Вселенная экзопланеты последние новости: Документ не найден

Содержание

Космические утесы и вода на экзопланетах. Что нам рассказали первые пять снимков телескопа НАСА «Джеймс Уэбб»

  • Николай Воронин
  • Корреспондент по вопросам науки

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Туманность Киля

Во вторник НАСА опубликовала первые фотографии пяти разрозненных уголков нашей Вселенной, сделанных новейшей инфракрасной космической обсерваторией «Джеймс Уэбб». По словам администратора НАСА Билла Нельсона, эти изображения «наглядно демонстрируют, как «Уэбб» помогает найти ответы на вопросы, которые мы даже не можем как следует задать — вопросы, которые помогут нам лучше понять нашу Вселенную и место в ней человека».

Изображения беспрецедентной резкости и глубины представляли по очереди, одно за другим, партнеры НАСА со всего мира. На прямой связи с Центром космических полетов Годдарда под Вашингтоном были ученые из нескольких других штатов США, а также из Индии, Канады и других стран.

Русская служба Би-би-си очень кратко рассказывает о каждом из пяти уникальных снимков.

Космические утесы и рождение звезд

Космический «пейзаж» на фотографии в начале этого текста на самом деле представляет собой край исполинского облака космической пыли в туманности Киля (NGC 3324) — одной из самых больших и ярких на звездном небе.

Длина некоторых «утесов» достигает семи световых лет, а поднимающийся от облака «пар» — частицы раскаленного газа и пыли, которые туманность непрерывно извергает из себя по мере роста.

В этих облаках зародились первые звезды. Би-би-си подробно рассказывала, как именно это происходит, незадолго до запуска телескопа, в конце прошлого года.

Эволюция галактик и черных дыр

Квинтет Стефана — это группа из пяти компактно расположенных рядом друг с другом галактик в созвездии Пегаса, открытая астрономами еще в 1877 году и ставшая первой в своем роде.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Галактики в Квинтете Стефана можно пересчитать по пальцам: как и следует из названия, их пять

Это самый большой из пяти сфотографированных пока объектов: квинтет занимает на небосклоне примерно впятеро меньшую площадь, чем полный диск Луны.

Изображение состоит из более чем 150 миллионов отдельных пикселей и собрано из почти тысячи отдельных снимков.

Астрономы предполагают, что подобные плотные группы галактик могли быть значительно более распространены на заре Вселенной, а уже из их вещества формировались черные дыры.

В центре самой верхней галактики на фото (NGC 7319) находится сверхмассивная черная дыра, масса которой превышает солнечную примерно в 24 миллиона раз,

Состав атмосферы экзопланет

В атмосфере далекой экзопланеты, вращающей вокруг солнцеподобной звезды, «Джеймс Уэбб» обнаружил отчетливые следы присутствия воды, а также свидетельства существования в атмосфере облаков.

Автор фото, NASA

Сама планета при этом на Землю совсем не похожа: она во много раз больше по размеру, состоит преимущественно из раскаленного газа и относится к типу «горячих юпитеров».

Присутствие молекул того или иного конкретного элемента или вещества на любом небесном теле можно определить методом спектрографии, и «Уэбб» способен анализировать атмосферы экзопланет, расположенных на расстоянии нескольких сотен световых лет.

Два варианта Южного Кольца

Тусклая звезда в центре изображения тысячелетиями была скрыта от глаз облаками пыли и газа, которые она разбрасывает вокруг себя.

Автор фото, NASA

Разглядеть ее «Джеймсу Уэббу» удалось именно за счет своих инфракрасных сенсоров.

Дело в том, что инфракрасные волны значительно длиннее волн видимого света — в десятки и даже сотни раз, — поэтому и распространяются гораздо дальше, без особого труда пронизывая межзвездные облака.

Публике НАСА продемонстрировала две версии снимка — в ближнем (слева) и среднем (справа) инфракрасном диапазоне.

Далеко гляжу

Замыкает пятерку фотография галактического скопления SMACS 0723 в туманности Киля. Этот снимок накануне в ходе прямой трансляции из Белого дома миру «досрочно» уже продемонстрировал президент Джо Байден.

Автор фото, NASA

Это самое глубокое и четкое инфракрасное изображение Вселенной, сделанное на сегодняшний день. Чтобы его получить, «Джеймсу Уэббу» пришлось собирать свет буквально по крупицам — на волнах разной длины в течение 12,5 часов.

Хотя по размеру изображенный фрагмент небосклона сравним с протянутой к небу на вытянутой руке песчинкой, умещаются на нем тысячи галактик.

Есть среди них и те, что были рождены, когда Вселенная была еще совсем юной: тогда ей еще не исполнилось и одного миллиарда лет.

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

Ожидание: «Джеймс Уэбб» поведает космические тайны

Чтобы продолжать получать новости Би-би-си, подпишитесь на наши каналы:

  • Telegram
  • Instagram
  • Facebook
  • Twitter
  • VK
  • OK

Загрузите наше приложение:

  • iOS
  • Android

что для этого делают ученые

Анастасия
Никифорова

Новостной редактор

Одна из основных цель астрономов — найти жизнь за пределами Солнечной системы. Недавно прозвучал новый прогноз, что это произойдет через четверть века. «Хайтек» рассказывает главное.

