил вакансию для разработчика беспилотных автомобилей. Претендентам было необходимо уметь работать с сенсорами, контроллерами и активаторами автомобиля, разрабатывать алгоритмы управления автомобилей, проектировать и тестировать оборудование. От них также требовались отличное знание C++ и Python, опыт программирования под Linux и многопоточного программирования. По всей видимости, компания нашла нужного специалиста довольно быстро, так как вакансию скоро закрыли.

Google, Facebook, Uber, Amazon и Microsoft также активно развивают собственные проекты по созданию беспилотных машин, летательных аппаратов и других средств передвижения. Не говоря уже о множестве специализированных компаний и стартапов.

В ближайшие 20 лет востребованность специалистов по беспилотным системам будет только расти. Параллельно появится множество специализаций — разработчики дронов для разных целей (военных, почтовых, наблюдательных, инженерных), разработчики беспилотных автомобилей, разработчики подводных беспилотников и интерфейсов для управления машинами. Одновременно станут востребованы разработчики интеллектуальных систем управления динамической диспетчеризацией, проще говоря — диспетчеры для организации полетов беспилотников. Отдельной специальностью станет аналитика собранных беспилотниками данных.

Профессия разработчика беспилотных систем по сложности схожа с автомобилестроением. При этом, помимо глубоких инженерных знаний, специалисту нужно будет отлично разбираться в программировании и архитектуре систем управления.

Сегодня в России такие знания дают в Московском авиационном институте, Казанском национальном исследовательском техническом университете им. А. Н. Туполева, Ульяновском государственном техническом университете, Военном авиационном инженерном университете в Воронеже и Сибирском государственном аэрокосмическом университете им. академика М. Ф. Решетнева.

В Олимпиаде НТИ предусмотрен профиль «Беспилотные авиационные системы», в котором участникам предложат написать программу для пожарного беспилотника и испытать дрон в условиях полигона.

Специалист по превентивной медицине

В будущем люди не перестанут болеть, но будут болеть реже в силу развития превентивной медицины, которая направлена скорее на предупреждение причин болезни, чем на лечение последствий.

Медицина в ближайшие 20-30 лет сделает огромный шаг вперед: будут побеждены многие неизлечимые болезни, медики поймут механизм психических расстройств, вовсю начнут применяться роботизированные протезы с обратной связью — человек сможет чувствовать прикосновение к искусственной руке. Исследования в сфере генетики и биотехнологий позволят выявлять предпосылки к болезни на самой ранней стадии и купировать их еще до наступления клинических симптомов.

Такие разработки ведутся в крупных компаниях и усилиями небольших стартапов. В США проект Verily, основанный бывшим сотрудником Google Эндрю Конрадом, разрабатывает технологию, с помощью которой носимые гаджеты — умные часы и браслеты — смогут собирать данные о здоровье человека и анализировать их на предмет склонности владельца к опасным болезням. Стартап также разрабатывает «умные» контактные линзы, которые смогут определять уровень сахара в крови.

По оценке аналитиков, в ближайшие пять лет рынок медицинских гаджетов вырастет с 2 до 41 миллиарда долларов.

Специалист по превентивной медицине будет хорошо разбираться как собственно в медицине, так и в IT-сферах — анализе больших данных и алгоритмизации. При этом большую часть работы будущие медики будут делать в онлайн-формате — врачебные консультации, назначение лечения, выписка лекарств и даже диагностика будет проводиться так называемыми «сетевыми врачами».

Эксперты «Атласа новых профессий» называют сетевых врачей одной из специальностей, которая повсеместно появится еще до 2020 года. Они будут ориентированы на раннюю диагностику и профилактику болезней. Обнаружить у своего пациента запущенную болезнь или даже болезнь в стадии обострения для них будет профессиональным провалом.

Такие медики будут принимать большинство пациентов по видеосвязи, так что понятие очереди в поликлинике уйдет в прошлое. Больницы же останутся только для проведения высокотехнологического лечения и операций, во время которых хирургам будут ассистировать роботы.

Ряд ведущих российских медицинских вузов сегодня готовит специалистов, которые могут переквалифицироваться в специалистов превентивной медицины или самостоятельно начать разрабатывать медицинские системы будущего. Это медицинские академии Нижнего Новгорода, Смоленска, Новосибирска, Краснодара и столичные медуниверситеты — имени Сеченова и Пирогова в Москве, имени Павлова в Санкт-Петербурге.

Специалист по финансовым технологиям

Финтех — одна из самых быстрорастущих технологических отраслей нашего времени. И все же, по состоянию на 2017 год, отрасль занимает не более 1% всего финансового сектора мировой экономики. Объем венчурных инвестиций в финтех в США в 2016 году достиг 13,6 миллиарда долларов. Для сравнения, вся финансовая отрасль страны составляет 11 триллионов долларов.

Эксперты называют пять основных направлений развития финансовых технологий в будущем — платежи и переводы, кредиты и займы, управление капиталом, страхование, валютный рынок. То есть во всех этих отраслях роль информационных технологий будет возрастать..

Специалист, сочетающий знания финансовых и технологических инструментов, в ближайшие десятилетия будет востребован как никогда. Будут активно развиваться такие направления, как использование больших данных для оценки рисков в страховании, применение искусственного интеллекта в управлении активами, разработка индивидуальных пенсионных программ и другие.

Вместе с тем, некоторые привычные профессии в развитых странах уйдут в прошлое — бухгалтеры, операционисты и даже, возможно, биржевые трейдеры.

Хорошую финансовую подготовку с технологической составляющей дают курсы НИУ «Высшая школа экономики», Российского экономического университета им. Г. В. Плеханова, Финансовой академии при Правительстве РФ, Российской академии народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации, Санкт-Петербургского государственного университета.

Участники Олимпиады НТИ смогут продемонстрировать свои познания и в сфере финтеха. Им предстоит создать децентрализованное приложение на стыке технологий блокчейна и интернета вещей для обеспечения взаимодействия между производителями аккумуляторных батарей для электромобилей, сервисными центрами, обеспечивающими быструю замену батарей, и электромобилями. Команды должны будут разработать такое решение, которое сможет проверять на контрафакт заменяемые батареи, подтверждая заявленное качество и текущий износ. Вопросы экономического взаимодействия тоже не останутся в стороне: сервисная станция полностью автоматизирована, значит, школьникам придется перевести все денежные расчеты на автоматическую основу, в том числе определяя оптимальные параметры для совершения сделок.

Онлайн-педагог

Учитель — профессия вечная, как и профессии врача и строителя. И это та профессия, в которой человека, пожалуй, еще достаточно долго не заменят машины. Даже с созданием полноценного искусственного интеллекта, способного передавать опыт поколений, мы вряд ли доверим воспитание и обучение детей компьютеру. А потому учителя будут востребованы всегда. Но и эта консервативная отрасль знаний меняется.

Онлайн-педагогика становится повсеместно востребованной. Различные курсы повышения квалификации, обучения новым профессиям собирают тысячи слушателей по всему миру. Платформы вроде Coursera революционизируют образовательный процесс. В ближайшие 20 лет существенную часть знаний люди будут получать в интернете — самостоятельно или с помощью онлайн-педагогов.

Помимо простого общения посредством видеосвязи (двусторонней или многоканальной), педагоги будущего будут использовать интерактивные инструменты, которые смогут получать обратную связь от учеников и тут же проверять их знания. Процесс обучения станет даже более «живым», чем в традиционном школьном классе.

Будут активно применяться игровые формы обучения, особенно в младшем и среднем школьном возрасте. Виртуальная реальность станет важной частью образовательного контента — в ней студенты в сопровождении педагога смогут моделировать пространство, визуализировать абстракции и просто смотреть реконструкции исторических эпох «как это было».

В настоящее время — опять же в силу консервативности профессии учителя — онлайн-педагогов не готовят нигде. Можно лишь прогнозировать, что с более широким внедрением новых образовательных технологий традиционные педагогические вузы после 2020 года обратят внимание на эту пока зарождающуюся отрасль педагогики.

Проектировщик наноматериалов

Проектирование наноматериалов наряду с разработкой робототехники и биотехнологий станет еще одной кроссотраслевой профессией будущего. Эти специалисты будут заниматься моделированием свойств материалов, прогнозированием их жизненного цикла с помощью цифровых инструментов. Проектировщик материалов должен будет хорошо разбираться в нанофизике и нанохимии и, конечно, уметь программировать.

Наноматериалы будут применяться не только в промышленности, автомобилестроении и авиастроении, создании инструментов и оборудования, но и в жилищном строительстве. Так, созданные из композитных материалов с встроенными чипами дома будут изменять температуру стен в помещении в соответствии с погодой или желанием жильца, а также менять цвет или прозрачность.

Специалистов по нанотехнологиям готовят в российских вузах — МФТИ, НИТУ «МИСиС», Российском химико-технологическом университете им. Д. И. Менделеева, Уральском федеральном университете им. первого Президента России Б. Н. Ельцина и других учебных заведениях.

Показать свои знания в специальности будущего могут и участники Олимпиады НТИ по профилю «Новые материалы и сенсоры». Командам нужно будет в кратчайший срок создать активное химическое вещество, собрать для него сенсорную систему и продемонстрировать их работоспособность.

Специалист по рециклингу

Решение экологических проблем станет ключевым условием устойчивого развития в будущем. Специалисты-экологи будут востребованы во всех отраслях производства и транспорта. А вопросы защиты окружающей среды будут решать также при помощи высокотехнологичных инструментов.

Одной из перспективных отраслей станет рециклинг — переработка материалов и их повторное использование. Разработкой новых экологичных и дешевых технологий и займутся специалисты по рециклингу.

Сегодня технологии рециклинга быстро развиваются. Компании вкладывают в это направление значительные средства, а государство поддерживает прогрессивные начинания. Специалистов-экологов готовит целый ряд крупных учебных заведений начиная с МГУ им. М. В. Ломоносова. Системные представления об экологии можно получить в классических и технических университетах по специальности «Экология и природопользование». 

Поиски жизни за пределами Солнечной системы. Поиски происхождения жизни

Введение

Жизнь, какой мы ее знаем, является планетарным явлением: ее происхождение, по-видимому, потребовало взаимодействия жидкой воды, газообразной атмосферы и минералов, образующихся в твердом теле. планетарная поверхность. Энергия, необходимая для проведения соответствующих химических реакций, была получена от солнечного ультрафиолетового света, бомбардировки заряженными частицами, ударов метеоритов, местного вулканизма, гидротермальных источников, разрядов молнии, коронального разряда и даже акустических ударов.

Почти круговая орбита вокруг стабильной звезды обеспечивает довольно одинаковые условия в течение миллиардов лет, необходимых (по крайней мере, на Земле) для эволюции жизни от одиночных клеток без ядер к многоклеточным разумным организмам. Эволюция и распространение жизни на Земле радикально изменили поверхность, океаны и атмосферу этой планеты способами, которые можно различить с удаленной точки наблюдения. В течение последних 1,5–2 миллиардов лет удаленный наблюдатель нашел бы предполагаемые доказательства существования жизни на Земле в богатой кислородом неравновесной химии земной атмосферы. Совсем недавно микроволновые сигналы, генерируемые человеческими технологиями, могли предоставить тому же удаленному наблюдателю косвенные доказательства существования той или иной формы разума на планете Земля.

Эти два примера обнаружения жизни должны относиться и к другим планетам. Отделение светового или теплового излучения далекой планеты от блеска ее звезды позволило бы нам исследовать спектр планеты и искать химические доказательства существования жизни. Это свидетельство могло бы принять форму значительного отклонения от химического равновесия, причем большое количество свободного кислорода является наиболее очевидным примером и, вероятно, наиболее прослеживаемым с помощью наблюдений. Однако обнаружение следовых газов, таких как CH ₄ , NH ₃ N ₂ O (закись азота) и CS ₂ (сероуглерод) в количествах, превышающих количества, предсказываемые химическим равновесием и правдоподобными неравновесными источниками, также могут предоставить предполагаемые доказательства существования жизни, если 4 -до 11-мкм области спектра можно было получить доступ. Обнаружение сигналов, генерируемых внеземной технологией, станет еще более убедительным доказательством того, что жизнь не ограничивается только Землей. (Хотя поиск таких сигналов стал известен как SETI [поиск внеземного разума], в действительности такие поиски могли обнаружить только те разумные формы, которые используют электромагнитную технологию.) В этой главе оба этих подхода к обнаружению внеземной жизни обсуждается Солнечная система.

ЦЕЛЬ: Понять природу и распространение жизни во вселенной .

Основная научная цель поиска жизни за пределами Солнечной системы такая же, как цель биологических экспериментов викингов на Марсе или изучение астрофизических влияний на эволюцию жизни на планете Земля.

Как описано в предыдущих главах, есть веские причины искать доказательства происхождения жизни на Марсе в более благоприятную эпоху истории планеты. С другой стороны, перспективы обнаружения существующей жизни на Марсе кажутся отдаленными. Чтобы найти такую ​​жизнь, наше видение должно выйти за рамки известных планет и лун.

