Экзопланеты что это: Экзопланеты | это… Что такое Экзопланеты? |

Содержание

что это, как их находят

Экзопланеты – это планеты, которые находятся вне нашей Солнечной системы. Они вращаются не вокруг нашего Солнца, а около других звезд. На данный момент исследователями космоса открыто более 3000 экзопланет в различных созвездиях. В одной только нашей галактике их может быть примерно сто миллиардов. Примерно пятая часть из них может оказаться похожей на Землю.

Как их ищут и находят

По сей день главным оборудованием для поиска экзопланет является спутник «Кеплер». У него вообще нет других задач кроме как мониторить космос и искать там другие планеты. Ведь каждая новая экзопланета, подобная Земле, может оказаться шансом на то, что мы не одиноки во Вселенной. Из более чем трех тысяч подобных объектов, 250 имеют как минимум схожую с нашим домом поверхность или строение, а некоторые – даже размеры.

Проще всего Кеплер находит массивные объекты, так как они сильнее меняют блеск звезды, вокруг которой вращаются. Именно это и отслеживает спутник. Поэтому не удивительно, что большая часть обнаруженных экзопланет весят больше, чем Юпитер, и лишь небольшое количество по размерам и массе напоминают Землю. Также важно расстояние от планеты до звезды. Если она находится слишком далеко, то исследовать ее, скорее всего, не получится.

Экзопланеты

Методы поиска экзопланет

Непосредственное наблюдение. Данный метод пока даже не используется. Так как ни один даже самый инновационный телескоп пока не позволяет рассмотреть экзопланеты, находящиеся рядом со своими звездами. Так как свечение звезды попросту затмевает их. Однако уже сейчас на стадии проектирования и разработки находятся так называемые звездные коронографы, которые будут этот свет слегка приглушать.

Измерение яркости звёзд. Понять, вращаются ли вокруг небесного светила планеты, нам помогает измерение яркости их свечения. Но это не совсем точный метод, так как он даст результаты только в том случае, если плоскость данной планеты будет ориентирована на нас.

Фиксация положения звезды. Наверное, ни для кого не секрет, что планеты также притягивают звезды, а не только наоборот. Естественно, гравитационное влияние их на столь массивные объекты очень мало, но все же оно есть и звезда немного смещается. И наши астрономы уже смогли вычислить даже такие ничтожные величины.

Определение скорости звёзд. Исходя из предыдущего пункта, звезда, притягиваемая собственным спутником, начинает двигаться по очень малой орбите. Увидеть этот процесс можно с помощью метода спектрального анализа.

Гравитационное микролинзирование. Это также не очень эффективный метод, так как он сработает только тогда, когда между нами и наблюдаемым объектом будет находится другая звезда. Таким образом она отклонит свет, исходящий от того небесного светила, что мы исследуем, и создаст эффект линзы. Далее останется дело за малым – измерить яркость свечения нужной нам звезды.

Пульсары. Во время радиоисследования данных космических объектов можно выявить, есть ли вокруг него планеты с помощью характерного изменения сигнала.

Гравитационное микролинзирование

Есть ли там жизнь?

Главной загвоздкой в исследовании нашей Солнечной системы всегда было то, что ее планеты попросту не с чем было сравнивать. Сейчас же различных экзопланет открыли очень много.

Большое количество новых объектов раскололо научное сообщество на два лагеря. Первые говорят о том, что мы единственная во всей Вселенной разумная форма жизни. Вторые отвечают, что такого просто не может быть, и, хотя бы на некоторых из тех планет должна существовать жизнь.

Сейчас нельзя подтвердить ни ту, ни другую теорию. Мы не можем ни доказать, ни опровергнуть существование жизни на экзопланетах.

Заключение

Само по себе открытие всех этих экзопланет уже является одним из самых важных за всю историю исследования космоса. Ведь оно доказало, что во Вселенной есть еще планеты, и что наша Солнечная система не единственная, а лишь одна из многих. Это дало некоторым людям надежду на то, что мы не одни во Вселенной. Пусть этого пока не доказать научными методами, но надежда есть, и она вполне обоснована. Как бы там ни было, открытие экзопланет – первый большой шаг в изучении космоса.