Читайте «Хайтек» в

Ученые еще не нашли жизнь на Марсе, но один исследователь считает, что в течение следующей четверти века человечество обнаружит ее признаки на планетах за пределами Солнечной системы. Саша Кванц, астрофизик из Швейцарского федерального технологического института ETH Zurich, сделал это заявление в ходе недавнего открытия нового университетского Центра происхождения и распространения жизни.

Выступая на брифинге для прессы, ученый подробно рассказал о технологических проектах, которые находятся сейчас в разработке. В итоге они позволят наконец-то ответить на вопрос, одиноки ли мы во Вселенной.

С чего началось исследование экзопланет?

В 1995 году лауреат Нобелевской премии Дидье Кело обнаружил первую планету за пределами Солнечной системы. Сегодня известно около 5 000 экзопланет, и ученые ежедневно открывают новые.

Почти половину из них помог найти космический телескоп НАСА «Кеплер», который запустили в 2009 году. Его цель — выяснить, насколько распространены похожие на Землю планеты в галактике Млечный Путь. В 2018 году у обсерватории появился преемник — миссия TESS. Этот космический телескоп предназначен для открытия экзопланет транзитным методом. Его разработали в Массачусетском технологическом институте в рамках Малой исследовательской программы НАСА.

Открытие первой настоящей «инопланетной Земли» — давняя мечта астрономов, а недавние открытия экзопланет показали, что в галактике много маленьких каменистых миров, подобных нашему.

Что нужно для жизни?

Ученым предстоит открыть еще много экзопланет. Астрономы считают, что у каждой из более чем 100 млрд звезд в галактике Млечный Путь есть по крайней мере одна планета-компаньон. Многие из них, точно так же, как Земля, каменистые и находятся на правильном расстоянии от своих звезд-хозяев. В итоге там, возможно, есть такое важное условие для жизни, как наличие жидкой воды.

Однако неизвестно, есть ли у этих планет земной группы атмосфера и из чего она состоит. Для этого надо исследовать атмосферы этих планет. Ученые давно ждали чтобы технология телескопов улучшились настолько, чтобы изучать состав атмосферы планеты и активность ее родительской звезды. С запуском телескопа «Джеймс Уэбб» этот момент настал.

Поможет ли телескоп «Уэбб»?

Недавно команда космического телескопа «Джеймс Уэбб» опубликовала первое прямое изображение экзопланеты, вращающейся вокруг далекой звезды: массивного газового гиганта HIP 65426 b. Она в 12 раз больше Юпитера и вращается на расстоянии 100 астрономических единиц от своего солнца. Снимок помог уточнить параметры планеты и доказать высокую эффективность обсерватории при прямых наблюдениях за экзопланетами.

«Джеймс Уэбб» впервые получил снимки планеты за пределами Солнечной системы. Фото: НАСА

Вообще космический телескоп «Джеймс Уэбб» построили не для изучения экзопланет, а для поиска самых старых звезд во Вселенной. Но он уже сделал несколько прорывов в исследованиях экзопланет, включая обнаружение углекислого газа и воды в атмосферах некоторых из них.

Проблема в том, что «Уэбб», хоть и самая мощная обсерватория, когда-либо запущенная в космос, недостаточно мощная, чтобы наблюдать гораздо меньшие, похожие на Землю планеты, которые вращаются на оптимальных расстояниях от своих звезд.

Планета HIP 65426 b, которую «нашел» телескоп, — очень особенная. Она гигантская и вращающаяся очень далеко от звезды. Однако, чтобы сфотографировать маленькие планеты, похожие на Землю, «Уэбб» недостаточно силен.

Надежда есть?

Ученые уже строят новые инструменты, чтобы заполнить этот пробел в возможностях космического телескопа «Джеймса Уэбба». Так, Саша Кванц и его команда инженеров возглавляют разработку спектрографа METIS (mid-infrared ELT imager and spectrograph, устройства формирования изображений и спектрографа ELT среднего инфракрасного диапазона).

Это первый в своем роде прибор, который станет частью Чрезвычайно большого телескопа (англ. Extremely Large Telescope, ELT). Сейчас его строят в Чили, проект закончат к концу этого десятилетия. Главным инструментом ELT станет телескоп с сегментным зеркалом диаметром в 39,3 м. Он будет состоять из 798 шестиугольных сегментов диаметром 1,4 м каждый.

Основная цель прибора — сделать первый снимок планеты земной группы, потенциально похожей на Землю, вокруг одной из самых близких звезд. Но в перспективе ученые планируют использовать его для десятков звезд, а также исследовать атмосферы земных экзопланет.

NASA

Наземному телескопу, такому как ELT, придется бороться с помехами земной атмосферы, которые искажают измерения химического состава атмосфер экзопланет. А поскольку у «Уэбба» есть свои ограничения, для поиска жизни в космосе потребуется совершенно новая миссия, рассказал Саша Кванц на пресс-конференции.

О какой миссии речь?

Новую миссию уже обсуждают под эгидой Европейского космического агентства (ЕКА). Ее назвали LIFE (англ. Large Interferometer for Exoplanets, Большой интерферометр для экзопланет). Проект появился еще в 2017 году. Однако пока она находится на ранней стадии изучения. Официально ее не одобрили и профинансировали. Во всяком случае, пока.