В недавних стратегических отчетах этого комитета (SSB, 1981, 1986) подчеркивались динамичные и сложные взаимодействия между жизнью и ее земной средой. В этих докладах основное внимание уделялось возможностям, предоставляемым подходящими бортовыми и орбитальными платформами для изучения земной биосферы как единой сложной, но тесно связанной системы. Теперь пришло время распространить эту перспективу на другие планеты и спутники в других планетарных системах. Свидетельства того же рода, которые показывают наличие жизни на Земле, со временем можно будет искать в других планетных системах. Если поиск увенчается успехом, это положит начало новой науке. Тогда можно будет рассматривать жизнь на Земле как один из нескольких примеров замечательного свойства материи, а не как единственный пример. Эту проблему признали авторы 1981 Отчет SSB: «Появление сложных сообществ, способных к внеземной связи, является эволюционным биологическим явлением. Таким образом, проблемы поиска внеземной жизни и попытки установления связи с ней лежат, по крайней мере частично, в области планетарной биологии и химической эволюции».

Подходы к обнаружению жизни за пределами Солнечной системы

Если мы Чтобы попытаться ощутить влияние жизни на далеких планетах с этой удаленной точки обзора, эти планеты должны быть сначала обнаружены. В настоящее время нет однозначных доказательств существования внесолнечной планетной системы, хотя есть много дразнящих подсказок.

Обнаружение хотя бы одного экземпляра внесолнечной планеты, измененной в результате эволюции жизни, имело бы чрезвычайно глубокие последствия. Тогда можно было бы применить всю мощь научного метода для извлечения законов природы из нескольких примеров одного и того же явления. Несмотря на свое необычайное разнообразие, жизнь на Земле представляет собой всего лишь один пример, который невозможно обобщить на другие системы. Чтобы избежать этой дилеммы, необходимо найти эти другие системы, чтобы достичь фундаментальной цели понимания распределения жизни во Вселенной.

Основные методы обнаружения внесолнечных планет хорошо изучены (подробное обсуждение этого вопроса дано в отчетах SSB, 1988a,b). Когда-то сформированные отдельные планеты будут оказывать ряд возмущающих воздействий на движение и видимую яркость своей родительской звезды, но эти воздействия будут очень малы и потребуют предельной точности измерений. Например, точность, необходимая для обнаружения планет с массой Юпитера вокруг ближайших звезд, была достигнута — героическими усилиями — за последние два десятилетия. Последние технологические достижения теперь позволяют быстрее достигать прежней точности и делают возможными дополнительные схемы обнаружения. Планеты с массой Нептуна могут быть обнаружены в течение десятилетия, но для обнаружения планет с массой Земли потребуются специальные космические системы, еще не одобренные ни одним финансирующим агентством. Для целей настоящего доклада уместно рассмотреть, какие системы доступны уже сейчас, какие запланированы на ближайшее будущее, и, особенно, что необходимо изучить, чтобы гарантировать, что инструменты со значительно улучшенными возможностями станут доступными для следующего поколения искателей планет. . Эти инструменты должны систематически и исчерпывающе использоваться в течение длительных периодов времени, если перепись даже ближайших звезд должна дать базовое представление о частоте планетных систем. Кроме того, мы должны быть в состоянии распространить то, что мы узнали из изучения близлежащих планетных систем, на более далекие звезды, вокруг которых мы не можем надеяться обнаружить планеты с помощью этих простых методов.

Неоднократно подтверждались программы поиска других планет. С этим одобрением астрофизиков и ученых-планетологов соглашаются ученые, заинтересованные в изучении происхождения и эволюции жизни. В связи с этим следует отметить, что стремление экзобиологов спектроскопически исследовать глобальную химию далекой планеты предъявляет самые крайние инструментальные требования.

Параллельно с этим поиском пассивных свидетельств существования жизни за пределами Солнечной системы может осуществляться другой вид поиска: то есть поиск свидетельств существования технологически развитых цивилизаций. Однозначное обнаружение внесолнечной технологии будет иметь серьезные последствия. Мы бы не только знали, что жизнь во Вселенной не уникальна для планеты Земля, но и могли бы рассмотреть возможность общения и обучения у разумной жизни, которая создала обнаруженную технологию. Вполне возможно, что распределение жизни во Вселенной можно было бы понять в более широком контексте эволюции космоса. Эти возможности ранее были одобрены Национальным исследовательским советом (1972, 1982).

С 1940-х годов наблюдается быстрый рост методов и технологий связи и радиоастрономии, которые могут повысить шансы обнаружения сигналов на больших расстояниях. Эти инструменты еще не применялись систематически для SETI. Теперь возможно, используя самые современные инструменты, расширить область поиска внеземных сигналов далеко за пределы всего, что было сделано на сегодняшний день. Эти поиски преднамеренно генерируемых сигналов должны быть дополнены поисками других косвенных проявлений дистанционной технологии.

Хотя два подхода к поиску жизни за пределами Солнечной системы могут предоставить друг другу очень полезные данные, их можно использовать независимо и одновременно в темпе, определяемом скоростью развития необходимых технологий. НАСА является ведущим агентством в разработке большинства, если не всех, необходимых приборов. Кроме того, НАСА является агентством, ответственным за предоставление орбитальных платформ, необходимых для некоторых методов наблюдения (обсуждаемых ниже). Готовность некоторых необходимых технологий и параллельное развитие орбитальных астрономических средств предполагают быстрое осуществление поисковых программ с использованием этих возможностей.

Научные задачи

Чтобы достичь понимания природы и распространения жизни во Вселенной, необходимо решить ряд отдельных научных задач. Во многих случаях эти цели пересекаются с теми, которые уже провозглашены офисами программ астрофизики и исследования Солнечной системы в НАСА. Однако важно помнить, что стремление экзобиологов изучать как природу, так и распространение жизни в других потенциальных средах обитания, вероятно, предъявляет более жесткие технические требования к соответствующей аппаратуре, чем того требовали другие задачи.

В космическом контексте необходимо задаться вопросом, насколько уникальны эта солнечная система, Земля и земная жизнь? Точные механизмы, которые привели к формированию нашей Солнечной системы с ее маленькими, плотными внутренними планетами и более удаленными газовыми гигантами, являются предметом многочисленных споров. Спорным является и временной масштаб, в течение которого происходили эти процессы. В соответствии с современными теориями формирования планет протосолнечная туманность не кажется чем-то уникальным; другие туманности вокруг других звезд также должны образовывать планеты теми же методами, какими бы они ни были. Сравнительные исследования протозвездных туманностей, находящихся в настоящее время в процессе коллапса и, возможно, формирования планет, могли бы дать оценку продолжительности процесса, а также оценку отношения масс между сплющенной туманностью и сгущенной в центре протозвездой. Последняя величина является ключом к различению современных моделей формирования планет. Существует ряд околоземных орбитальных телескопов для инфракрасных и субмиллиметровых наблюдений, находящихся в разработке или на стадии планирования, но, как предполагается в настоящее время, ни один из них не обеспечит разрешение от 0,01 до 0,1 угловой секунды, необходимое для наблюдения за размерами, соответствующими нашей планетной системе, в пределах отдаленных протозвездные туманности. Недавнее исследование Космическая наука в двадцать первом веке (SSB, 1988b) отметил тот же недостаток и рекомендовал использовать передовые технологические программы для достижения такой точности в будущих системах.

Возможно, ближе всего к процессу формирования планет мы можем подойти, изучая протяженные диски из пыли и газа, окружающие некоторые молодые звезды, только что достигшие главной последовательности. Эти звезды были обнаружены при анализе четырехцветных данных IRAS. Значительный избыток инфракрасного излучения в полосе 60 мкм коррелирует с существованием пылевого компонента диска, вращающегося вокруг далекой звезды. Эти диски обычно намного больше, чем наша Солнечная система. Существует ли эффект отбора, благоприятствующий большим дискам, определяется ли размер диска только возрастом звезды, сформировались ли планеты, вот-вот сформируются или не сформировались в этих больших дисках — вот вопросы, ответы на которые до сих пор неизвестны. Они, несомненно, станут темами для тщательного изучения в ближайшие годы. Изучение этих дисков и частоты их появления пока не привело к общему согласию среди теоретиков относительно того, как формируются планеты.

В ближайшее десятилетие, возможно, не удастся определить с помощью наблюдений процессы, посредством которых сформировались другие планетные системы (и, соответственно, наша собственная). Однако должна быть возможность экспериментально подтвердить, что другие планетные системы действительно сформировались. Однозначное обнаружение первой внесолнечной планеты подтвердит гипотезу о том, что формирование планет не связано однозначно с Солнцем.

ЦЕЛЬ 1: Определить частоту и морфологию ближайших планетных систем .

Для понимания экзобиологии потребуется значительная планетарная перепись. Только это может дать содержательную оценку частоты появления планет земной массы на орбитальных расстояниях от главной звезды, подходящих для поддержания температуры поверхности, приемлемой для жизни.

Сначала необходимо провести исследование ближайших звезд, чтобы определить частоту образования планетных систем в нашем локальном галактическом районе. Это исследование должно быть дополнено изучением далеких протопланетных дисков и протозвездных туманностей, чтобы можно было экстраполировать частоту образования планетных систем по всей галактике. После обнаружения распределение масс внесолнечных планет в зависимости от расстояния до родительской звезды (местоположение в протозвездном аккреционном диске) необходимо определить и сопоставить со звездным типом, чтобы лучше понять процессы, контролирующие формирование планет, и роль центральная конденсированная протозвезда. На основе наблюдений за протозвездными туманностями и ранними системами звездных дисков следует разработать эволюционную последовательность событий и временных масштабов, чтобы предсказать скорость, с которой планеты формируются в Млечном Пути. Чувствительность имеющегося оборудования, несомненно, диктует, что эти исследования должны проводиться поэтапно. Обнаружение или (что не менее важно) необнаружение планет с массой Юпитера в окрестностях нескольких ближайших звезд и изучение самых больших пылевых дисков вокруг молодых звезд будут поставлены на первое место. За ними должен последовать поиск планет с меньшей массой (вплоть до земных размеров). Исследование протопланетного образования, происходящего вокруг далеких протозвезд, может начинаться всякий раз, когда позволяют инструменты с достаточным угловым разрешением. Для надлежащего проведения этих исследований необходимы передовые технологические исследования, которые приведут к созданию нового поколения инструментов, способных обнаруживать маломассивные планеты и исследовать явления масштаба Солнечной системы в протопланетных дисках в близлежащих областях звездообразования.

ЦЕЛЬ 2: Определить частоту возникновения условий, подходящих для возникновения жизни .

Фактическая температура поверхности любой конкретной планеты будет зависеть от содержания и химической природы ее атмосферных компонентов, а также от ее расстояния от звезды-хозяина. Получение информации о температуре поверхности и химическом составе атмосферы требует прямого изображения и спектроскопического анализа каждого тела удаленной планеты. Технология, необходимая для таких спектральных исследований, еще не доступна и может быть недоступна, когда впервые будет обнаружено статистически интересное количество внесолнечных планет. Модели их атмосферного состава должны быть построены на основе сравнительной планетологии (включая основные спутники планет) в нашей собственной Солнечной системе, а также того, что известно о происхождении нынешней и предшествующей атмосферы Земли. Прогнозы, сделанные на основе дегазированных и аккрецированных компонентов атмосферы, должны быть сопоставлены со спектральными данными, как только это позволит приборная база. Цель состоит в том, чтобы понять, насколько часто в галактике Млечный Путь возникают подходящие для жизни условия.

После обнаружения планет земной массы их необходимо подвергнуть спектроскопическому анализу, чтобы определить состав их атмосферы, а также температуру и давление на их поверхности. Это позволит оценить частоту возникновения условий, подобных тем, которые, как предполагается, привели к возникновению жизни на этой планете. Чтобы оценить внутреннюю сложность этой задачи, необходимо помнить, что мы смогли провести аналогичный анализ Титана только в последние несколько лет и все еще ждем миссии зонда, чтобы разрешить предположения о наличии там жидкого органического океана. Титан представляет собой гораздо более крупную и яркую цель, чем далекая планета, похожая на Землю, и ее можно безошибочно наблюдать по солнечному свету. Поэтому для этих исследований важно продолжить разработку технологий производства сверхгладких зеркал, телескопов с низким светорассеянием, а также крупноорбитальных инфракрасных, субмиллиметровых и оптических телескопов, которые в конечном итоге могут позволить получать прямые изображения и общие характеристики атмосферы. далекие планеты.

ЦЕЛЬ 3: Поиск предполагаемых свидетельств жизни в других планетных системах .

Вероятность того, что однажды зародившаяся жизнь разовьется в разум, зависит от многих факторов, одним из которых может быть удачное расположение планетарной системы в родительской галактике сейчас или в какую-то прошлую эпоху. Если повсеместное развитие разума требует миллиардов лет, то центральную роль в этом процессе могут сыграть изменения в астрофизической среде. События вымирания и сама эволюция на Земле были эпизодическими (см. главу 5). Имеются веские косвенные доказательства астрофизической связи, по крайней мере, в некоторых из этих эпизодов. Наиболее убедительно упоминались изменения в характеристиках Солнечной системы, но изменения в нашем галактическом местоположении также предполагались в качестве возбудителей.