методы обнаружения, классификация и виды

Экзопланеты — это планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы. Долгое время они существовали только в теории и научной фантастике. Казалось, что невозможно обнаружить планеты, находящиеся на таком большом расстоянии от нашей Солнечной системы, потому что они в миллиарды раз слабее святятся, чем звезды. Однако в последние два десятилетия астрономы успешно разработали методы косвенного обнаружения, большинство из которых основаны на измерении воздействия экзопланет на родительские звезды.

Содержание:

В 1992 году астрономы сообщили о первом объекте размером с планету, обнаруженным около пульсара PSR1257+12, который находится на расстоянии 2000 световых лет от нас. Три года спустя пришло известие о первой известной экзопланете, похожей на Юпитер. Эта экзопланета, получившая название «Димидий», была обнаружена у солнцеподобной звезды 51 Pegasi, которая находится на расстоянии всего 50 световых лет от Земли.

С тех пор скорость обнаружения экзопланет начала быстро расти. Это произошло благодаря разработке основных методов обнаружения, которые включают как наземные, так и космические обсерватории. Однако охота на планету которая похожа на нашу Землю все еще продолжается.

В чем сложность поиска экзопланет?

Как обнаружить объект размером с планету, вращающийся вокруг звезды на расстоянии десятков световых лет?

Сложность этой задачи очевидна, потому что даже если посмотреть на звезды в самый мощный телескоп, то они покажутся не более чем точками света.

В свою очередь, планеты имеют значительно меньшую массу, чем звезды, и в них не протекают реакции термоядерного синтеза. Отсутствие свечения и небольшой размер сами по себе затрудняют их обнаружение с Земли, но добавьте к этому тот факт, что экзопланеты находятся рядом со своими звездами, и задача наблюдения за ними становится почти невозможной.

Из-за того, что экзопланеты не могут наблюдаться непосредственно, ученые начали следить за звездами и искать незначительные эффекты, которые орбитальные планеты способны оказать на них. Астрономы искали некоторые из этих эффектов с рассвета 20-го века, но только за последние десять лет инструменты стали достаточно чувствительными, чтобы наконец-то их обнаружить.

Методы обнаружения экзопланет

Доплеровская спектроскопия

Метод Доплера, также известный как доплеровская спектроскопия, является наиболее успешным методом обнаружения экзопланет. Он измеряет колебания звезды из-за гравитационных эффектов орбитальных планет.

Было бы неверно утверждать, что планеты вращаются вокруг звезд, на самом деле эти объекты вращаются вокруг своего общего центра масс. Из-за того, что звезды гораздо массивнее планет, общий центр масс находится к ним очень близко, и звезда имеет лишь небольшую, круговую или эллиптическую орбиту.

Колебания звезды могут быть обнаружены благодаря смещению ее спектра. Когда звезда движется к Земле, ее свет смещается в сторону синей части спектра (синее смещение), а когда звезда движется от Земли, ее свет отклоняется к красной части спектра (красное смещение). Это называется эффектом Доплера.

Эффект Доплера

Наблюдая за этими сдвигами в течение определенного периода времени, может появиться регулярный паттерн, сигнализирующий, что планета или другой объект вращается вокруг звезды.

Стоит отметить, что доплеровская спектроскопия позволяет обнаружить только небольшую часть существующих экзопланет. Например, крупные планеты, расположенные в непосредственной близости от звезды, а также планеты-гиганты.

Транзитный метод

Этот метод обнаруживает далекие экзопланеты за счет измерения затемнения звезды, когда вращающаяся планета проходит между ней и Землей. Прохождение планеты между звездой и Землей называется «транзитом». Если такое затемнение обнаруживается через регулярные интервалы и длится фиксированный промежуток времени, то весьма вероятно, что планета вращается вокруг звезды и проходит перед ней один раз в каждый орбитальный период.

Планетарный транзит. Источник: NASA

Преимущество этого метода в том, что он дает больше информации о найденных экзопланетах, чем доплеровская спектроскопия. Поскольку размер звезды известен, любое уменьшение яркости может дать достаточно точную оценку размера планеты.