Космический телескоп LIFE будет изучать огромное количество экзопланет и искать следы молекул в атмосферах далеких миров, которые могли появиться в результате жизнедеятельности организмов.

Что в итоге?

По словам Кванца, новый центр в ETH Zurich заложит основу для будущей миссии, улучшит наше понимание химии жизни и того, как она влияет на планетарные атмосферы и окружающую среду.

«Нам необходимо получить более детальное представление о возможных строительных блоках жизни, путях и временных масштабах химических реакций и внешних условиях. Это поможет выделить приоритетные звезды и планеты для изучения», — объясняет исследователь.

Для этого нужно понять природу биоиндикаторов жизни. Известно, что существуют и другие процессы, которые приводят к образованию газов в атмосферах экзопланет. На реализацию проекта и поиск первой инопланетной жизни уйдет 25 лет, заявил ученый, хотя и признал, что это «амбициозно». Насколько это реально, покажет время.

Читать далее:

Космический самолет доставит грузы на МКС и приземлится в обычном «аэропорту»

Звезда приблизилась к черной дыре и ее разорвало: ученые наблюдали это с трех телескопов

Ученые нашли следы генетических мутаций в крови каждого человека, который побывал в космосе

Фото на обложке: ЕКА

экзопланета. Все новости экзопланета на сайте Korrespondent.net


NASA показало постеры с панорамами экзопланет

Выдержанные в стилистике научной фантастики постеры призывают жителей Земли попутешествовать за пределами Солнечной системы.

Новости космоса — 7 июля 2022, 14:22

Обнаружена планета, обитаемость на которой может зависеть от времени года

Жизнь на планете может быть настроена на разные уровни света и температуры, предполагают ученые.

Новости космоса — 27 апреля 2022, 13:53

В атмосфере экзопланеты обнаружены следы воды

Астрономы утверждают, что планета находится очень близко к Земле, и пытаются понять, как она сформировалась.

Новости космоса — 20 января 2022, 10:39

Телескоп обнаружил магнитоное поле на экзопланете

Планета под названием HAT-P-11b размером с Нептун. Она расположена в 123 световых годах от Земли.

Новости космоса — 21 декабря 2021, 19:00

Открыт новый класс экзопланет, на которых возможна жизнь

Планеты-океаны с атмосферами, богатыми водородом, более многочисленны и наблюдаемы, чем земного типа.

Новости космоса — 26 августа 2021, 14:58


Обнаружена ближайшая к Земле экзопланета

Астрономы утверждают, что эта планета образовалась около 800 миллионов лет назад и считается довольно молодой.

Новости космоса — 29 июля 2021, 17:38

Астрономы впервые обнаружили у экзопланеты «спутниковое» кольцо

Диск имеет такой же диаметр, как расстояние от Солнца до Земли. А его огромная масса позволяет сформировать три спутника размером с Луну.

Новости космоса — 23 июля 2021, 11:49

Ученые заявили, что в свете звезд скрываются похожие на Землю экзопланеты

В NASA утверждают, что внесолнечных планет может быть наполовину больше, чем считалось ранее.

Новости космоса — 29 июня 2021, 14:07

Обнаружена новая гигантская экзопланета

Космическое тело втрое больше планеты Земля, а температура ее атмосферы свыше трех тысяч градусов по Цельсию

Новости космоса — 11 мая 2021, 16:51

Астрономы нашли новую планету во Вселенной

Объект отличается высокой температурой в атмосфере, при которой жизнь на планете невозможна.

Новости космоса — 29 апреля 2021, 11:20

Ученые впервые обнаружили экзопланету с «видимой» атмосферой

Спектрографическое изучение атмосферы Gliese 486b будет иметь большое значение для дальнейших поисков жизни вокруг красных карликов.

Новости науки — 5 марта 2021, 14:59

Обнаружена одна из старейших планет во Вселенной

Суперземля более чем в два раза старше Солнечной системы и почти такого же возраста, как сама Вселенная.

Новости космоса — 15 января 2021, 18:21

Найдены две экзопланеты вокруг красного карлика в 120 световых лет от Земли

Ученые обнаружили две планеты, вращающиеся вокруг самой необычной звезды — красного карлика. Планеты могут состоять наполовину из воды и наполовину из скалистых пород и металлов.

Новости космоса — 19 октября 2020, 11:11

Найдены планеты с лучшими условиями для жизни, чем на Земле

Ученые отобрали из 4,5 тысячи экзопланет больше двадцати космических объектов, на которых потенциально может быть жизнь.

Новости космоса — 5 октября 2020, 16:31


Впервые найдена экзопланета в другой галактике

Потенциальная планета находится на расстоянии в 37 миллионах световых лет от Земли в другой галактике.

Новости космоса — 29 сентября 2020, 14:08

Найдены новые 50 экзопланет благодаря ИИ

Алгоритм на основе искусственного интеллекта создал алгоритм для обнаружения “незамеченной” информации в старых данных.

Новости космоса — 26 августа 2020, 15:32

Обнаружены две новые экзопланеты

Планеты находятся на расстоянии всего 11 световых лет от Земли и превышают массу нашей планеты.

Новости космоса — 26 июня 2020, 16:20

Ученые нашли пригодную для жизни планету

Атмосфера этого небесного тела может более чем наполовину состоять из водяного пара. Астрономы уверены, что на планете вполне может появиться жизнь.