В обозримом будущем обнаружение и спектроскопическое исследование внесолнечных планет будет ограничено ближайшими галактическими соседями. Пекулярные скорости наших звездных соседей гарантируют, что некоторые из них за последний миллиард лет испытали совсем другую галактическую среду, чем Земля. Учитывая достаточно большую выборку планет, исследованных на наличие признаков жизни, и достаточно точные модели галактической динамики, можно было бы сделать некоторые выводы относительно вероятности возникновения и развития жизни в зависимости от галактического местоположения.

Любые потенциально подходящие планеты земного типа должны быть тщательно изучены для поиска признаков неравновесных химических компонентов, которые, возможно, означают действие какой-либо формы активной биологической системы. Хотя переизбыток молекулярного кислорода в земной атмосфере и его сосуществование с метаном является примером, взятым с Земли и коррелирующим с жизнью, какой мы ее знаем, жизнь, какой мы ее не знаем, вероятно, не менее удивительна, чем химический состав почвы Марса. . Ключ к далекой атмосфере может лежать в сосуществовании двух других высокореактивных компонентов, требующих функции источника, для которой не может быть найдено никакого естественного планетологического объяснения.

ЗАДАЧА 4: Поиск доказательств существования внеземных технологий.

Поскольку приборы для обнаружения свидетельств существования внеземных технологий гораздо более зрелые, чем приборы, необходимые для детального изучения далеких планет, другая технология (и, следовательно, другая биология, демонстрирующая разум) может быть обнаружена до того, как будут обнаружены какие-либо другие доказательства существования внеземных планет. жизнь. Исследование далеких планет сначала требует идентификации таких планет, но поиск других технологий может осуществляться в направлении вероятных целей без априорного знания о существовании подходящей планетарной обители. Более того, поиски могут быть и неизбирательными по направлению, если технология другой развитой цивилизации достаточно «громкая». Таким образом, при исчерпывающем поиске признаков внеземной технологии, возможно, придется использовать несколько различных стратегий поиска, основанных на различных концепциях того, что представляет собой наиболее обнаружимые признаки удаленной технологии. Такие поиски могут попытаться обнаружить целенаправленные сигналы связи, предназначенные для Земли или для какого-либо другого приемника. Поскольку такие сигналы являются преднамеренными, можно ожидать, что они будут иметь высокое отношение сигнал/шум для любой используемой схемы связи. В этом случае можно определить, что представляет собой исчерпывающий поиск. Нужно также использовать современные наземные технологии в качестве парадигмы и сформулировать чувствительность, необходимую, чтобы «видеть» излучение утечки, которое генерируется на Земле со всей галактики. В случае преднамеренных маяков нет необходимости достигать такой предельной чувствительности, потому что преднамеренные маяки могут быть намного ярче. Однако необходимо определить этот предел и использовать его в качестве стандарта для измерения значимости отрицательных результатов.

Также можно проводить поиски для обнаружения побочных продуктов некоммуникативных технологий других цивилизаций. Не ожидается, что эти сигналы будут подвергаться преднамеренному усилению, и гораздо труднее определить, что представляет собой окончательный поиск таких доказательств. Тем не менее, поиски, которые могут обеспечить некоторую четко определенную чувствительность обнаружения, должны быть продолжены.

Требования к измерениям

Для выполнения рекомендаций и научных целей, изложенных в предыдущем разделе, необходимо достичь определенной точности измерений в ряде различных технологий наблюдения. В этом отчете уместно сравнить требуемую точность с теми, которые могут быть достигнуты на различных объектах, включая зрелые миссии, приближающиеся к запуску, и те, планирование которых идет полным ходом. В тех областях, где имеющиеся точности соответствуют или превышают требуемые, исследовательские цели экзобиологов, вероятно, могут быть удовлетворены путем назначения специалистов в этой области в качестве междисциплинарных ученых и путем широкого распространения объявлений о возможностях. Установки, точность которых в ближайшем будущем не соответствует требованиям, потребуют базового технологического развития, чтобы последующие поколения приборов могли обеспечить необходимые возможности для экзобиологических целей.

Обнаружение внесолнечных планет

Существует обширная литература по методам поиска внесолнечных планетных систем и их текущим или ожидаемым возможностям. Недавние обсуждения можно найти в Космическая наука в двадцать первом веке (SSB, 1988b). За исключением методов прямого обнаружения, мало что изменилось со времени этих всесторонних обзоров, и в этом отчете лишь кратко изложены точности измерений, необходимые для обнаружения Юпитера или Земли на орбите вокруг Солнца, если бы эти системы находились на расстоянии 10 парсеков ( 30 световых лет).

Внесолнечные планеты можно визуализировать напрямую или обнаружить с помощью одного из трех косвенных методов: астрометрии, спектроскопии и фотометрии.

Косвенное обнаружение

1.

Астрометрическое обнаружение: Астрометрия использует далекие «неподвижные» звезды в качестве системы отсчета, относительно которой в течение длительных периодов времени измеряется относительное положение звезды-кандидата. Звезда и планета, вращающиеся вокруг общего центра масс, вносят в траекторию звезды едва различимое рефлекторное движение, или «колебание». Максимальная амплитуда рефлекса составляет 0,5 мсек (500 мксек) для Юпитера и Солнца, наблюдаемых на расстоянии 10 парсек, и 0,3 мксек для Земли и Солнца, находящихся на том же расстоянии. Атмосферная турбулентность ограничивает достижимую точность наземных измерений величиной, превышающей от 100 до 300 дуговых микросекунд. Хотя близлежащие Юпитеры можно обнаружить с хороших наземных объектов, для астрометрического обнаружения даже ближайшей планеты, похожей на Землю, потребуется космическая платформа. Любая инструментальная система должна обладать чрезвычайной стабильностью в очень длительных масштабах времени, соизмеримых с орбитами планет, потому что именно периодическая природа этого рефлекса в конечном счете отличает измерение от шума.

2.

Спектроскопическое обнаружение: то же самое колебание в движении звезды, вызванное обращением звезды и планеты вокруг их общего центра масс, можно наблюдать спектроскопически, если плоскость орбит почти параллельна лучу зрения. В этом случае изменение относительной скорости, вносимое по мере того, как кандидат в звезды движется к наблюдателю или от него, можно рассматривать как периодический доплеровский сдвиг в спектре линий поглощения звездной фотосферы. Воздействие Юпитера на Солнце должно вызвать максимальное смещение скорости на 12 м/с, тогда как максимальный эффект, вызванный планетой земной массы, составляет 0,1 м/с. Эти небольшие сдвиги скоростей должны быть обнаружены помимо фотосферной турбулентности и пекулярных скоростей звезд, движущихся в пространстве со скоростью в десятки километров в секунду относительно наблюдателя. За исключением ограничений точности, налагаемых яркостью звезды, этот метод не зависит от расстояния до звезды. Опять же, измерения требуют исключительной инструментальной стабильности в течение длительных периодов времени и периодической характеристики, связанной со сдвигом скорости, чтобы отличить сигнал от шума. Поскольку атмосфера не сильно мешает этим спектроскопическим исследованиям, их можно проводить с земли, и несколько установок уже достигли инструментальной точности, достаточной для обнаружения эффектов планеты с массой Юпитера. Недавнее объявление о семи звездах со спектроскопическими сдвигами > 10 м/с — это очень интересно. Измерения должны быть продолжены в течение следующего десятилетия, чтобы определить лежащую в основе периодичность, прежде чем можно будет сделать окончательные выводы. Ограничивающим фактором в этом подходе является отсутствие подробных знаний о каких-либо периодических или квазипериодических процессах в звездных фотосферах, которые могут вызывать доплеровские сдвиги этого порядка внутри звезды. Необходимы постоянные наблюдения за всем диском Солнца, чтобы определить возможный предел чувствительности этого метода.

3.

Фотометрическое обнаружение. Астрометрические и спектроскопические схемы обнаружения имеют долгую историю, и в последнее время они получили преимущества от нового поколения приборов. Следующее или два поколения астрономических приборов могут обеспечить третью схему обнаружения.

Если орбита планетной системы очень хорошо выровнена с лучом зрения наблюдателя, то теоретически возможно обнаружить периодическое уменьшение и небольшое изменение цвета звездной светимости, когда весь или часть звездного диска затмевается планетой. Это измерение требует чрезвычайной точности, намного превышающей текущие возможности. Абсолютная фотометрия с точностью до 1 ppm в двух различных цветовых полосах необходима, чтобы надежно заключить, что уменьшение звездной светимости происходит из-за покрытия, а не внутренних флуктуаций. Необходимой характеристикой также является периодичность воздействия. Поскольку этот метод обнаружения был рассмотрен (SSB, 1988), наземные измерения достигли фотометрической точности 2 × 10 ^-5 . Наблюдения из Skylab показывают, что Юпитер, затмевающий Солнце, будет относительно легко обнаружить издалека, но Землю можно будет обнаружить только в спокойные фазы солнечной активности. Поскольку невозможно заранее узнать наклон плоскости орбиты планетарной системы или когда может произойти затмение, этот метод по своей сути является статистическим. За многими звездами необходимо следить одновременно и более или менее непрерывно. Спорные и довольно оптимистичные расчеты предполагают, что мониторинг 4000 звезд с необходимой фотометрической точностью обеспечит скорость обнаружения около одной планеты в месяц. Поскольку атмосфера сильно ухудшает фотометрическую точность, для этой схемы обнаружения требуется инструмент на околоземной орбите. Двойной дифференциальный фотометр, необходимый для работы, находится на расстоянии по крайней мере одного поколения технологий, но этот конкретный метод, возможно, стоит использовать, потому что он лучше всего подходит для обнаружения планет с малой орбитой и коротким периодом в любой системе. Реальная польза этого подхода может в конечном итоге заключаться в поиске внутренних планет планетных систем, уже обнаруженных другими методами. В общем, все остальные методы лучше всего работают для звезд с малой массой и планет с большой массой. Именно Юпитеры будут найдены (если вообще будут найдены) в ближайшем будущем, а не другие Земли.

Прямое обнаружение

Для прямого изображения планеты необходимо отделить ее комбинированное внутреннее свечение и отраженный звездный свет от подавляющей светимости ближайшей звезды. Для системы Юпитер-Солнце на расстоянии 10 парсеков это требует возможности достижения коэффициента контрастности яркости 2 × 10 90 137 -9 90 138 в видимом диапазоне длин волн (или 10 90 137 -4 90 138 в инфракрасном диапазоне) всего в 0,5 угловой секунды от звезды. Система Земля-Солнце на расстоянии 10 парсеков потребовала бы коэффициента контрастности 2 × 10 ^-10 (или 10 ^-6 ) на расстоянии в пять раз ближе к звезде (0,1 угловой секунды). Ни одна система, существующая на Земле или планируемая к запуску на орбиту, не может приблизиться к достижению такой точности. В ближайшем будущем единственные планеты, которые будут отображаться напрямую, будут массивными, на больших орбитах вокруг маломассивных звезд или намного ближе, чем 10 парсеков.

Поскольку SSB проанализировал возможности прямой визуализации и рекомендовал рассмотреть требования к слабому светорассеиванию для будущих телескопов ( A Strategy for the Detection and Study of Extrasolar Planetary Materials: 1990–2000 , SSB, в печати), были проведены новые исследования, давшие многообещающие результаты. Сочетание коронографа для уменьшения дифракции звездного света в телескопе и сверхгладкого зеркала для уменьшения рассеянного света имеет большие перспективы на будущее. Одна система, которая в настоящее время изучается, называется Телескопом околозвездной визуализации (CIT). Этот телескоп должен значительно уменьшить дифрагированный свет в крыльях изображения точечного источника (паттерн Эйри) по всему полю зрения инструмента. Такой инструмент должен был бы вращаться вокруг Земли, чтобы преодолеть пагубные последствия наблюдения за атмосферой. Прибор диаметром 2 м на околоземной орбите позволит прямо обнаружить планету размером с Юпитер вокруг звезды солнечного типа на расстоянии примерно 10 парсек. Для обнаружения Земли на таких расстояниях потребуется более крупный инструмент диаметром 10 м, а технология для такого большого зеркала не была продемонстрирована.

В CIT дифракция контролируется коронографом Лио. Комбинация коронографа Лио с аподизирующими затемняющими масками в первой фокальной плоскости, вероятно, может уменьшить вклад дифрагированного звездного света в 1000 раз. зеркалу и к поверхностной пыли или царапинам по крайней мере в 1000 раз меньше, чем дифракция обычного зеркала.