Транзитный метод на примере экзопланеты LHS 3844b

Кроме того, состав атмосферы планеты может быть определен путем анализа света, который поглощается элементами при прохождении через атмосферу. Комбинируя результаты транзитного метода и доплеровской спектроскопии, можно получить оценку размера, массы и состава планет.

Однако есть еще несколько методов, для обнаружения и уточнения характеристик экзопланет. К ним относятся:

Астрометрический метод
Метод гравитационного микролинзирования
Метод прямого наблюдения

Типы экзопланет

Экзопланеты обычно классифицируются по трем характеристикам:

Масса
Орбита
Состав

Классификация по массе

Планета-гигант — массивная планета; обычно состоит из газов или льда, которые включают такие вещества, как аммиак, метан, вода и т. д.
Мезопланета — планеты, которые меньше Меркурия, но крупнее Цереры.
Мини-Нептун — планеты меньше Урана и Нептуна.
Планемо — объект планетарной массы, который не имеет никакой активности в своем ядре.
Планетар — коричневые карлики или субкоричневые карлики. Это псевдопланеты.
Суперземля — больше по массе, чем Земля, но меньше, чем Уран и Нептун.
Супер-Юпитер — планеты более массивные, чем Юпитер.
Миниземля — планеты менее массивные, чем Земля.

Классификация по орбите

Планета с кратной орбитой — планета, вращающаяся вокруг двойных звездных систем.
Двойная планета — две планеты, вращающиеся вокруг друг друга.
Эксцентричный Юпитер — массивные планеты, имеющие высоко эксцентричные орбиты.
Внегалактическая планета — планета, которая находится за пределами Млечного Пути.
Планета зоны обитаемости (Планета Златовласки) — планета, находящаяся в зоне обитаемости своей звезды.
Горячий Юпитер — массивный газовый гигант, вращающийся вокруг своей звезды.
Горячий Нептун — менее массивный газовый гигант, вращающиеся вокруг своей звезды.
Пульсарная планета — планета, вращающаяся вокруг пульсара.
Планета-сирота — межзвездные планеты.

Классификация по составу

Углеродная планета — планета, состоящая преимущественно из твердого аммиака, метана или воды (льда).
Железная планета — планета ядро которой насыщенно железом с последующим тонким слоем мантии.
Планета, покрытая лавой — планета, поверхность которой полностью покрыта лавой.
Планета океана — планета, значительная часть которой состоит из воды.
Силикатная планета — планета, кора которой состоит из силикатных пород.
Планеты земной группы — планеты, похожие на Землю, состоящие из камней.

Поскольку у астрономов нет точных данных о составе ядра, коры, мантии, плотности и т.д., то экзопланеты обычно классифицируются как:

Газовые гиганты
Горячие Юпитеры
Суперземли
Планеты-сироты
Пульсарные планеты
Планеты океана
Хтонические планеты — бывшие газовые гиганты, у которых осталось горячее твердое ядро в результате улетучивания внешних слоев атмосферы (чаще всего, это планеты, мигрировавшие ближе к своей звезде после ее образования).
Экзоземли

Сколько обнаружено экзопланет

На сегодняшний день около 4000 экзопланет были обнаружены и признаны «подтвержденными». Тем не менее существует около 3000 других «кандидатов», которые требуют дальнейших наблюдений, чтобы точно сказать, реально ли они являются экзопланетами.

Карта обнаружения 4000 экзопланет по годам

Поскольку первые экзопланеты были обнаружены в начале 1990-х годов, число известных экзопланет удваивалось примерно каждые 27 месяцев.

Список ближайших экзопланет земного типа

Обнаружение тысяч планет за пределами нашей солнечной системы считается большим достижением для человечества. Однако самые большие открытия еще впереди…

Имя	Жизнепригодность	Звезда	Расстояние от Солнца (с.л.)
Альфа Центавра B b	Предполагаемая температура поверхности: 1200 °C	Альфа Центавра B	4,37
Росс 128 b	Возможная мезопланета	Росс 128	11
Глизе 876 d	Предполагаемая температура поверхности: 157-377°C	Глизе 876	15
Глизе 581 e	Из-за слишком высокой температуры скорее всего не имеет атмосферы	Глизе 581	20

Источники:

https://www. nationalgeographic.com/science/space/universe/exoplanets/
http://www.planetary.org/explore/space-topics/exoplanets/how-to-search-for-exoplanets.html
https://www.solarsystemquick.com/universe/exoplanets.htm
https://exoplanets.nasa.gov/faq/6/how-many-exoplanets-are-there/
https://ru.wikipedia.org/wiki/Экзопланета

Подробно | Что такое экзопланета? — Исследование экзопланет: планеты за пределами нашей Солнечной системы

Экзопланета или внесолнечная планета — это планета за пределами нашей Солнечной системы, которая обычно вращается вокруг другой звезды в нашей галактике.