Новости науки — 27 февраля 2020, 17:18


Подросток-практикант NASA нашел новую экзопланету

Небесное тело назвали TOI 1338 b. Это планета с кратной орбитой на расстоянии 1300 световых лет от Земли.

Новости космоса — 12 января 2020, 07:39

Обнаружена новая экзопланета размером с Землю

Планета находится относительно недалеко от Солнечной Системы и может помочь в поисках внеземного разума.

Новости космоса — 23 декабря 2019, 12:06

«Уэбб» сделал первый снимок экзопланеты и нашёл углекислый газ за пределами Млечного Пути

12 сентября 2022
13:15

Ольга Мурая

Горячая экзопланета WASP-39b обращается вокруг звезды в 700 световых годах от Земли.

Иллюстрация NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI).

Новые изображения экзопланеты HIP 65426 b с разными фильтрами, полученные благодаря JWST.

Иллюстрация NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI).

Чувствительные приборы JWST позволяют астрономам не только заглядывать в глубины космоса, но и находить в окрестностях нашей галактики ранее не замеченные детали.

Анализ ранних данных космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) позволил напрямую «увидеть» планету за пределами нашей Солнечной системы.

Новый телескоп приступил к полноценной научной деятельности летом 2022 года.

И «Уэбб» уже оправдывает возложенные на него надежды: это подтверждается тем, что недавно телескоп позволил впервые определить наличие углекислого газа в атмосфере другой экзопланеты.

Два ценных наблюдения и их анализ были опубликованы подряд на сайте препринтов arXiv.org, но пока не прошли проверку сторонними экспертами, обязательную для публикации всех научных исследований в научных журналах.

На новом снимке молодого газового гиганта, масса которого в семь раз превышает массу Юпитера, можно увидеть планету «с пылу с жару» после её образования.

Инфракрасное излучение планеты с кодовым названием HIP 65426 b «летело» по космосу 350 световых лет, прежде чем достичь позолоченных зеркал Уэбба.

В публикации от 1 сентября 2022 года астрономы JWST демонстрируют несколько изображений экзопланеты в диапазоне длин волн, которые до сих пор были невидимы для земных телескопов.

Земная атмосфера блокирует инфракрасное излучение из космоса. И даже с помощью космических телескопов чрезвычайно сложно получить непосредственное изображение экзопланет из-за ослепительного блеска их звёзд.


Новые изображения экзопланеты HIP 65426 b с разными фильтрами, полученные благодаря JWST.


Иллюстрация NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI).

Астрономы, использующие как наземные, так и космические инструменты, до этого получили прямые снимки всего около 20 экзопланет, включая HIP 65426 b. Впервые она была обнаружена в 2017 году с помощью космического телескопа «Хаббл».

Ожидается, что «Уэбб» с его гораздо большим зеркалом и современными датчиками «увидит» эти экзопланеты намного чётче, чем 32-летний «Хаббл», который чувствителен в основном к видимым длинам волн.

В частности, «Уэбб» оснащён инструментом под называнием коронограф, который действует как солнцезащитный козырёк, прицельно закрывая свет звезды, не заслоняя при этом планету.

Это, в сочетании с его камерами среднего инфракрасного диапазона и расположением в глубоком космосе вдали от любых атмосферных помех, помогло телескопу получить изображение экзопланеты с новым уровнем детализации.

Высокое качество первых изображений HIP 65426 b служит хорошим предзнаменованием для открытия новых, ещё меньших экзопланет, вплоть до размеров Сатурна или даже Нептуна — ледяных гигантов, которые никогда не наблюдались напрямую за пределами нашей Солнечной системы.

Исследователи надеются, что изображения «Уэбба» помогут им понять, как и где формируются такие планеты.

Что же касается обнаружения углекислого газа в атмосфере экзопланеты — такое до «Уэбба» не удавалось ни одному телескопу.

В статье от 24 августа 2022 года исследователи описывают, как именно им удалось обнаружить CO2 в атмосфере планеты размером с Сатурн, расподложенной в 700 световых годах от нас.

И в этом астрономам также помогла исключительная чувствительность JWST к инфракрасному излучению. Когда экзопланета движется по орбите перед своей звездой, часть звёздного света проходит через атмосферу планеты. Излучение светила немного изменяется и по этому изменению учёные могут определить, состав атмосферы экзопланеты.

Различные атмосферные газы поглощают свет звезды с определённой длиной волны, что проявляется в виде провалов яркости в спектре звезды.

Для своих наблюдений астрономы выбрали горячего газового гиганта WASP-39b, который обращается вокруг своей звезды каждые четыре дня по орбите, намного более узкой, чем у Меркурия — ближайшей к Солнцу планеты.

Даже в необработанных данных, основанных на одном прохождении планеты перед звездой, команда «Уэбба» отчётливо увидела спектральный «провал», указывающий на присутствие CO2.

Космические телескопы «Хаббл» и «Спитцер» ранее обнаружили в атмосфере WASP-39b водяной пар, натрий и калий. Теперь «Уэбб» пополнил этот список углекислым газом.

Также JWST засёк в атмосфере планеты ещё один газ, спектральная характеристика которого изначально была загадкой. Более поздние наблюдения показали, что это за газ, но исследователи решили не сообщать об этом, пока результат не будет проверен.