Сверхгладкие зеркала были изготовлены для использования в производстве микроэлектроники. Эти зеркала (сферические зеркала диаметром 0,5 м) примерно в пять раз более гладкие, чем зеркало космического телескопа Хаббла. При изготовлении сверхгладких зеркал ошибки рисунка монотонно уменьшаются до тех пор, пока не будет достигнута требуемая спецификация, после чего полировка прекращается. Метрология, используемая для измерения формы зеркал, может выходить за рамки текущих спецификаций, и, по-видимому, нет внутренней причины, по которой нельзя было бы изготовить гораздо более гладкие зеркала. Эта многообещающая технология должна быть реализована в ближайшие годы.

Изучение туманностей и дисков

Изучение протопланетных туманностей и молодых звездных дисковых систем также требует методов прямой визуализации. Оценки требуемой точности измерений для изучения объектов масштаба Солнечной системы на расстоянии 10 парсек или 140 парсек (область звездообразования молекулярного облака Тельца) приведены ниже. Чтобы разрешить линейный размер 1 а.е. в 10 парсеков, требуется разрешение 0,1 угловой секунды, тогда как диаметр нашей Солнечной системы (100 а.е.) можно разрешить с разрешением 10 угловых секунд. В облаке Тельца соответствующие разрешения становятся равными 0,007 угловых секунд и 0,7 угловых секунд, и для разрешения чего-то такого большого, как пыльная протопланетная туманность, для звезды массой в 1 солнечную массу в облаке Тельца по-прежнему требуется пространственное разрешение 80 угловых секунд. 1,33 угловой минуты). Для изучения пылевых дисков вокруг молодых звезд или протопланетных туманностей в процессе коллапса требуется нечто большее, чем просто пространственное разрешение; необходимо спектральное разрешение и хорошая чувствительность. Разрешающая способность (λ/Δλ) до 10 ⁵ может понадобиться для использования молекулярных линий в дальнем инфракрасном, субмиллиметровом и миллиметровом диапазоне в качестве индикаторов кинематики и химии коллапсирующих туманностей. Для локализации внутреннего обрезания (если оно есть) пылевого диска вокруг молодой звезды и для характеристики распределения частиц по размерам и плотности в зависимости от радиуса требуется возможность подавить светимость центральной звезды, как в случае отдельных прямых обнаружение планет. Опять же, можно использовать коронографы, но их физический размер в конечном итоге будет определять, насколько близко к звезде можно будет проводить измерения. Наземные интерферометры миллиметрового, субмиллиметрового и инфракрасного диапазонов волн могут оказаться предпочтительными инструментами для изучения радиальной зависимости непрерывного излучения от пыли. Для чувствительности требуются длинные базовые линии, элементы с большой площадью сбора или множество элементов.

Спектроскопический анализ планетарных атмосфер

Для достижения самых амбициозных целей дистанционного обнаружения, определения характеристик и поиска признаков жизни на внесолнечной планете необходимо исследовать прямой свет от планеты без загрязнения светом родительской звезды. Для получения этих наблюдений подходят только прямые методы обнаружения планет. В будущем большие системы с коронографами, аподизацией и сверхгладкими зеркалами диаметром > 10 м может позволить получить полную характеристику температуры, давления, состава атмосферы и т. д. внесолнечных планет. Эти инструменты с большой апертурой могут быть монолитными, но, скорее всего, будут состоять из нескольких фазированных элементов. Поэтому потребуются дополнительные технологии, связанные со стабилизацией функции рассеяния точки многоэлементного телескопа.

Недавно была предложена альтернатива телескопу с очень большой апертурой для получения изображения далекой планеты, похожей на Землю, и спектроскопического анализа ее атмосферы в поисках кислорода и озона: оптический интерферометр синтеза апертуры. В частности, 25-элементная матрица из 2,8-метровых анодированных зеркал с точностью поверхности, сравнимой с космическим телескопом Хаббла, могла бы достичь разрешения в доли угловой секунды, достаточного для изоляции планеты и звезды. Звездный свет можно удовлетворительно подавить совместными эффектами аподизации и точного позиционирования звезды в нуле интерферометра. Очень предварительные расчеты предполагают, что 60 часов времени интегрирования потребуется для обнаружения 10-сигма характеристики поглощения кислорода в A-полосе 7600 Å для похожей на Землю планеты на расстоянии Тау Кита (~ 1 парсек). При увеличении расстояния до 10 парсек требуемое время интегрирования увеличивается до 300 часов. Возможна ли такая схема, в конечном итоге будет зависеть от точности, с которой элементы решетки могут поддерживаться по отношению друг к другу, так что звезда может оставаться точно в нулевом интерферометре и может поддерживаться фаза сигнала. Позиционные требования экстраординарны, намного превышают сегодняшние возможности.

Если только они случайно не окажутся близко друг к другу, прямые изображения и спектроскопический анализ планет, похожих на Землю, вряд ли произойдут в сроки, предусмотренные в этом отчете. Необходимы постоянные разработки и исследования, чтобы выяснить, действительно ли можно продемонстрировать очень большие гладкие зеркала или исключительную точность позиционирования в космосе с помощью технологии следующего поколения. Поиски примитивной жизни, возможно, еще не своевременны, но разработка технологий, обеспечивающих требуемую точность измерений, актуальна. Проблема поиска жизни за пределами Солнечной системы может стать более решаемой, если существуют внеземные технологии, задействованные в деятельности, которую можно обнаружить дистанционно.

Поиск внеземных технологий

Технологии, генерирующие электромагнитные сигналы

Очень практическая проверка идеи существования разумной жизни за пределами нашей Солнечной системы основана на постулате о том, что другие технологии передают (преднамеренно или непреднамеренно) электромагнитные сигналы, которые могут получить и распознать с помощью существующих технологий здесь, на Земле. В 1959 году было высказано предположение, что передачи вблизи спектральной линии нейтрального водорода (1420 МГц) могут быть средством связи внеземных технологий друг с другом на межзвездных расстояниях. Более двух десятилетий научных дебатов и обзоров превратили эту идею в план систематического поиска через земное микроволновое окно сигналов, исходящих от внеземного источника разума. План призывает использовать существующие радиотелескопы, развитую микроволновую технологию и очень большие специальные многоканальные анализаторы спектра и системы обработки сигналов для реализации многообещающего набора поисковых стратегий. Все небо должно быть просканировано с умеренной чувствительностью в диапазоне частот от 1 до 10 ГГц. Набор из примерно 800 близлежащих звезд солнечного типа будет предназначен для гораздо более точных поисков в диапазоне частот от 1 до 3 ГГц. Искомые типы сигналов — это те, которые, как считается, никогда не производились ни одним естественным процессом; они сжаты по частоте и, возможно, по времени. В случае скорейшего осуществления этот план (который был рекомендован Астрономическим обзорным комитетом в Astronomy and Astrophysics for the 1980s , Volume 1, National Research Council, 1982) должны занимать большую часть десятилетия, охватываемого этим документом.

Точность измерения, подходящая для такой стратегии поиска, может быть определена путем установления чувствительности, необходимой для обнаружения искусственных микроволновых сигналов, генерируемых современными наземными технологиями, если предположить, что планета Земля расположена через галактику Млечный Путь от нас. Поскольку мы намеренно не передаем сигналы, предназначенные для связи с другой техникой, модель Земли должна состоять из сигналов, генерируемых для наших собственных целей, которые просачиваются в межзвездное пространство. Самыми слабыми, но и самыми многочисленными сигналами являются узкополосные несущие для радио- и телепередач; они оцениваются в 10 ⁶ — 10 ⁷ Вт эффективной мощности изотропного излучения (EIRP). Единственный самый сильный, хотя и очень редкий, передаваемый сигнал — это планетарный радар Аресибо в точке 10 ¹³ W EIRP. Если бы эти передатчики были расположены по всей галактике на расстоянии 20 килопарсеков (60 000 световых лет), для обнаружения потребовалась бы чувствительность в диапазоне от 10 ^-37 до 10 ^-30 Вт/м ² для сигналов с диапазоном э.и.и.м. от 10 ⁶ до 10 ¹³ Вт. Для сравнения, типичный обзор молекулярных линий, сделанный радиоастрономами, достигает чувствительности 10 ^-20 Вт/м ² . Запланированный обзор неба НАСА достигнет 10 ^-23 Вт/м ² , а запланированный целевой поиск НАСА достигнет 10 ^-27 Вт/м ² . Успешное обнаружение с помощью этого запланированного поиска потребует существования внеземных передатчиков, которые являются более мощными (возможно, преднамеренными) или ближе, чем другая сторона Млечного Пути.

Хотя запланированный микроволновый поиск не завершится почти до конца следующего десятилетия, одновременно следует проводить предварительное планирование последующих поисков. Запланированный микроволновый поиск может не обнаружить каких-либо сигналов либо из-за ошибочной стратегии, либо из-за того, что чувствительность и охват пространства параметров были неадекватными. Микроволновая область спектра является «предпочтительной» для такого обнаружения сигналов, поскольку естественный астрофизический фон на этих частотах минимален. Естественно тихое микроволновое окно простирается по крайней мере до 100 ГГц, и сигналы от орбитальных передатчиков могут занимать верхнюю часть окна. Запланированный микроволновый поиск ограничен нижней частью окна из-за повышенного атмосферного шума, присущего любому наземному наземному поиску. Будущие поиски потребуют доступа в космос, чтобы расширить поиск на более высокие частоты и избежать растущих помех, создаваемых технологиями наземной связи. Выводы о наилучшем возможном отношении сигнала к собственному шуму в зависимости от частоты (если предполагаются космические передатчики и приемники) зависят от законов масштабирования для построения орбитальных структур. При определенных законах масштабирования инфракрасное излучение обеспечивает наилучшее соотношение сигнал/шум; в других случаях микроволновая область все еще предпочтительна. Опыт строительства на орбите в ближайшие десятилетия позволит эмпирически определить, как размер антенны зависит от длины волны. Поэтому важно рассмотреть и проанализировать другие вероятные стратегии обнаружения электромагнитных сигналов от технологий, которые их генерируют, и поддержать разработку тех, которые заслуживают внимания, если они потребуются.

Технологии, не генерирующие электромагнитные сигналы

Даже высокотехнологичная цивилизация не может намеренно генерировать сигналы, которые можно обнаружить на межзвездных расстояниях. Тогда возникает вопрос, можно ли было бы обнаружить технологию такой цивилизации каким-либо другим способом. Невозможно с какой-либо степенью уверенности экстраполировать вероятный прогресс технологий здесь или где-либо еще. Однако, хотя это и спекулятивно, уместно рассмотреть ту технологическую деятельность, которой мы сейчас занимаемся, и задаться вопросом, как бы она выглядела издалека, если бы ее масштабы и интенсивность увеличились, как предполагают некоторые ученые и инженеры.

Производство или преобразование энергии, вероятно, будет важной задачей любой передовой технологии. Сбор звездного излучения в масштабе планетарной системы, крупномасштабное звездное захоронение расщепляющихся отходов и утечка трития из орбитальных термоядерных установок могут привести к аномальному излучению в инфракрасном диапазоне, в оптических линиях, связанных с редкоземельными элементами, и в микроволновых частотах. соответственно. Таким образом, могут быть наблюдаемые признаки производства энергии развитыми цивилизациями, но невозможно сделать какие-либо количественные прогнозы. Однако в случае неожиданных или необычных результатов наблюдений во время проведения более традиционных исследований такие объяснения следует иметь в виду, если известные астрофизические причины не могут быть легко обнаружены. В этом направлении исследований, по-видимому, не указываются какие-либо отдельные или дискретные усилия. Важно оказывать поддержку разработке и развертыванию новых и более мощных инфракрасных приборов для изучения протопланетных туманностей и пылевых дисков вокруг молодых звезд. Продолжение классического изучения звездных спектров и усовершенствование аппаратуры для повышения эффективности процесса важны сами по себе. Обнаружение другой технологии может оказаться приятным бонусом.

Межзвездные путешествия и колонизация, если они осуществляются с помощью удаленной технологии, вполне могут иметь экстраординарные последствия для наблюдений. Однако, поскольку это выводит нас за пределы области экстраполяции наших текущих технологий, это не подходит для этого отчета.

Доступные значения точности измерений

Теперь, когда точность измерений, необходимая для обнаружения внесолнечных планет, спектроскопического сканирования их атмосфер и обнаружения признаков внеземных электромагнитных технологий, достигнута, необходимо сравнить их с тем, что, вероятно, будет доступно в ближайшем будущем. будущее.

В таблицах представлены сводные данные о существующих инструментальных возможностях и возможных будущих перспективах для четырех методов внесолнечного перехода планет, обсуждавшихся выше. представляет собой краткое изложение наблюдательных возможностей для предложенного НАСА проекта наблюдения за микроволновым излучением.

ТАБЛИЦА 6.1

Приборы для обнаружения внесолнечных планет: астрометрические методы.

ТАБЛИЦА 6.4

Прямое обнаружение.

ТАБЛИЦА 6.5

Поиск технологических цивилизаций, генерирующих электромагнитные сигналы.

Инновации, прорывы и, возможно, совершенно новые технологии необходимы для прямого изображения планет земной группы, выполнения их химических анализов, поиска утечки излучения по всей галактике и перевода поиска внеземных технологий на более высокие частоты или на другие поисковые концепции.