Экзопланеты — планеты за пределами нашей Солнечной системы — повсюду. Но зачем мы их изучаем? Что делает их такими интересными? В НАСА мы изучаем и изучаем экзопланеты, чтобы узнать все об их странностях, их разнообразии и обо всем, что они могут рассказать нам о том, как планеты формируются и развиваются. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.
900:06 Большинство экзопланет, открытых на данный момент, находятся в относительно небольшой области нашей галактики, Млечном Пути. («Небольшой» означает в пределах тысяч световых лет от нашей Солнечной системы; один световой год равен 5,88 триллиона миль или 9,46 триллиона километров.) Это то, что современные телескопы смогли исследовать. Благодаря космическому телескопу НАСА «Кеплер» мы знаем, что в галактике больше планет, чем звезд.

Хотя экзопланеты находятся далеко — даже самая близкая известная экзопланета к Земле, Проксима Центавра b, все еще находится на расстоянии около 4 световых лет — ученые нашли творческие способы обнаружения этих, казалось бы, крошечных объектов.

Проксима b находится всего в четырех световых годах от нас и является нашим ближайшим известным соседом-экзопланетой.

дополнительная информация и варианты загрузки ›

Как мы находим экзопланеты?

Как мы находим экзопланеты?

Ученые обычно используют пять методов для обнаружения экзопланет.

Двумя основными методами являются методы транзита и радиальной скорости .

Когда планета проходит непосредственно между наблюдателем и звездой, вокруг которой она вращается, она блокирует часть этого звездного света. В течение короткого периода времени свет этой звезды на самом деле тускнеет. Это крошечное изменение, но его достаточно, чтобы подсказать астрономам наличие экзопланеты вокруг далекой звезды. Это известно как транзитный метод.

Орбитальные планеты заставляют звезды колебаться в пространстве, изменяя цвет света, который астрономы видят при наблюдении за звездой. На звезды влияет гравитационное притяжение их вращающихся вокруг планет, и при наблюдении в телескоп это влияет на световой спектр звезды. Если звезда движется в направлении наблюдателя, она будет казаться смещенной в сторону синего. Если он удаляется от наблюдателя, он сместится в сторону красного цвета. Наблюдение за этим известно как метод лучевой скорости.

Космические телескопы НАСА для изучения экзопланет

Космические телескопы НАСА для изучения экзопланет

Были обнаружены и подтверждены тысячи экзопланет, вращающихся вокруг других звезд. Первые свидетельства экзопланет относятся к 1917 году, когда Ван Маанен идентифицировал первого загрязненного белого карлика, однако первое подтвержденное обнаружение экзопланеты произошло только в 1990-х годах. В последующие годы с запуском космического телескопа «Кеплер» количество открытий экзопланет увеличилось в геометрической прогрессии.

Миссия «Кеплер» была специально разработана для исследования нашей области галактики Млечный Путь, чтобы обнаружить сотни планет размером с Землю и меньших планет в обитаемой зоне или рядом с ней (также называемой «зоной Годилова», областью вокруг звезды, где находятся каменистые планеты). может иметь жидкую воду на поверхности) и определить долю звезд, вокруг которых могут быть такие планеты. После того, как второе из четырех гироскопических колес Кеплера отказало в 2013 году, Кеплер завершил свою основную миссию в ноябре того же года и начал расширенную миссию К2. Космический корабль был выведен из эксплуатации в 2018 году, но данные Kepler все еще используются для поиска экзопланет (на данный момент подтверждено более 2700).