Впрочем, и статья об углекислом газе пока ещё является лишь препринтом. Её также предстоит проверить сторонним исследователям.

Добавим, что присутствие CO2 в атмосфере планеты даёт представление о том, как она сформировалась.

Кроме того, это исследование также показывает, насколько быстро «Уэбб» может идентифицировать другие газы, такие как метан и аммиак, которые могут указывать на потенциальную пригодность планеты для жизни.

Ранее мы рассказывали о том, как мощный удар способен снести атмосферу у экзопланеты, а также о новых данных о строении причудливой атмосферы Юпитера.

А ещё мы писали о том, что смесь углекислого газа и метана в атмосфере может указывать на обитаемость экзопланеты. Но при одном небольшом условии.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

наука
космос
астрономия
атмосфера
снимок
углекислый газ
экзопланеты
новости
«Джеймс Уэбб»

Нобелевская премия по физике — 2019: экзопланеты и теоретическая космология

Нобелевская премия-2019

Татьяна Савчук для ПостНауки


Астрофизики Сергей Попов и Олег Верходанов об открытии первой экзопланеты у солнцеподобной звезды, теоретической космологии и выборе Нобелевского комитета

В 2019 году Нобелевскую премию по физике получили Джим Пиблс «за теоретические открытия в физической космологии» и Мишель Майор и Дидье Кело «за открытие экзопланеты, обращающейся вокруг звезды солнечного типа». Мы попросили прокомментировать это событие доктора физико-математических наук, ведущего научного сотрудника ГАИШ МГУ Сергея Попова и доктора физико-математических наук, ведущего научного сотрудника Специальной астрофизической обсерватории РАН в Нижнем Архызе Олега Верходанова.

Половина премии вручена Джиму Пиблсу за теоретические исследования в области космологии. Современная космологическая модель, очень успешная и соответствующая огромному комплексу наблюдательных данных, — это плод коллективного труда. Вне зависимости от того, кому из ученых, работавших над ее составляющими, будет вручена награда, выбор Нобелевского комитета неизбежно будет вызывать споры. Но если предложить астрофизикам выбрать единственного лауреата в этой области, то у очень многих — а может быть, и большинства — Джим Пиблс стал бы кандидатом № 1. За свою долгую и плодотворную карьеру он успел внести вклад практически во все ключевые области космологии, которые сейчас непосредственно связаны с наблюдениями. У Пиблса есть работы по реликтовому излучению, включая знаменательную теоретическую работу 1965 года по первичному нуклеосинтезу, а также целый комплекс работ по крупномасштабной структуре Вселенной и ее эволюции — и в этой области он действительно один из отцов-основателей. Кроме того, он изучал роль космологической постоянной, которая связана с динамикой расширения Вселенной. В общем, его влияние распространилось на существенную часть теоретических моделей, которые связывают результаты экспериментов четырех основных направлений наблюдательной космологии.

Другая половина премии досталась Мишелю Майору и Дидье Кело за открытие первой экзопланеты у солнцеподобной звезды. Сегодня астрофизика экзопланет — одна из наиболее бурно развивающихся областей. Еще тридцать лет назад мы не знали ни одной планеты за пределами Солнечной системы, а сегодня нам известно несколько тысяч подтвержденных экзопланет и еще десятки тысяч кандидатов. И первые существенные шаги в этой области принадлежат именно Майору и Кело. Их открытие, проливающее свет на мир экзопланет и ставящее новые вопросы, не было предсказано, как гравитационные волны или бозон Хиггса, и это добавляет ему шарма.

Лауреаты лично участвовали в разработке и совершенствовании метода исследований, с помощью которого им удалось найти эту планету, — это бывает далеко не всегда. Сегодня применяется несколько методов поиска экзопланет. Многие из известных нам планет были открыты при помощи транзитного метода, который заключается в регистрации изменений блеска звезды: если эти изменения периодические, это означает, что между ней и наблюдателем регулярно проходит планета. Также применяются гравитационное линзирование, астрометрические методы и получение прямых изображений. Все эти методы сформировались и начали активно использоваться буквально в течение одного десятилетия. Они очень сложные технически, и в рамках каждого метода конкурирующие группы ученых соревнуются, пытаясь быстрее получить результат. Майор и Кело честно выиграли эту гонку и продолжают совершенствовать свой метод, у которого большое будущее. Было очень важно продемонстрировать, что методика работает, ведь люди не хотят вкладывать время и деньги в исследования, которые принесут результат неизвестно когда, поэтому первый результат Майора и Кело дал важный импульс развитию всех экзопланетных исследований. Сегодня наблюдения вариации лучевых скоростей являются вторым по эффективности методом поиска экзопланет, уступая только транзитному методу, который априори является более массовым благодаря возможности одновременного наблюдения множества звезд.

51 Пегаса b, самая первая экзопланета у солнцеподобной звезды, была открыта в 1995 году с помощью наблюдения вариации лучевых скоростей. Измеряя спектр звезды и фиксируя доплеровское смещение линий, можно составить представление о движении звезды вокруг центра масс системы «звезда — планета». Если звезда движется в сторону наблюдателя, линии смещаются в синюю область спектра, если от нас — в красную. И если эти изменения периодические, это означает, что звезда совершает движение вокруг центра масс своей системы.