ТАБЛИЦА 6.2 Спектроскопическое обнаружение

TABLE 6.3Photometric Detection

Потребуются достижения в технологиях, необходимых для защиты от помех крупного специализированного объекта SETI на высокой околоземной орбите или на обратной стороне Луны; для крупномасштабных оптических, инфракрасных и субмиллиметровых массивов на околоземной орбите или на обратной стороне Луны для прямой визуализации и спектроскопического исследования внесолнечных планет и протопланетных туманностей; и для передовых методов обработки данных.

Наука и технологии ЕКА – Научные цели

Основная цель PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of Stars) — открыть новый путь в экзопланетной науке, обнаружив экзопланеты земного типа и охарактеризовав их объемные свойства, в том числе планеты в обитаемой зоне солнцеподобных звезд. PLATO предоставит ключевую информацию (радиусы планет, среднюю плотность, звездное излучение и архитектуру планетарных систем), необходимую для определения обитаемости этих неожиданно разнообразных новых миров. ПЛАТОН ответит на глубокий и увлекательный вопрос: насколько распространены миры, подобные нашему, и пригодны ли они для развития жизни?

Изучение пригодности планеты для жизни — это настоящая междисциплинарная работа. Требуется знание планетарного состава, чтобы отличить планеты земной группы от необитаемых газообразных мини-Нептунов, и атмосферных свойств планет.

PLATO возглавит эту работу, объединив:

1. обнаружение планет и определение радиусов по фотометрическим прохождениям планет по орбитам вокруг ярких звезд (V < 11),
2. определение масс планет по наземным наблюдениям за лучевой скоростью,
3. определение точных звездных масс, радиусов и возраста по данным астросейсмологии и
4. идентификация ярких мишеней для атмосферной спектроскопии.

Миссия позволит охарактеризовать сотни скалистых (в том числе близнецов Земли), ледяных или гигантских планет, предоставив точные измерения их радиусов (точность 3%), массы (точность лучше 10%) и возраста (точность 10%). . Это произведет революцию в нашем понимании формирования планет и эволюции планетарных систем.

PLATO соберет первый каталог подтвержденных и охарактеризованных планет с известной средней плотностью, составом и возрастом/этапами эволюции, включая планеты в обитаемой зоне своих родительских звезд.

Уникальность нашей Солнечной системы

Хотя структура и распределение масс тел в нашей Солнечной системе хорошо известны, у нас есть только косвенные и частичные знания о ее формировании и эволюции. Чтобы поместить нашу систему в контекст, мы должны обратиться к другим системам и изучить их архитектуру и структуру. Из текущих наблюдений стало очевидно, что общий состав экзопланет может существенно отличаться от состава планет Солнечной системы, и это должно указывать на процесс формирования. Благодаря PLATO плотность и состав экзопланет будут получены из измеренных массы и радиуса. Кроме того, важные свойства родительских звезд, такие как химический состав и звездная активность, будут измеряться с помощью PLATO и связанных с ним наземных наблюдений для большой выборки систем. Расширение общей характеристики до холодных планет земного типа на земных орбитах будет уникальным для PLATO и ключом к ответу на вопрос: насколько уникальна наша Солнечная система?

Экзопланеты-суперземли с известным радиусом и массой (1 < M планета ≤ 10 M Земля или R планета ≤ 2 R Земля ) для различных масс родительских звезд и относительно положения обитаемая зона показана зеленым цветом (Rauer et al. 2014). Земля, Венера и Меркурий показаны для справки. Пригодная для жизни зона, определяемая как область вокруг звезды, где вода может находиться в жидкой форме на поверхности вращающейся планеты, пуста, за исключением планет вокруг очень холодных звезд. Основная цель PLATO — заполнить эту диаграмму, определив объемные свойства и возраст малых планет вплоть до обитаемой зоны солнцеподобных звезд. Авторы и права: Рауэр и др. 2014

Недра земных и газовых планет

Многие подтвержденные экзопланеты попадают в новые классы, неизвестные в нашей Солнечной системе, например, «горячие юпитеры», «мини-Нептуны» или «суперземли» (каменистые планеты с массами ниже 10 M _Земли ). Стало неожиданностью, что газообразные планеты могут быть такими же маленькими (или легкими), как несколько земных радиусов (или масс). В результате многие из самых маленьких (или самых легких) экзопланет, известных сегодня, не могут быть классифицированы ни как каменистые (необходимые для обитаемости), ни как газообразные, потому что их средние плотности остаются неизвестными из-за отсутствия измерений массы или радиуса. PLATO будет уникален тем, что предоставит жизненно важные ограничения для моделей планетарного интерьера.

Эволюция планетных систем

Планеты и их звезды-хозяева эволюционируют. Гигантские газовые планеты охлаждаются и сжимаются, и этот процесс может длиться до нескольких миллиардов лет: PLATO будет изучать этот процесс посредством точных измерений звездного возраста. Используя точные измерения радиуса и массы, мы определим, как формируются и развиваются планеты, путем наблюдения за эволюционными треками газообразных экзопланет в зависимости от звездных свойств. Со временем планеты земной группы теряют свои первичные водородные атмосферы, развиваются вторичные атмосферы и может развиваться жизнь. PLATO предоставит ключевые данные о планетах земной группы на промежуточных орбитальных расстояниях, в том числе в обитаемых зонах солнечноподобных звезд разного возраста, что позволит нам изучать земноподобные планеты в разные эпохи. Кроме того, архитектура планетных систем формируется посредством физических и динамических процессов во временных масштабах, доступных для астеросейсмического датирования PLATO.

Атмосферы планет и межпланетные взаимодействия

Планеты, обнаруженные вокруг ярких звезд PLATO (m _V = 4–11 зв. величины), станут главными целями для последующих спектроскопических транзитных наблюдений их атмосфер (с использованием, например, JWST, E-ELT). Небольшие планеты с низкой средней плотностью особенно интересны, поскольку они, вероятно, имеют первичную водородную атмосферу. Малые планеты с высокой плотностью, вероятно, будут планетами земной группы со вторичной атмосферой. Таким образом, каталог PLATO будет играть ключевую роль в определении интересующих малых планет на промежуточных орбитальных расстояниях. Он также предоставит информацию об альбедо планет и стратификации планетарных атмосфер. Наконец, близкие планеты, обнаруженные вокруг звезд разных типов и возрастов, предоставят огромную выборку для изучения взаимодействия между звездами и планетами, например, из-за звездных ветров или приливов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ НАУКА

В дополнение к основным научным задачам, описанным выше, PLATO будет решать большое количество дополнительных научных тем. Его высокоточные и длительные фотометрические измерения позволят открывать циркумбинарные планеты, луны, вращающиеся вокруг экзопланет, эксоринги, кометы в других системах и планеты вокруг молодых и эволюционировавших звезд. Благодаря своей способности вести наблюдения в различных направлениях неба, PLATO будет исследовать гораздо более широкий спектр изменяющихся во времени явлений в различных популяциях Галактики, чем до сих пор. Астеросейсмические характеристики красных гигантов, звездных ансамблей, двойных звезд, магнитных и вспыхивающих звезд, скоплений и популяций PLATO станут важным дополнением к данным Gaia.

Последнее обновление: 1 сентября 2019 года.
26 декабря 2021 г.

Миссия НАСА «Кеплер» обнаружила примерно 10-часовой транзит экзопланеты размером с Марс, вращающейся вокруг М-карликовой звезды KOI-4777. Близость планеты к своей родительской звезде и меньший размер М-карлика по сравнению с солнцеподобной звездой позволили обнаружить KOI-4777.01, одну из самых маленьких обнаруженных планет с ультракоротким периодом. Исследователи использовали высокоточный астрономический спектрограф Penn State Habitable-zone Planet Finder, чтобы подтвердить планетарную природу KOI-4777.01. В верхнем ряду показано изображение художника, сравнивающее систему KOI-4777 с ее родительской звездой-карликом M и планетой размером с Марс с ультракоротким периодом с системой Солнце-Земля в том же масштабе. Нижний ряд представляет фактическое расстояние между Землей и Солнцем — примерно в 160 раз дальше. Фото: Дэни Земба, Penn State

Планетарная природа Марса

Марс — вторая по величине планета в нашей Солнечной системе и четвертая планета от Солнца. Это пыльный, холодный, пустынный мир с очень разреженной атмосферой. Оксид железа распространен на Марсе#039; поверхность, в результате чего она имеет красноватый цвет и получила прозвище «Красная планета». Марс#039; Название происходит от римского бога войны.

» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>Объект размером с Марс, вращающийся очень близко к звезде M-карлика, был подтвержден с использованием Penn State Habitable-zone Planet Finder (HPF). Планета, которая первоначально была классифицирована как ложноположительная в автоматическом поиске данных, собранных космическим телескопом Kepler, составляет примерно половину Земли и настолько близка к ее вращается вокруг звезды-хозяина менее чем за 10 ч. Если бы он вращался вокруг звезды размером с наше Солнце, он бы скользил по короне звезды — ауре чрезвычайно горячей плазмы 9.0004 Плазма — одно из четырех основных состояний вещества, наряду с твердым, жидким и газообразным. Это ионизированный газ, состоящий из положительных ионов и свободных электронов. Впервые он был описан химиком Ирвингом Ленгмюром в 1920-х годах.

» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>плазма, которая выходит за пределы поверхности звезды! Это самая маленькая планета с Известна орбита с ультракоротким периодом, которая может помочь астрономам понять, как формируются эти редкие планеты.0005

Статья с описанием открытия, подготовленная группой исследователей во главе с учеными штата Пенсильвания, опубликована в Интернете и принята к публикации в The Astronomical Journal .

«Планеты со сверхкоротким периодом обращения — планеты с периодом обращения менее одного дня — встречаются крайне редко», — сказал Калеб Каньяс, аспирант кафедры астрономии и астрофизики Пенсильванского университета и ведущий автор статьи. «Только несколько были обнаружены вокруг М-карликов, которые представляют собой маленькие холодные звезды размером и яркостью в несколько раз меньше нашего Солнца. Мы еще точно не знаем, как формируются эти планеты, поэтому подобные открытия важны для того, чтобы помочь нам ограничить возможные сценарии формирования».

Космический телескоп «Кеплер» искал экзопланеты — планеты за пределами нашей Солнечной системы — путем наблюдения за звездами в большой области Млечного Пути

Млечный Путь — это галактика, содержащая нашу Солнечную систему, названная в честь своего появления из Земля. Это спиральная галактика с перемычкой, которая содержит примерно 100-400 миллиардов звезд и имеет диаметр от 150 000 до 200 000 световых лет.

» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>Галактика Млечный Путь. Он искал крошечные провалы в яркости звезд, которые может указывать на то, что часть света звезды была заблокирована планетой-кандидатом, проходящей перед звездой во время ее орбиты.Продолжительность падения яркости является показателем разделения между планетой-кандидатом и звездой-хозяином, а индикатор Пригодна ли планета для жизни. Эти провалы яркости, называемые транзитами, затем будут проверяться автоматизированной системой для выявления потенциальных ложных срабатываний.0005

Кеплер наблюдал такое падение яркости М-карлика KOI-4777, но это падение было настолько коротким, что автоматическая проверка первоначально предположила, что это ложное срабатывание. Новая методика статистического анализа, разработанная Эриком Фейгельсоном, заслуженным старшим научным сотрудником и профессором астрономии, астрофизики и статистики в Пенсильванском университете, и его командой астростатистиков, независимо обнаружила эту планету в правильном периоде в наборе данных Кеплера. Позже ручная проверка потенциальных ложных срабатываний в данных Кеплера определила, что падение яркости KOI-4777 на самом деле представляет собой потенциальную планетную систему с периодом обращения 0,412 дня, или около 9. 9 часов.

«Для наблюдения за этой системой мы использовали высокоточный астрономический спектрограф, установленный на телескопе Хобби-Эберли в обсерватории Макдональд в Техасе, с помощью искателя планет обитаемой зоны», — сказал Суврат Махадеван, профессор астрономии и астрофизики в Университете штата Пенсильвания. автор бумаги. «Учитывая, насколько близко эта планета находится к своей звезде-хозяину, она вряд ли будет пригодна для жизни, но мы с самого начала знали, что с помощью HPF мы сможем узнать о гораздо большем, чем просто обитаемые планеты. Точность HPF позволила нам статистически подтвердить планету, известную как KOI-4777.01, и начать характеризовать ее свойства».

Планеты, вращающиеся вокруг звезд, создают крошечное гравитационное притяжение, которое заставляет звезду колебаться. Это колебание приводит к крошечным сдвигам длины волны света, излучаемого звездой, в результате эффекта Доплера, точно так же, как меняется тон сирены в машине скорой помощи, когда она движется мимо вас. HPF предназначен для обнаружения этих небольших сдвигов длины волны в ближнем инфракрасном диапазоне, излучаемом M-карликами.