Космический телескоп НАСА «Спитцер» (2013–2020 гг.) не был предназначен для поиска экзопланет, но его инфракрасные приборы сделали его превосходным исследователем экзопланет. Он был использован при известном открытии системы TRAPPIST-1. В 2018 году спутник для исследования транзитных экзопланет (TESS) был запущен в качестве преемника Кеплера для обнаружения экзопланет на орбитах вокруг самых ярких карликовых звезд, наиболее распространенного типа звезд в нашей галактике. Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба и будущий космический телескоп Нэнси Грейс Роман открывают большие перспективы в плане того, чему мы можем научиться у экзопланет. С помощью спектроскопии, считывая световые сигнатуры для получения информации, астрономы надеются узнать больше об атмосферах планет и состоянии самих планет.

Млечный Путь, наша собственная галактика, простирается по небу над обсерваторией Ла Силья в Чили. Внутри нашей собственной галактики спрятаны триллионы планет, большинство из которых ждут своего открытия. Кредит: ЭСО/С. Брюнье

Подтверждено против кандидата

Быстрые факты

Что такое кандидат в экзопланеты?

Кандидатом в экзопланету является вероятная планета, обнаруженная телескопом, но существование которой еще не доказано.

Некоторые кандидаты могут оказаться «ложноположительными». Планета считается «подтвержденной», если она подтверждена дополнительным наблюдением с использованием двух других телескопов. В настоящее время тысячи кандидатов на планету ожидают подтверждения. Но время на телескопах считается ценным ресурсом, и требуется много вычислительного времени, чтобы определить, какие цели исследовать. Это одна из областей, где ученые-любители могут работать с данными НАСА, чтобы уточнять цели и даже открывать экзопланеты. Там, где компьютеры могут пропустить один транзит, люди могут обнаружить небольшие провалы яркости в данных, которые могут сказать нам, что есть планета, которую нужно найти.

Как мы называем экзопланеты

Как мы называем экзопланеты?

На первый взгляд названия экзопланет могут показаться длинными и сложными, особенно по сравнению с такими именами, как Венера и Марс. Однако за их системой именования стоит логика, которая важна для того, как ученые каталогизируют тысячи планет. Астрономы различают буквенно-цифровые «обозначения» и буквенно-цифровые «имена собственные». Все звезды и экзопланеты имеют обозначения, но очень немногие имеют имена собственные.

Первой частью имени экзопланеты обычно является телескоп или обзор, который ее обнаружил. Номер — это порядок, в котором звезда была занесена в каталог по положению. Строчная буква обозначает планету в том порядке, в котором она была найдена. Первая найденная планета всегда называется b, последующие планеты называются c, d, e, f и так далее. Звезда, вокруг которой вращается экзопланета, обычно является необъявленной буквой «А» системы, что может быть полезно, если система содержит много звезд, которые сами могут быть обозначены B или C. (Звезды получают заглавные буквы, планеты получают обозначения строчными буквами.) Если сразу обнаруживается множество экзопланет вокруг одной и той же звезды, планета, ближайшая к своей звезде, называется b, более далекие планеты называются c, d, e и так далее.

Пример названия экзопланеты: Кеплер-16b, где «Кеплер» — название телескопа, наблюдавшего за системой, 16 — порядок каталогизации звезды, а «b» — ближайшая к звезде планета. Если бы мы называли Землю экзопланетой, ее назвали бы Sun d (Солнце — это название нашей звезды, а Земля — третья планета, начинающаяся с b, Меркурий).

Далее: Обзор типов экзопланет

Исследуйте ТРАППИСТ-1

Эта система из семи скалистых миров, все из которых потенциально могут содержать воду на своей поверхности, является захватывающим открытием в поисках жизни в других мирах.

более >

Больше для изучения

10 вещей: все о TRAPPIST-1
Планетарный прыжок от TRAPPIST-1e
TRAPPIST-1 старше нашей Солнечной системы

больше ресурсов

Новости экзопланеты

Этот набор постеров о путешествиях изображает день, когда творчество ученых и инженеров позволит нам делать то, о чем мы сейчас можем только мечтать.

Исследуйте интерактивную галерею некоторых из самых интригующих и экзотических планет, обнаруженных до сих пор.

Планетарное путешествие во времени. Древние спорили о существовании планет помимо нашей; теперь мы знаем о тысячах.