Разные группы исследователей в разных странах пытались довести точность измерения скоростей движения звезд до такой степени, которая позволила бы обнаружить периодическое движение звезды вокруг центра масс системы «звезда — планета». Кело и Майор стали первыми, кому это удалось. С помощью оптического спектрометра, измеряющего доплеровское смещение линий, они регулярно фиксировали лучевые скорости 142 солнцеподобных звезд, расположенных относительно недалеко от Солнца, и вскоре обнаружили периодические «покачивания» звезды 51 Пегаса. 51 Пегаса — обычная звезда. Но обнаруженная возле нее планета оказалась необычной. 51 Пегаса b — горячий юпитер. Планеты такого типа отсутствуют в Солнечной системе. Это газовые гиганты, близкие по массе к Юпитеру, однако расположены они очень близко к звезде, даже ближе, чем Меркурий от Солнца.

Формулировка «солнцеподобная звезда» не означает, что звезда похожа на Солнце в деталях. В данном случае в формулировке Нобелевского комитета она всего лишь позволяет отделить обычные звезды от нейтронных, и большая часть астрономов употребила бы здесь термин «нормальная звезда». Дело в том, что 51 Пегаса b не первая обнаруженная экзопланета. В 1992 году, за три года до того, как Майор и Кело объявили о своем открытии, польский астроном Александр Вольщан и канадский астроном Дейл Фрейл открыли объекты планетной массы у нейтронной звезды. Но в данном случае они не разработали оригинальную методику, и их открытие не повлекло за собой череду подобных. До сих пор система пульсара PSR 1257+12 остается единственной в своем роде, и мы все еще очень мало знаем о ее происхождении и самом пульсаре.

В общем, среди всех исследователей экзопланет Мишель Майор и Дидье Кело — наиболее очевидные претенденты на Нобелевскую премию. Революционно само по себе решение комитета дать премию по физике за чисто астрономическое открытие, имеющее мало отношения к фундаментальным физическим исследованиям. Последняя «астрономическая» премия была вручена за экспериментальное обнаружение гравитационных волн, но это открытие чрезвычайно важно для изучения гравитации. Наблюдение ускоренного расширения Вселенной также имеет прямое отношение к фундаментальной физике. Когда Нобелевскую премию присудили за открытие двойного радиопульсара, формулировка гласила: «За проверку общей теории относительности». Считалось, что никто и никогда не получит премию за экзопланеты. Но это случилось, и это приятная неожиданность для многих астрономов.

Мы не имеем права оспаривать вручение Нобелевской премии: это частная премия, а решения принимает частная организация. Но очень радостно, что астрономам все-таки ее вручают, в том числе за достижения в космологии, и человечество не забывает, насколько это важная область науки. Возможно — и хочется так думать, — это увеличит число грантов на теоретические и экспериментальные астрономические исследования во всем мире.

Джим Пиблс действительно великий человек. Он один из первых космологов, которые участвовали в создании современной теоретической космологии. В СССР была большая теоретическая школа Якова Борисовича Зельдовича, которая внесла огромный вклад в ее развитие по разным направлениям. Группа Пиблса работала параллельно, и многие теоретические открытия и создание методов происходили почти одновременно. Несомненно, Джим Пиблс был среди первых ученых, работавших в релятивистской космологии.

 

Нельзя сказать, что Пиблс был главной фигурой в определенной области. Его суммарный вклад очень большой: это был целый веер статей во многих направлениях релятивистской космологии. Его основные работы включают изучение первичного нуклеосинтеза и генерации неоднородностей реликтового излучения. Он также работал с анализом крупномасштабных структур, в том числе с корреляционными функциями галактик, на которых сегодня основано изучение структуры Вселенной. Сама идеология современной космологической модели ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), в которой Вселенная заполнена, помимо обычной барионной материи, темной энергией и холодной темной материей, была одним из тех направлений, которые он разрабатывал. Комбинация этих факторов делает Пиблса одной из наиболее заметных фигур в космологии. Кроме того, он написал три фундаментальные книги по физической космологии, что добавило ему популярности.

В формулировке Нобелевского комитета не упоминается конкретный вклад Пиблса в исследования реликтового излучения. Здесь он оказался не первым. Многие ссылаются на первую работу Пиблса, утверждая, что именно он предсказал существование космического фона. На самом деле группа Георгия Гамова сделала это почти за двадцать лет до него. Возможность наблюдать реликтовое излучение предсказали Андрей Дорошкевич и Игорь Новиков в работе 1964 года, которая вышла в докладах Академии наук, за год до публикации открытия реликтового излучения. А работа Дикке, Пиблса, Ролла и Уилкинсона по этой же теме вышла позже, вслед за знаменитой статьей Пензиаса и Уилсона (в том же номере Astrophysical Journal), которые первыми пронаблюдали космический фон. Отметим, что среди работ школы Зельдовича (а среди ученых этой школы Игорь Новиков, Андрей Дорошкевич, Алексей Старобинский, Рашид Сюняев, Владимир Лукаш, Геннадий Бисноватый-Коган, Сергей Шандарин и многие другие) были исследования практически по всем направлениям эволюции Вселенной, с которыми также связаны работы Джима Пиблса.