«С точностью спектрографа HPF мы можем подтвердить, что KOI-4777.01 действительно является планетой, исключив другие потенциальные источники сигнала, такие как дополнительные планеты или близлежащие звезды», — сказал Каньяс. «Хотя мы еще не можем определить массу планеты, мы можем ограничить ее максимум примерно одной третью массы Земли — ее масса, если бы она полностью состояла из железа, самого плотного материала, из которого можно было бы ожидать планету. естественно сформироваться. Это делает ее самой маленькой из наблюдаемых на сегодняшний день планет с ультракоротким периодом. Обнаружение дополнительных таких планет будет важно для понимания того, как формируются эти редкие планеты».

Помимо Каньяса, Фейгельсона и Махадевана, в исследовательскую группу входят Уильям Д. Кокран, Чад Ф. Бендер, К. Э. Харман, Рави Кумар Коппарапу, Габриэль А. Касерес, Скотт А. Диддамс, Майкл Эндл, Эрик Б. Форд , Сэмюэл Халверсон, Фред Харти, Синклер Джонс, Шубхэм Канодиа, Андреа С.Дж. Лин, Эндрю Дж. Меткалф, Эндрю Монсон, Джо П. Нинан, Лоуренс В. Рэмси, Пол Робертсон, Арпита Рой, Кристиан Шваб и Гудмундур Стефанссон. Эта работа была поддержана НАСА

Создан в 1958, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) является независимым агентством федерального правительства Соединенных Штатов, которое пришло на смену Национальному консультативному комитету по аэронавтике (НАКА). Он отвечает за гражданскую космическую программу, а также за аэронавтику и аэрокосмические исследования. Его видение заключается в том, чтобы «открывать и расширять знания на благо человечества». Его основными ценностями являются «безопасность, добросовестность, командная работа, превосходство и инклюзивность».

Искатель планет обитаемой зоны

Введение

Понимание того, как формируются и развиваются планеты, является одной из фундаментальных тем исследований экзопланетологии. Как формируются планеты и их атмосферы? Из чего состоит их атмосфера и как она меняется со временем?

Текущее понимание состоит в том, что планеты, вероятно, формируются в облаках газа и пыли, а планеты, подобные по массе Нептуну или Юпитеру, способны сохранять существенную газообразную атмосферу из водорода и гелия. На протяжении эволюции планетной системы атмосферы планет также эволюционируют, и ожидается, что в течение первого миллиона лет их жизни произойдет значительная потеря массы атмосферы. В это время звезда-хозяин активна и испускает значительное количество высокоэнергетического излучения, способного разрушать экзопланетные атмосферы.

Однако большинство известных планетных систем вращаются вокруг старых звезд возрастом в миллиарды лет, где уже произошла основная часть потери массы атмосферой, что затрудняет понимание того, как развивалась атмосфера. С помощью недавних космических миссий, таких как миссия K2 и миссия TESS, было обнаружено несколько планет, вращающихся вокруг молодых звезд. Войдите в планетную систему V1298 Tau: многообещающую молодую систему для изучения атмосферного испарения.

Рисунок 1: Молодой V129Система 8 Тау состоит из четырех планет, которые, как известно, проходят через свою родительскую звезду. Ожидается, что планеты все еще будут сжиматься, и высокоэнергетическое излучение молодой звезды может разрушить значительную часть их атмосфер. Изображение предоставлено: AIP/J. Фольмейстер.

V1298 Тау — молодая К-звезда (немного холоднее Солнца) в созвездии Тельца на расстоянии 354 световых года от Земли. Недавно было обнаружено, что в ней находятся как минимум четыре транзитные планеты. Планеты имеют орбитальные периоды 8,25, 12,4, 24,1 и> 36 дней. В возрасте 23 миллионов лет эта система является одной из самых молодых планетарных систем, в которых, как известно, находится несколько транзитных планет. Будучи молодой звездой, V1298 Тау активен и вспыхивает, бомбардируя планеты высокоэнергетическим излучением. Наблюдается, что все планеты большие и все еще могут сжиматься и остывать по сравнению с их первоначальным состоянием формирования. Молодой возраст V1298 Tau вместе с ожидаемыми расширенными атмосферами планет делает систему интересной для изучения испаряющихся атмосфер. Есть ли на планетах следы продолжающейся атмосферной эрозии? Если да, то сколько?

Эти вопросы были в центре внимания новой статьи, принятой к публикации в Astronomical Journal под руководством аспиранта Шреяса Виссапрагады из Калифорнийского технологического института и члена группы HPF Гудмундура Стефанссона. Документ доступен на arXiv, а основные результаты приведены ниже.

Измерение испарения атмосферы в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью гелиевой линии 1083 нм

Для исследования следов атмосферной эрозии в системе Тау V1298 мы использовали гелиевую линию 1083 нм. Эта линия гелия — относительно новый способ измерения характеристик испаряющейся атмосферы. Ранее мы использовали HPF и линию He 1083 нм для обнаружения атмосферного испарения M-карликовой планеты GJ 3470b, что ознаменовало собой первое обнаружение поглощения He 1083 нм на планете, вращающейся вокруг карлика M. Линия возникает в результате кратковременного перехода гелия из возбужденного энергетического состояния в более низкое невозбужденное состояние. Заполнение возбужденного состояния гелия в атмосферах экзопланет требует высокоэнергетического рентгеновского / ультрафиолетового излучения, что делает планеты, вращающиеся вокруг молодых активных звезд, особенно многообещающими целями для таких наблюдений.

Чтобы проверить, показывают ли планеты V1298 Tau признаки испаряющейся атмосферы, мы использовали два способа исследования линии He 1083 нм: а) мы использовали ФВЧ на 10-метровом телескопе Хобби-Эберли, и б) мы использовали специализированный узкополосный 1083 нм телескоп. Наблюдения с полосовым фильтром на 200-дюймовом телескопе Хейла в Паломарской обсерватории.

Рисунок 2: Телескопы , использованные в этой работе: 10-метровый телескоп Хобби-Эберли в обсерватории Макдональд (слева), 200-дюймовый телескоп Хейла в Паломарской обсерватории (в центре) и 3,5-метровый телескоп Консорциума астрофизических исследований в Apache Обсерватория Пойнт (внизу справа). Количество кредитов: Техасский университет в Остине, Паломар/Калифорнийский технологический институт и обсерватория Апач-Пойнт соответственно.

Наблюдения транзита V1298 Tau c с помощью HPF и 3,5-метрового телескопа ARC

Сначала мы использовали покрытие HPF линии He 1083 нм, чтобы найти доказательства поглощения гелия во время прохождения самой внутренней планеты V1298 c.

На рис. 3а показаны наблюдения V1298 Tau c в пути с использованием инженерного рассеивателя — изготовленных из наночастиц оптики, позволяющих проводить фотометрические наблюдения с высокой точностью с земли — на 3,5-метровом телескопе в обсерватории Апач-Пойнт. Мы видим четкий транзит вместе со вспышкой, происходящей примерно за час до центра транзита. Одновременно с этими фотометрическими наблюдениями мы получили наблюдения HPF, где время наблюдений HPF обозначено черными треугольниками на рис. 3а. Нечасто можно получить спектроскопические наблюдения в пути и сразу после вспышки!

Черные спектры на рисунке 3c показывают комбинированные спектроскопические наблюдения HPF во время транзитных наблюдений, тогда как красный, синий и зеленый спектры показывают наблюдения HPF в разные ночи вне транзита. Мы видим, что линия Не 1083 нм (три оранжевые линии на рис. 3) наиболее глубока во время прохождения: может ли это означать, что мы видели поглощение гелия во время прохождения? Возможно. Однако мы также видим, что глубина и форма линии сильно варьируются, поэтому трудно исключить возможность того, что мы наблюдаем внутренние изменения линии от звезды. Хотя эти наблюдения не являются окончательными, они дают прямое ограничение на поведение линии в пути и вне пути.

Рис. 3: Исследования V1298 Tau c в пути с помощью HPF и ARCTIC на 3,5-метровом телескопе в обсерватории Apache Point (APO). а) Транзит из APO, показывающий четкий транзит и вспышку, происходящую примерно за 1 час до средней точки транзита. б) Остатки от проходки и развальцовки. c) наблюдения HPF линии He 1083 нм (обозначенной тремя вертикальными оранжевыми линиями). Наблюдения в пути показаны черным цветом, а красный, синий и зеленый спектры показывают сравнительные наблюдения вне пути. Мы видим, что линия самая глубокая во время транзитных наблюдений. Это может указывать на атмосферное поглощение, но мы также видим явную изменчивость линии в другие ночи. Таким образом, неясно, связана ли изменчивость с планетой или с активностью звезды. Щелкните изображение для полноразмерной версии.

Узкополосные наблюдения V1298 Tau c, d и b с помощью диффузора на телескопе Palomar 200″

Во-вторых, мы использовали специализированный узкополосный фильтр, ориентированный на линию He 1083 нм, разработанный эти виды исследований на приборе WIRC (широкоугольная инфракрасная камера) на 200-дюймовом телескопе в Паломарской обсерватории. Вы можете прочитать больше о специализированной инструментальной настройке в недавней статье Shreyas Vissapragada здесь.

На рис. 4 показаны наблюдения с Palomar 200″ V129.8 Тау c, d и b. Планета c вращается ближе всего к родительской звезде, тогда как планета b вращается дальше всего (планета b была открыта первой, отсюда и обозначение смещения). Чтобы увидеть, видим ли мы признаки избыточного поглощения, мы сравним глубину прохождения, которую мы наблюдаем в узкополосном фильтре 1083 нм (показан сплошными линиями на рисунке 4), с известной глубиной прохождения в широкополосных фильтрах (пунктирные линии). На Рисунке 4 мы видим, что у планет b и c нет явных признаков увеличения глубины транзита. Однако планета d демонстрирует явное увеличение глубины — явный признак атмосферного поглощения.

Так как планета d является единственной планетой, демонстрирующей явное избыточное поглощение, в статье мы обсуждаем возможность того, что планета d может находиться в благоприятной зоне для атмосферной эрозии, в то время как планеты c и b потенциально могут находиться слишком близко/далеко. для создания сигнала поглощения. Другая возможность состоит в том, что планета d является самой легкой из трех планет, поэтому у нее наименьшее количество гравитации, чтобы удерживать ее атмосферу. Мы отмечаем, что наблюдения за планетой d проводились в две разные ночи, поэтому мы призываем к дополнительным наблюдениям, которые в идеале охватывают полный транзит за одну ночь, для дальнейшего подтверждения этих наблюдений и поиска изменчивости глубины прохождения от транзита к транзиту.

Рис. 4: Наблюдения прохождения V1298 Tau V1298 Tau c, d и b с телескопа Palomar 200″ с использованием специально созданного узкополосного фильтра He 1083 нм. Здесь мы сравниваем ожидаемую глубину прохождения в фильтре He 1083 нм (сплошные линии) с ранее известными измерениями глубины прохождения (пунктирные линии). Для планет c и b мы видим глубины транзита, которые согласуются с ранее измеренными глубинами транзита. Однако для планеты d мы видим свидетельство значительно большей глубины транзита.

В связи с тем, что новые молодые системы обнаруживаются все чаще, мы рады продолжить использование HPF и других инструментов для изучения эволюции атмосферы в различных экзопланетных системах, чтобы получить более глубокое представление о том, что движет выходом из атмосферы, что в конечном итоге формирует атмосферу, которую мы видим для более старых. зрелые планеты. Для получения дополнительной информации об этой работе мы приглашаем вас ознакомиться с документом, доступным на arXiv.

Опубликовано в Exoplanet Science, HPF Science, Stellar Science
|

Метки: атмосферы, HPF
|
Комментарии к записи Поиск планетарного поглощения гелия в V129 отключены8 Система Тау

НАСА обнаружило первую возможную планету за пределами нашей галактики

Photos: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Европейское космическое агентство

На этом изображении художника изображена планета WASP-103b в форме футбольного мяча (слева), вращающаяся вокруг своей звезды.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Janson et al./ESO

На этом изображении показана двойная звездная система b Центавра и ее планета-гигант b Центавра b. Звездная пара — яркий объект в левом верхнем углу. Планета видна как яркая точка в правом нижнем углу. Другая яркая точка (вверху справа) — фоновая звезда.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Адам Макаренко/В. Обсерватория М. Кека

На рисунке этого художника изображена планета, похожая на Юпитер, которая вращается вокруг мертвого белого карлика в 6 500 световых годах от Земли. Планета пережила бурные фазы звездной эволюции, приведшие к гибели звезды.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

М. Корнмессер/ESO

На иллюстрации этого художника показан вид экзопланеты WASP-76b с ночной стороны, где с неба падает железо.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Аманда Смит/Кембриджский университет

Астрономы определили новый класс обитаемых планет, которые они назвали гикейскими планетами. Это горячие, покрытые океаном планеты с богатой водородом атмосферой.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

M. Kornmesser/ESO

На этой иллюстрации художника изображена L 98-59b, одна из планет планетной системы, удаленной от Земли на 35 световых лет. Эта планета имеет половину массы Венеры.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Scott Wiessinger/NASA

На иллюстрации этого художника можно увидеть две газообразные экзопланеты, вращающиеся вокруг яркой солнцеподобной звезды HD 152843.