Что такое экзопланета? | BBC Sky at Night Magazine

Экзопланеты — это планеты, вращающиеся вокруг далеких звезд за пределами нашей Солнечной системы, и сегодня астрономы подсчитали, что на каждую звезду, которую мы видим в ночном небе, приходится в среднем по крайней мере одна экзопланета, вращающаяся вокруг нее.

Концепция экзопланет вряд ли нова: еще в 1584 году итальянский философ Джордано Бруно предположил, что пространство заполнено «бесконечностью миров, подобных нашему».

Сможем ли мы когда-нибудь найти жизнь за пределами Земли? Что делает планету пригодной для жизни?

Иллюстрация, изображающая экзопланеты, обнаруженные на данный момент. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre

За прошедшее столетие многие авторы, телережиссеры и кинопродюсеры снимали свои истории на планетах за пределами нашей Солнечной системы.

Но летом 1991 года казалось, что экзопланеты вот-вот превратятся из научной фантастики в научный факт.

Представление художника о землеподобных экзопланетах, вращающихся вокруг звезды. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech 9.0007

Наблюдения, проведенные в обсерватории Джодрелл-Бэнк в Чешире, по-видимому, обнаружили планету, вращающуюся вокруг пульсара, плотного остатка взорвавшейся звезды.

Пульсары названы так потому, что благодаря их быстрому вращению лучи света, которые они излучают, проходят через Землю через равные промежутки времени.

С нашей точки зрения пульсары кажутся мерцающими, как луч маяка, а скорость, с которой импульсы видны с Земли, подразумевает скорость вращения пульсара.

Художественное представление пульсара. Предоставлено: НАСА

К сожалению, команда Jodrell Bank вскоре обнаружила систематическую ошибку в программном обеспечении, используемом для анализа данных пульсара.

После исправления заметное «торможение» вращения пульсара, которое, как считалось, было связано с массой невидимой планеты, исчезло.

Тем не менее, сразу же после того, как Эндрю Лайн из Jodrell Bank официально отказался от результатов своей группы на собрании Американского астрономического общества в Атланте в январе 1992 года, за ним на сцену последовал Александр Вольщан, главный автор статьи, в которой подробно описывалось его собственное обнаружение по крайней мере две планеты вокруг другого пульсара.

Это должно было стать первым подтвержденным открытием экзопланеты.

Астрономы Дейл Фрайл (слева) и Александр Вольщан (справа), первооткрыватели первой экзопланеты.

Вольщан особенно интересовался «миллисекундными пульсарами», которые совершают сотни оборотов в секунду.

Ему было трудно разработать достаточно точную математическую модель, чтобы объяснить, как ведет себя один конкретный миллисекундный пульсар, обозначенный как PSR B1257+12.

«Каждый раз, когда я придумывал модель, а затем собирал дополнительные данные, модель не могла предсказать время прихода импульсов», — говорит он.

Впечатление художника от обитаемой экзопланеты, вращающейся вокруг пульсара. Изображение предоставлено: Институт астрономии Кембриджского университетаИнститут астрономии Кембриджского университета

После почти месячного концентрированного наблюдения Вольщан начал замечать регулярные сбои в скорости, с которой импульсы достигают Земли.

У многих пульсаров есть карликовые звезды-компаньоны, дающие материал и энергию, но Вольщан понял, что наблюдаемые особенности этих импульсов лучше всего объясняются существованием «двух объектов планетарной массы» вокруг звезды.

В отличие от команды Джодрелл Бэнк, Вольщан знал, что его результат не был просто результатом «чего-то в программном обеспечении для анализа данных», поскольку ранее он наблюдал другой двойной пульсар, который не показывал таких нарушений.

Больше похоже на это

Вместе с коллегой-астрономом Дейлом Фрайлом выводы Вольщана были независимо подтверждены несколько месяцев спустя.

Затем в 1995 году Мишель Майор и Дидье Кело впервые обнаружили экзопланету вокруг солнцеподобной звезды – 51 Пегаса. Этот «горячий Юпитер» — массивный газовый гигант на близкой орбите вокруг своей родительской звезды — также стал полной неожиданностью.