В целом за такой широкий спектр разноплановых работ по космологии премии не давали, по крайней мере российским ученым. Обычно Нобелевскую премию вручали за подтвержденные результаты по космологии, такие как темная энергия, реликтовое излучение, неоднородности в реликтовом излучении и прочее. Например, в 2011 году Нобелевскую премию по физике вручили группе ученых за открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдения дальних сверхновых. А в этом году мы видим набор теоретических открытий. Конечно, Пиблс был среди первых, кто получил премию Грубера по космологии, поэтому можно было предположить, что его имя когда-нибудь появится в списках Нобелевского комитета. Но это все равно неожиданно. Пиблс, несомненно, заслуженный человек, но сама формулировка темы в Нобелевском комитете говорит, что награда дана по совокупности работ, то есть напоминает аналог почетного «Оскара».

Решение Нобелевского комитета дать вторую половину премии Кело и Майору за открытие экзопланеты тоже весьма необычно. Во-первых, это не совсем физика, а набор различных направлений, который, если можно так выразиться, очень сильно впечатлил публику. Действительно, многие астрономы стали ожидать, что именно эти исследования будут отмечены знаменитой премией, о чем и шли разговоры в кулуарах астроконференций. Работа Кело и Майора открыла окно в новую область — поиск и исследование экзопланет у солнцеподобных звезд. Важно понимать, что это была не первая экзопланета в истории науки: несколькими годами ранее была открыта экзопланета — хотя, если говорить точнее, кандидат в экзопланеты — у пульсара. Но 51 Пегаса b и последовавшая за ней череда новых открытий произвели на людей неизгладимое впечатление. Постоянно сыпались вопросы: почему не дают Нобелевскую премию за открытие экзопланет? Так что это решение, возможно, было продиктовано общественным резонансом.

Человеческое знание ценно само по себе. Это именно то, что придает смысл существованию нашей цивилизации и в дальнейшем поможет ее выживанию в космических катаклизмах различной природы. Причем два отмеченных Нобелевским комитетом направления астрономии играют в этих исследованиях главную роль.

Источник: Постнаука

Телескоп ALMA взбудоражил учёных неожиданными данными

Что изучают астрономы с помощью телескопа ALMA

В мире немало хороших телескопов. Есть рейтинг самых больших телескопических систем, куда входят «Хаббл», VLT, Subaru Telescope и другие. У каждого из них свои задачи и возможности. Но, пожалуй, самой сложной из когда-либо построенных на Земле обсерваторий является ALMA. Это большая субмиллиметровая матрица, комплекс радиотелескопов, состоящий из 66 антенн, от семи до 12 метров в диаметре каждая. Они объединены в астрономический радиоинтерферометр. Получаемую с антенн информацию обрабатывают с помощью суперкомпьютера, быстродействие которого составляет 17 квадриллионов операций в секунду.

Команду составляют учёные из США, европейских стран, Чили, Японии и Тайваня. ALMA создана для исследования процессов, происходивших на протяжении первых сотен миллионов лет после Большого Взрыва, когда формировалось первое поколение звёзд. Также с его помощью учёные получают новые данные, объясняющие механизмы эволюции Вселенной. Всего за десять лет с помощью ALMA удалось сделать массу удивительных открытий, приближающих человечество к разгадке главных тайн Вселенной. Уникальность проекта в том, что он рассматривает нашу Вселенную как гигантскую химическую лабораторию, в которой сложные молекулы гигантских газопылевых облаков порождают звёзды и планетные системы. Принципиально важно для науки изучение экзопланет.

Сигнал с далёкой Цереры: Новые показания давно замолчавшего зонда «Рассвет» не на шутку взволновали учёных

Чем планета отличается от экзопланеты, или Автостопом по Галактике

Экзопланета — любая планета, находящаяся за пределами Солнечной системы. По состоянию на 17 апреля 2022 года подтверждено существование 5002 экзопланет в 3688 планетных системах, при этом в 818 системах их может быть две и больше. Большинство открытых экзопланет находится в пределах Млечного пути. Если на Земле мы оперируем метрической системой и знаем, что от Москвы до Владивостока — 9200 км, то в масштабах Солнечной системы и Млечного пути удобнее использовать астрономические единицы, где одна а.е. равна 149,6 млн км. Хотя до Луны совсем пустяк — 400 000 км, и тут ещё можно применить метрическую систему.

Фото © Shutterstock

Экзопланеты, находящиеся за границами Млечного пути, называют внегалактическими. Здесь для измерения расстояния принято использовать световые годы. Один световой год равен 63 241,077 а.е. На сегодняшний день экзопланеты обнаружены в галактике Андромеды (удалена на 2,52 млн световых лет от Земли), в звёздной системе HIP 13044 b (2200 световых лет от Земли), в галактике Водоворот (23 миллиона световых лет). Для сравнения: расстояние от Марса, который так жаждет колонизировать Илон Маск, до Земли — от 3 до 24 световых минут. До звезды Проксима Центавры, возле которой, предположительно, есть планета земного типа Проксима Центавра b с источниками воды, лететь четыре световых года.