Photos: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

JPL-Caltech/NASA

Художественное изображение TOI-1231 b, планеты, похожей на Нептун, находящейся примерно в 90 световых годах от Земли.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

От NRAO/S. Dagnello

Концепция этого художника изображает мощную вспышку, вспыхнувшую на звезде Проксима Центавра, если смотреть с точки зрения планеты, вращающейся вокруг звезды Проксима Центавра b.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

НАСА/ЕКА/Р. Hurt

Потеряв газовую оболочку, ядро ​​экзопланеты размером с Землю сформировало вторую атмосферу. Это токсичная смесь водорода, метана и цианистого водорода, которая, вероятно, подпитывается вулканической активностью, происходящей под тонкой коркой, что приводит к ее растрескиванию.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech

На этой иллюстрации показано метафорическое измерение плотности каждой из семи планет в соседней системе TRAPPIST-1. Новые измерения выявили наиболее точную плотность этих планет, и они очень похожи, что означает, что они, вероятно, имеют схожий состав.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

L. Calçada/ESO

На этой иллюстрации художника показан вид с самой дальней планеты в системе TOI-178.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Обсерватория В. М. Кека/Адам Макаренко

На иллюстрации этого художника показана TOI-561b, одна из старейших и наиболее бедных металлами планетарных систем, обнаруженных в галактике Млечный Путь. Астрономы обнаружили суперземлю и две другие планеты, вращающиеся вокруг звезды.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

ESA/Hubble/M. Kornmesser

Эта массивная и далекая экзопланета, названная HD106906 b, имеет вытянутую и наклоненную орбиту, из-за которой ей требуется 15 000 земных лет, чтобы совершить один оборот вокруг своих звезд-близнецов.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Ян Сковрон/Астрономическая обсерватория Варшавского университета

Это художественное представление свободно парящей планеты-изгоя, обнаруженной в нашей галактике Млечный Путь с помощью техники, называемой микролинзированием. Микролинзирование происходит, когда объект в космосе может искривлять пространство-время.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

ESA

Художественное представление экзопланеты WASP-189 b, вращающейся вокруг своей звезды. Звезда кажется светящейся голубым, потому что она более чем на 2000 градусов горячее нашего Солнца. Планета, которая немного больше Юпитера, имеет наклонную орбиту вокруг полюсов звезды, а не ее экватора.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Космический полет имени Годдарда НАСА Ce

Впервые была обнаружена экзопланета, вращающаяся вокруг мертвой звезды, известной как белый карлик. На иллюстрации этого художника планета WD 1856 b размером с Юпитер обращается вокруг белого карлика каждые полтора дня.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Шим/АСУ/Вектизи

На этой иллюстрации показана богатая углеродом планета, основными минералами которой являются алмаз и кремнезем. Вода может превратить богатую углеродом планету в планету, состоящую из алмазов. Внутри основными минералами будут алмаз и кремнезем (слой с кристаллами на иллюстрации). Ядро (темно-синее) может быть изготовлено из сплава железа с углеродом.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Европейская южная обсерватория/Bohn et al.

На этом изображении молодая солнцеподобная звезда, вокруг которой вращаются две экзопланеты газового гиганта. Это было сделано с помощью прибора СФЕРА на Очень Большом Телескопе Европейской Южной Обсерватории. Звезду можно увидеть в верхнем левом углу, а планеты — две яркие точки.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Марк Гарлик/Университет Уорика

На этом изображении художника изображена планета размером с Нептун в Нептуновой пустыне. Крайне редко можно найти объект такого размера и плотности так близко к своей звезде.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Марк Гарлик

Это художественное представление многопланетной системы недавно открытых суперземель, вращающихся вокруг близкого красного карлика Глизе 887.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Центр космических полетов имени Годдарда НАСА/Крис Смит (USRA)

Недавно обнаруженная экзопланета AU Mic b размером с Нептун.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Европейская южная обсерватория/М. Kornmesser

На этом снимке художника показан вид поверхности планеты Проксима b, вращающейся вокруг красного карлика Проксимы Центавра, ближайшей звезды к Солнечной системе. Проксима b немного массивнее Земли.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Джек Мэдден/Институт Карла Сагана/Корнельский университет

Это художественное изображение атмосферы экзопланеты с белым карликом, видимым на горизонте. Звездный свет белого карлика, прошедший через атмосферу экзопланеты, которая вращается вокруг него, может показать, есть ли у планеты биосигнатуры.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Адам Макаренко/В. Обсерватория М. Кека

Это художественное изображение планетарной системы Кеплер-88, в которой одна гигантская экзопланета и две планеты меньшего размера вращаются вокруг звезды Кеплер-88. Система находится на расстоянии более 1200 световых лет.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter

Это иллюстрация недавно открытой экзопланеты Kepler-1649c, вращающейся вокруг красного карлика-хозяина.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Робин Динел/Научный институт Карнеги

Это художественное представление планеты с кольцом, проходящей перед своей звездой. Он показывает, насколько «пухлой» планета с кольцом может выглядеть для нас издалека.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Мишель Кунимото

Размеры 17 новых планет-кандидатов, показанных здесь оранжевым цветом, сравниваются с раскрашенными изображениями Марса, Земли и Нептуна. Зеленая планета — KIC-7340288 b, каменистая планета в обитаемой зоне своей звезды.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

любезно предоставлено Амандой Смит

Художественное представление K2-18b. КРЕДИТ Аманда Смит

Photos: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Это художественное изображение массивной планеты, вращающейся вокруг холодной молодой звезды. В случае недавно открытой системы планета в 10 раз массивнее Юпитера, а орбита планеты почти в 600 раз больше, чем у Земли вокруг Солнца.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Р. Хёрт (IPAC)/NASA/JPL-Caltech

Добро пожаловать в систему KELT-9. Звезда-хозяин — горячая, быстро вращающаяся звезда А-типа, которая примерно в 2,5 раза массивнее и почти вдвое горячее нашего Солнца. Горячая звезда обрушивает на ближайшую планету KELT-9b огромное количество радиации, в результате чего дневная температура достигает 7800 градусов по Фаренгейту, что горячее, чем у большинства звезд, и всего на 2000 градусов ниже, чем у Солнца.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Лоренцо Сантинелли

Художественное изображение планетарной системы Проксима Центавра. Недавно обнаруженная суперземная экзопланета Проксима c (справа) вращается вокруг звезды-хозяина с периодом обращения около 5,2 земных года. В систему также входит меньшая Проксима b (слева), обнаруженная в 2016 году. Иллюстрация Лоренцо Сантинелли.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Робин Динел/Предоставлено Институтом науки Карнеги

Это художественное представление GJ180d, ближайшей к нам сверхземли с умеренным климатом, способной поддерживать жизнь.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech

Иллюстрация WASP-12b, движущейся по спирали в смертельном танце к своей звезде. Планета встретит свой конец через три миллиона лет.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Центр космических полетов имени Годдарда НАСА

TOI 700 d — первая потенциально обитаемая планета размером с Землю, обнаруженная исследовательской миссией НАСА TESS.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Центр космических полетов имени Годдарда НАСА/Крис Смит

TOI 1338 b вырисовывается на фоне двух звезд-хозяев, что делает его первым таким открытием для миссии TESS. TESS обнаруживает только транзиты от более крупной звезды

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Friedlander-Griswold/GSFC/NASA

На иллюстрации этого художника изображена влажная экзопланета с кислородной атмосферой. Красная сфера — это М-карлик, вокруг которого вращается экзопланета.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Friedlander-Griswold/GSFC/NASA

На иллюстрации этого художника изображена сухая экзопланета с кислородной атмосферой. Красная сфера — это М-карлик, вокруг которого вращается экзопланета.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/ESA/STSci

На иллюстрации этого художника системы Kepler 51 показаны недавно открытые супер-пухлые экзопланеты, которые также называют экзопланетами «сахарной ваты», потому что они очень легкие.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

НАСА/Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики/D. Aguilar

На этой концептуальной иллюстрации художника изображена экзопланета с двумя спутниками, вращающаяся вокруг обитаемой зоны красного карлика.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Линетт Кук/SOFIA/NASA

Это художественное изображение двух экзопланет, сталкивающихся в двойной звездной системе.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Фрэнсис Редди/Центр космических полетов имени Годдарда НАСА

Это художественное изображение экзопланеты типа Нептуна в ледяных окраинах ее звездной системы. Это может выглядеть как большой недавно обнаруженный газовый гигант, которому требуется около 20 лет, чтобы совершить оборот вокруг звезды, находящейся в 11 световых годах от Земли.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Guillem Anglada-Escude/IEEC/SpaceEngine.org

На этом изображении показано сравнение красного карлика GJ 3512 с нашей Солнечной системой, а также с другими близлежащими планетными системами красных карликов.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

ESA/Hubble/M. Kornmesser

На иллюстрации этого художника изображена экзопланета K2-18b, вращающаяся вокруг своей родительской звезды. В настоящее время это единственная суперземляная экзопланета, в атмосфере которой есть водяной пар, а ее температура может быть достаточной для поддержания жизни.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Тибо Роджер/Университет Берна

Это иллюстрация того, как экзолуна теряет массу, когда ее тянет вокруг газового гиганта, вокруг которого она вращается.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Адам Макаренко/В. Обсерватория М. Кека

На рисунке показано, как выглядела бы орбита экзопланеты HR 5183 b, если бы она упала в нашу Солнечную систему. Скорее всего, он пролетит от пояса астероидов до Нептуна, восьмой планеты в нашей Солнечной системе.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

P Rubini/AM Lagrange

По крайней мере две планеты-гиганты, возраст которых не превышает 20 миллионов лет, вращаются вокруг звезды Бета Живописца. На заднем плане виден диск из пыли и газа, окружающий звезду.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Центр космических полетов имени Годдарда НАСА/Крис Смит

Это художественная интерпретация того, как может выглядеть суперземля GJ 357 d. Он находится в обитаемой зоне своей звезды, которая находится на расстоянии 31 светового года от Земли.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Изображение околопланетного диска вокруг PDS 70 c, газового гиганта экзопланеты в звездной системе, удаленной от нас на 370 световых лет.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Дж. Олмстед (STScI)

На иллюстрации этого художника показаны две газовые гигантские экзопланеты, вращающиеся вокруг молодой звезды PDS 70. Эти планеты все еще растут, собирая материал с окружающего диска. При этом они под действием гравитации вырезали в диске большой зазор.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Робин Динел/Научный институт Карнеги

Художественная иллюстрация HD 21749c, первой планеты размером с Землю, обнаруженной TESS, а также ее родственного брата, HD 21749b, теплого мини- Нептун.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Габриэль Перес Диас/Институт астрофизики Канарских островов

На этой иллюстрации «горячий Сатурн» проходит перед своей звездой. Астрономы, изучающие звезды, использовали «звездотрясения», чтобы охарактеризовать звезду, которая предоставила важную информацию о планете.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Центр космических полетов имени Годдарда НАСА/Корнельский университет

Художественная концепция TESS на фоне звезд и вращающихся планет Млечного Пути. Авторы и права: ESA, M. Kornmesser (ESO), Aaron E. Lepsch (ADNET Systems Inc.), Britt Griswold (Maslow Media Group), Центр космических полетов имени Годдарда НАСА и Корнельский университет

Photos: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

ESO

Супертелескоп провел первое прямое наблюдение экзопланеты с помощью оптической интерферометрии. Этот метод выявил сложную экзопланетарную атмосферу с облаками железа и силикатов, закручивающимися в планетарном шторме. Этот метод предоставляет уникальные возможности для описания многих экзопланет, известных сегодня.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

ESO/M. Kornmesser

На этом снимке изображено впечатление художника от поверхности звезды Барнарда b, холодной Суперземли, обнаруженной на орбите звезды Барнарда в 6 световых годах от нас.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Фрэнсис Редди/Центр космических полетов имени Годдарда/НАСА

На иллюстрации этого художника показана недавно открытая экзопланета K2-288Bb, удаленная от нас на 226 световых лет и вдвое меньше Нептуна. Она обращается вокруг более слабого члена пары холодных звезд М-типа каждые 31,3 дня.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Предоставлено Денисом Байрамом

Это художественное изображение экзопланеты HAT-P-11b. Планета имеет обширную гелиевую атмосферу, которую сдувает звезда, оранжевый карлик, меньший по размеру, но более активный, чем наше Солнце.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Университет Флориды/Дон Дэвис

Художественная иллюстрация того, как может выглядеть суперземля, обнаруженная вокруг звезды HD 26965 оранжевого оттенка (также известной как 40 Эридана А). Недавно обнаруженную экзопланету сравнивают с вымышленной планетой Вулкан, потому что создатель «Звездного пути» Джин Родденберри сказал, что звезда является идеальным кандидатом на место Вулкана, родного мира мистера Спока.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech

Звезда TRAPPIST-1, ультрахолодный карлик, вокруг которой вращаются семь планет размером с Землю.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/Ames Research Center/Wendy Stenzel

Впервые были обнаружены восемь планет, вращающихся вокруг другой звезды, что связано с нашей Солнечной системой для самых известных планет вокруг одной звезды. Кеплер-90 находится в созвездии Дракона, на расстоянии более 2500 световых лет от Земли.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

М. Корнмессер/Южная обсерватория

На иллюстрации этого художника изображена экзопланета Росс 128 b на фоне красного карлика. Планета находится всего в 11 световых годах от нашей Солнечной системы. Сейчас это вторая ближайшая обнаруженная планета с умеренным климатом после Проксимы b.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Engine House VFX/Бристольский научный центр/Университет Эксетера

WASP-121b, находящаяся на расстоянии 880 световых лет от нас, считается горячей юпитеподобной планетой. Он имеет большую массу и радиус, чем Юпитер, что делает его «пухлее». Если бы WASP-121b оказалась ближе к своей родительской звезде, ее бы разорвало на части гравитацией звезды.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech

Команда космического телескопа НАСА «Кеплер» идентифицировала еще 219 планет-кандидатов, 10 из которых имеют размер, близкий к Земле, и находятся в обитаемой зоне своих звезд.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech

Концепт этого художника показывает OGLE-2016-BLG-1195Lb, планету, вращающуюся вокруг невероятно слабой звезды в 13 000 световых лет от нас. Это планета-ледяной шар с температурой, достигающей минус 400 градусов по Фаренгейту.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

M. Weiss/European Southern Observatory/CfA

LHS 1140b расположена в обитаемой зоне с жидкой водой, окружающей свою родительскую звезду, маленькую тусклую красную звезду LHS 1140. Планета весит примерно в 6,6 раза больше массы Земли, и показано, как оно проходит перед LHS 1140. Синим цветом показана атмосфера, которую планета могла сохранить.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech

Художественное концептуальное изображение поверхности экзопланеты TRAPPIST-1f. Из семи обнаруженных экзопланет, вращающихся вокруг ультрахолодной карликовой звезды TRAPPIST-1, эта может быть наиболее подходящей для жизни. Он похож на Землю по размеру, немного холоднее земной температуры и находится в обитаемой зоне звезды, а это означает, что на поверхности может быть жидкая вода (и даже океаны). Близость звезды придает небу лососевый оттенок, а другие планеты находятся так близко, что появляются на небе, как и наша собственная Луна.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Предоставлено Робином Динелем

Художественная концепция двойной системы с тремя обнаруженными планетами-гигантами, где одна звезда содержит две планеты, а другая — третью. Система представляет собой двойную систему с наименьшим разделением, в которой обе звезды принимают планеты, которые когда-либо наблюдались.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Европейская южная обсерватория/ESO/M. Kornmesser

На этом снимке художника изображена планета Проксима b, вращающаяся вокруг красного карлика Проксима Центавра, ближайшей звезды к нашей Солнечной системе.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

По материалам НАСА

Художественная визуализация показывает экзопланеты размером с Землю TRAPPIST-1b и 1c в редком двойном транзитном событии, когда они проходят перед своим ультрахолодным красным карликом, что позволило Хабблу взгляните на их атмосферу.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech

Из недавно открытых 104 экзопланет астрономы обнаружили четыре похожих по размеру на Землю, которые вращаются вокруг карликовой звезды. Два из них потенциально могут поддерживать жизнь. Корабль, изображенный на этой иллюстрации, — космический телескоп НАСА «Кеплер», который помог подтвердить существование тысяч экзопланет.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Европейская южная обсерватория/ESO/L. Calçada

На этом снимке художника показан вид тройной звездной системы HD 131399 с близкого расстояния от планеты-гиганта, вращающейся в системе. Находящейся примерно в 320 световых годах от Земли, планете около 16 миллионов лет, что делает ее также одной из самых молодых экзопланет, обнаруженных на сегодняшний день.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Линетт Кук

Художественное изображение планеты Кеплер-1647b, которая почти идентична Юпитеру как по размеру, так и по массе. Ожидается, что планета будет примерно похожа по внешнему виду. Но гораздо теплее: Kepler-1647b находится в обитаемой зоне.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)

HD-106906b — газообразная планета, масса которой в 11 раз превышает массу Юпитера. Считается, что планета сформировалась в центре своей Солнечной системы, а затем была отправлена ​​на окраину региона сильным гравитационным событием.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/Kepler Mission/Dana Berry

Kepler-10b вращается на расстоянии более чем в 20 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к нашему Солнцу. Дневные температуры превышают 1300 градусов по Цельсию (2500 градусов по Фаренгейту), что горячее, чем потоки лавы на Земле.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL’s Planetquest/Caltech

Эта планета, похожая на Юпитер, в системе HD-188753, в 149 световых годах от Земли, имеет три солнца. Основная звезда по массе похожа на наше Солнце. Систему сравнивают с родной планетой Люка Скайуокера Татуином в «Звездных войнах».

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики/D. A. Aguilar

Kepler-421b — это транзитная экзопланета размером с Уран с самым длинным известным годом, поскольку она обращается вокруг своей звезды каждые 704 дня. Планета вращается вокруг оранжевой звезды К-типа, которая холоднее и тусклее нашего Солнца и расположена на расстоянии около 1000 световых лет от Земли в созвездии Лиры.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Майкл Бахофнер

Астрономы обнаружили две планеты размером менее чем в три раза больше Земли, вращающиеся вокруг солнцеподобных звезд в тесном звездном скоплении примерно в 3000 световых лет от Земли в созвездии Лебедя.

Фотографии: Странные и чудесные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Д. Агилар/Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики

В этом замысле художника изображена гипотетическая планета с двумя лунами, вращающимися в обитаемой зоне красного карлика. Большинство ближайших звездных соседей Солнца — красные карлики.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

Kepler-186f была первой подтвержденной планетой размером с Землю, обнаруженной на орбите далекой звезды в обитаемой зоне. Эта зона находится на расстоянии от звезды, где жидкая вода может скапливаться на поверхности планеты.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA Ames/JPL-Caltech/T. Пайле

Kepler-69c — планета размером с Землю, похожая на Венеру. Планета находится в обитаемой зоне звезды, подобной нашему Солнцу, примерно в 2700 световых годах от Земли в созвездии Лебедя.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

Тиаго Кампанте/Питер Дивайн

Система Кеплер-444 сформировалась, когда Млечному Пути было всего 2 миллиарда лет. Плотно упакованная система является домом для пяти планет разного размера, самая маленькая из которых сопоставима с размером Меркурия, а самая большая — с Венерой, которая совершает оборот вокруг своего Солнца менее чем за 10 дней.

Фотографии: Странные и удивительные планеты за пределами нашей Солнечной системы

NASA/Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

На этом художественном концептуальном изображении Земля слева сравнивается с Kepler-452b, которая примерно на 60% больше. Обе планеты вращаются вокруг звезды типа G2 примерно одинаковой температуры; однако возраст звезды Kepler-452b составляет 6 миллиардов лет, что на 1,5 миллиарда лет старше нашего Солнца.

Сделать масштабную модель Солнечной системы

Все мы видели схемы, на которых планеты нашей Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. Иногда показаны их относительные размеры, но невозможно изобразить пространство между ними — орбитальные расстояния каждой из них от нашей центральной звезды.

Наша Солнечная система огромна, и расстояния между планетами трудно понять. Взгляд на различные единицы, необходимые для измерения расстояния в космосе, показывает, с чем столкнулись астрономы!

Использование масштабных моделей помогает нам визуализировать это.

В этом проекте мы покажем вам, как сделать модель Солнечной системы, показывающую расстояния между планетами в масштабе. Это увлекательный проект по науке и астрономии для детей как дома, так и в школе.

Чтобы узнать больше, прочтите наши руководства о том, как сделать модель затмения, как сделать модель Млечного Пути и как сделать Солнечную систему мобильной.

Готовая масштабная модель Солнечной системы с поясом астероидов! Кредит: Мэри Макинтри.

Создание модели Солнечной системы в масштабе

Поскольку расстояния между планетами Солнечной системы настолько велики, почти невозможно иметь точные размеры планет и расстояния в одной масштабной модели.

Если бы мы масштабировали расстояния на основе размера Солнца, который мы использовали в этой модели, Нептун был бы в полукилометре!

Это не то, что вы можете втиснуть в большинство садов.

Для этого проекта мы создаем модель, показывающую расстояния в масштабе, подходящем для сада или парка.

Чтобы продемонстрировать детям масштабы Солнечной системы, покажите им это изображение, полученное космическим кораблем НАСА «Кассини». Вверху изображения Сатурн и его кольца. Бледно-голубая точка, обозначенная стрелкой, — это Земля! Авторы и права: NASA/JPL-Caltech/Институт космических наук

Радиус нашей Солнечной системы уменьшен до 10 метров. Если бы наше Солнце и планеты были в одном масштабе, то Солнце имело бы диаметр 3 см, а Меркурий был бы микроскопическим 0,1 мм, Земля 0,2 мм, а самая большая планета Юпитер всего 3 мм.

Очевидно, что мы не можем воспроизвести это для нашей модели. Вместо этого мы будем использовать шарики из полистирола разного размера, чтобы показать, что планеты различаются по диаметру, но не имеют какого-либо определенного масштаба относительно друг друга или расстояний.

Мы выбрали:

• Солнце на высоте 11 см
• Меркурий на 2 см
• Венера, Земля и Марс на высоте 3 см
• Юпитер на 6 см
• Сатурн, Уран и Нептун высотой 4,5 см

Мы расположим наши планеты по прямой линии, но на самом деле они будут простираться на 10 м во всех направлениях от нашей звезды.

Расстояние между Солнцем и Землей составляет 150 000 000 км; это 1 астрономическая единица (а.е.).

Чтобы упростить математику при расчете расстояний для нашей модели, начните с масштаба от 1 а.е. до 1 метра.

Сравните виды Солнца наружу (слева) и обратно от Нептуна (справа)

С Нептуном в 30 а.е. это означает, что модель будет 30 м, что все еще больше, чем у большинства садов. Действительно, у нас было всего 10 м для работы.

Но так как это в три раза меньше, мы получили расстояния в метрах для каждой планеты до приемлемого масштаба, разделив а. е. для каждой планеты на три. Вы можете адаптировать этот расчет к своему саду, парку или зеленой зоне.

Чтобы рассчитать расстояния от Солнца для каждой из планет, которые находятся в нашей таблице измерений, загрузите нашу масштабную модель Солнечной системы в формате PDF.

Мы также включили внутренний и внешний край пояса астероидов.

Мы покрасили наше Солнце и планеты в соответствующий сплошной цвет, чтобы они лучше отображались на фотографиях, но вы можете добавить элементы поверхности и кольца четырех планет-гигантов.

Конечный результат даст вам и вашим юным помощникам бесценное представление о расстояниях в нашем планетарном соседстве.

Инструменты и материалы

• 9 полистироловых шариков разного диаметра для Солнца и планет
• Палочки для коктейля или небольшие деревянные шпажки, чтобы воткнуть планеты в землю
• Краска на водной основе для каждой планеты
• Маленькая каменная крошка и кусок прозрачного пластика или картона для создания пояса астероидов. Мы использовали кусок размером 33 см х 15 см и сделали его, соединив два куска прозрачной лентой.
• Длинная рулетка. Если вы измеряете сами, прикрепите конец ленты к земле шпажкой для барбекю.

Создайте масштабную модель Солнечной системы, шаг за шагом

Шаг 1

Немного вставьте коктейльную палочку в шары, используемые для Солнца и каждой из планет, убедившись, что вы оставили достаточно выступающих частей, чтобы вдавить их в землю. С меньшими планетами будьте осторожны, чтобы не протолкнуть палку до упора.

Шаг 2

Покрасьте модели акриловой краской или краской на водной основе. Мы нарисовали Солнце желтым, Венеру светло-оранжевым, Землю средне-синим, Марс красным, Юпитер светло-коричневым, Сатурн светло-желтым, Нептун темно-синим и Уран светло-голубым. Вставьте их в полистироловый блок, чтобы они высохли.

Шаг 3

Чтобы создать пояс астероидов, используйте клей ПВА, чтобы приклеить кусочки камня разного размера к куску прозрачного пластика или картона. Хотя пояс астероидов охватывает обширную территорию, между каждым астероидом есть огромные промежутки, поэтому мы разместили наши камни на достаточном расстоянии друг от друга.

Шаг 4

Выберите большой, чистый, ровный участок земли и закрепите рулетку на одном конце с помощью шампура для барбекю.

Шаг 5

Затем удлините его на 10 м, отметив 10-метровую точку коктейльной палочкой. Вы можете убрать рулетку, как только добавите планеты.

Шаг 6

Толкнуть Солнце в траву в начале отмеренных 10м. Убедитесь, что вы держите клюшку, а не мяч, когда отталкиваетесь от земли.