Художественный образ горячего Юпитера: газовый гигант, похожий на Юпитер, но вращающийся намного ближе к своей родительской звезде. Предоставлено: NASA/Ames/JPL-Caltech

Находя различные типы экзопланет, астрономы могут узнать гораздо больше о нашей собственной Солнечной системе.

Мы знаем, что, например, «горячие юпитеры» не могли сформироваться так близко к своим звездам, поэтому они должны были сформироваться дальше и двигаться внутрь.

предположение, что в первые дни существования нашей Солнечной системы было много движений: Юпитер и Сатурн приближались, Нептун и Уран, возможно, выталкивались и даже менялись местами.

Могли ли планеты нашей Солнечной системы перемещаться и меняться местами в ранние дни? Предоставлено: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Даже предполагается, что этот балет газовых гигантов, вероятно, стал причиной поздней тяжелой бомбардировки, периода (примерно через полмиллиона лет после образования Солнечной системы), во время которого огромное количество материала были направлены на внутренние планеты.

Существует также множество типов экзопланет, таких как большие «суперземли», которых нет в нашей Солнечной системе. На самом деле, чем больше мы узнаем о других звездных системах, тем более необычной кажется наша собственная Солнечная система.

Узнайте больше об экзопланетах в нашем путеводителе по самым странным экзопланетам.

Художественная концепция экзопланеты с массой Юпитера, вращающейся вокруг ближайшей звезды Эпсилон Эридана. Авторы и права: НАСА, ЕКА и Г. Бэкон (STScI)

На сегодняшний день обнаружено и подтверждено более 4300 экзопланет, но их число продолжает расти.

Масштаб этого постоянно растущего списка означает, что астрономы теперь могут заменить некоторые члены в уравнении Дрейка, которое, как известно, пытается подсчитать количество активных, общающихся внеземных цивилизаций во Вселенной.

Если земноподобная планета на земноподобной орбите является наиболее вероятным местом для обнаружения сложной внеземной жизни, мы можем быть совершенно уверены в том, что подобные среды действительно существуют в довольно большом количестве по всей Галактике.

Но достаточно ли этого для существования жизни? Найдем ли мы когда-нибудь жизнь за пределами Земли?

Прямое изображение двух экзопланет, вращающихся вокруг солнцеподобной звезды. Планеты TYC 8998-760-1 b и c, их можно увидеть в середине и внизу справа. Авторы и права: ESO/Bohn et al.

Какие самые близкие, самые большие и странные экзопланеты еще не обнаружены?

Ближайшая экзопланета: Проксима b

Авторы и права: ESO

В августе 2016 года астрономы объявили, что наш ближайший звездный сосед, красный карлик Проксима Центавра (всего 4,25 световых года от нас) совершает оборот вокруг каменистой планеты каждые 11 дней, возможно способный обладать жидкой водой, немного большей, чем Земля.

Самая дальняя экзопланета: SWEEPS-11

Авторы и права: НАСА

Обнаруженная космическим телескопом Хаббл вместе с SWEEPS-4 в 2006 году, эта гигантская газовая планета имеет радиус в 1,13 раза больше радиуса Юпитера и находится на расстоянии 27 710 световых лет от нас.

Самая маленькая экзопланета: Kepler 37 b

Авторы и права: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Kepler 37 b — самая маленькая известная экзопланета, вращающаяся вокруг звезды, подобной Солнцу. Она вращается вокруг звезды главной последовательности в Лире, хотя предполагаемая масса PSR B1257+12 b (она же Драугр) может превзойти ее.

Самая широкая экзопланета: HAT-P-6b

Авторы и права: Ливия Петров.

HAT-P-67 b — газовая экзопланета-гигант, масса которой составляет 0,34 массы Юпитера, а диаметр более чем в 2 раза превышает диаметр Юпитера. Чтобы совершить оборот вокруг своей звезды, требуется почти 5 земных дней, но она невероятно близка к звезде: всего 0,06 а.е. (где 1 а.е. — среднее расстояние между Землей и Солнцем).

Есть несколько методов, доступных астрономам для поиска планет, вращающихся вокруг далеких звезд:

Лучевая скорость

Радиальная скорость ищет сдвиг в спектре света, когда звезда колеблется из-за гравитационного притяжения экзопланеты на орбите вокруг нее. Авторы и права: ESA

Метод радиальной скорости обнаружения экзопланет включает в себя наблюдение за родительской звездой, вращающейся вокруг экзопланеты, на наличие признаков колебания. Это колебание вызвано присутствием планеты, гравитационно притягивающей звезду, что приводит к незначительному изменению положения звезды.

900:06 Астрономы используют спектрометр, чтобы измерить, насколько световые волны звезды сдвинуты из-за колебания, наблюдаемого с Земли.

Транзитный метод

Транзитная фотометрия выявляет экзопланеты путем наблюдения за периодическим затемнением света звезды.

Возможно, вы слышали об астрономах на Земле, наблюдающих за прохождением Меркурия или Венеры, благодаря чему можно увидеть силуэт любой из двух внутренних планет, проходящих по лику Солнца. Транзитный метод обнаружения экзопланет почти такой же. Он включает в себя изучение «кривой блеска» звезды-хозяина, а провалы в свете указывают на потенциальное присутствие экзопланеты на орбите.

Транзиты можно использовать для обнаружения экзопланет, а также для определения размера экзопланеты и времени, необходимого для обращения вокруг звезды.

Изучение звездного света, прошедшего через атмосферу экзопланеты на пути к Земле, может показать, что это за мир, например, какие элементы присутствуют в его атмосфере.

Прямая съемка

Анимация 4 экзопланет на орбите вокруг звезды HR 8799. Авторы и права: Джейсон Ван (Калифорнийский технологический институт)/Кристиан Маруа (NRC Herzberg)

Можно напрямую получать изображения экзопланет, вращающихся вокруг звезды, путем обнаружения света, отраженного от атмосферы экзопланеты в инфракрасном диапазоне. Одна из проблем с этим методом заключается в том, что звезды намного ярче экзопланет и могут полностью их заглушить.

Астрономы обходят это путем прямых изображений экзопланет, которые особенно массивны и имеют широкие орбиты вдали от своей звезды, или блокируя свет от звезды-хозяина, чтобы лучше видеть экзопланеты на орбите. Этот последний метод использовался в исследовании, в ходе которого были получены прямые изображения 4 экзопланет на орбите вокруг молодой звезды HR 879.9 (см. анимацию выше) и был анонсирован в 2019 году.

Чтобы узнать больше о методе прямой визуализации, послушайте интервью нашего подкаста Radio Astronomy с астрономом Бет Биллер.

Гравитационное микролинзирование

Инфографика НАСА, показывающая, как можно обнаружить экзопланету с помощью микролинзирования. Авторы и права: НАСА, ЕКА и К. Саху (STScI)

Микролинзирование было впервые предложено Эйнштейном в 1930-х годах и особенно полезно для обнаружения маломассивных экзопланет, вращающихся вокруг звезд вблизи центра нашей галактики. Этот метод будет использоваться в предстоящем римском телескопе Нэнси Грейс, запуск которого запланирован на середину 2020-х годов.

Он работает на основе предположения, что масса искривляет пространство-время, поэтому свет от далекой звезды усиливается и становится ярче за счет гравитационного притяжения ближайшей звезды, вращающейся перед ней, как это наблюдается с Земли.

На самом деле фоновая звезда может казаться в 1000 раз ярче, чем она есть на самом деле. Изменения этой яркости могут указать, есть ли планета, вращающаяся вокруг этой ближайшей звезды-«линзы».

Этот метод очень похож на гравитационное линзирование, но в меньшем масштабе.

Астрометрия

Астрометрия может использоваться для обнаружения экзопланет путем измерения изменения положения звезды во времени.

Астрометрия — это раздел астрономии, который занимается измерением положения звезд и других небесных тел и их движения во времени.

Астрометрия как метод обнаружения экзопланет включает измерение положения звезды на небе. Небольшие изменения в положении звезды могут указывать на то, что она смещается по орбите экзопланет вокруг нее.

«Каждый метод наблюдения чувствителен к определенным диапазонам экзопланет», — говорит доктор Бет Биллер из Института астрономии, чья астрономическая карьера была сосредоточена на обнаружении и исследовании экзопланет.