Первую экзопланету открыли в 1992 году. Сделать это раньше не позволяло несовершенство телескопов. Открывать звёзды вообще проще: многие из них светятся, а экзопланеты, как правило, тусклые. Представим себе включённую электрическую лампочку, на которую налипла пылинка. Вот пылинка — это экзопланета, а лампочка — звезда. К счастью, современные телескопы такие мощные, что экзопланеты открывают ежедневно, другое дело, что много времени уходит на подтверждение и прочие научно-бюрократические операции.

Есть ли жизнь во Вселенной, кроме Земли

И тут возникает вопрос: для чего нужны такие усилия? Землю до конца не изучили, а лезем за пределы Млечного пути. Ответ прозвучит намного интереснее, чем любая вводная лекция об эволюции экзопланет. Изучать экзопланеты нужно для того, чтобы узнать, одни мы, люди, во Вселенной, или есть ещё кто-то из разумных существ где-нибудь на задворках. К тому же среди экзопланет немало «возрастных», то есть по сравнению с которыми планеты Солнечной системы — дети и подростки.

Фото © Shutterstock

Наблюдая за такими экзопланетами, можно путём сопоставления данных спрогнозировать судьбу Земли и Солнечной системы, что по факту — одно и то же: коллапсирует Солнечная система — не станет и нас. С другой стороны, есть молодые звёздные системы и экзопланеты, и по ним можно изучать эволюцию Вселенной, в том числе этапы, которые проходила Солнечная система. По сравнению с ними наши планеты — уже деды и прадеды.

И, наконец, самое главное: изучая свойства экзопланет и открывая новые, человечество увеличивает шанс наткнуться в один прекрасный день на планету, пригодную для колонизации. Более пригодную, чем Марс. И, кстати, кандидаты на эту роль уже есть. Это Gliese 581 g, Kepler 438b, Kepler 442b, Kepler 62e и 62f, Kepler 452b, уже упомянутая Проксима Центавра b.

Как в «Интерстелларе»: «Очень большой телескоп» заснял огромное нечто в созвездии Ориона

Телескоп ALMA — герой теории Большого взрыва

Возвращаясь к открытию, обнародованному в мае 2022 года. Учёные обсерватории ALMA пристально наблюдали за звёздными системами в созвездии Змееносца. Это 390 млн световых лет от Земли. Там происходит много интересного. К примеру, два года назад там случился самый мощный выброс энергии со времён начала расширения Вселенной. Всему виной чёрная дыра в активном ядре галактики. Но речь сейчас не об этом. В созвездии Змееносца есть двойная звёздная система SR 12 AB.

Интересна она тем, что там есть протопланета SR 12c — экзопланета, проходящая начальный эволюционный путь. Молодая, но большая, правда, не очень тёплая. Она равна 11 массам Юпитера. Температура SR 12c равна 2600 кельвин, или, если округлить, 10 градусам Цельсия. Жить можно. На сегодняшний день это планета с одной из самых широких орбит.

Фото © Ronald Patrick / Getty Images

Комплекс радиотелескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама

Что открыл учёный Я-Линь У, наблюдая за системой в течение июля 2021 года? Что SR 12c окружена пылевым диском, радиус которого меньше 5 а. е. Известно, что планеты Солнечной системы образуются из газа и пыли, оставшейся после «строительства» Солнца. SR 12c — не исключение, она порождение звёздной системы SR 12 AB (A и B — две звезды двойной системы).

Почему люди воюют за открытия

Что поражает, так это компактность и энергоёмкость протопланетного диска, открытого учёным. Она растёт на глазах за счёт газа, который содержится в этом диске-резервуаре. И наблюдение за этой системой и развитием протопланеты должно стать поистине увлекательнейшим занятием не только для учёных, но и для обычных жителей Земли на ближайшие годы. Несмотря на то что открыты уже тысячи планет, таких как SR 12 AB, то есть с двойной звёздной системой, — на порядок меньше, чем одинарных. А хорошо изученных — всего одна, PDS 70. Теперь к ней может присоединиться экзопланета SR 12c. На очереди также изучение атмосферы и химического состава этой экзопланеты, сопоставление с условиями жизни на Земле.

— Изучая околопланетные диски вокруг крупных протопланет и определяя их свойства, мы исключим лишние данные из имеющихся моделей формирования планет-гигантов и их спутников, что позволит выполнять более точные расчёты, а в дальнейшем — расширять карту уникальных экзопланет, — отметил астроном Я-Линь У.

Предыдущая сенсация, произведённая командой ALMA, состоялась в 2016 году, когда учёные открыли, что на многих экзопланетах, образованных в двойных звёздных системах, есть метанол, сахар, аминокислоты и другие стройматериалы, играющие роль в образовании органики. Так что на сегодняшний день совершено два гигантских шага на пути к открытию жизни: запеленгованы зачатки органики, а значит, и жизни на дальних уголках Вселенной и отсечены лишние вводные, мешавшие учёным не просто заниматься кабинетными расчётами, а достигать осязаемых, значимых с практической точки зрения открытий.

Космический зодиак: Новые данные телескопа «Кеплер» встревожили учёных неожиданными подробностями

Фото © Ronald Patrick / Getty Images

Комплекс радиотелескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама

Какое открытие ALMA будет следующим?

Найдёт новую чёрную дыру

Поймает сигнал из другого мира

Обнаружит «клона» галактики Млечный путь

Свой вариант в комментарии

Евгений Жуков

  • Статьи
  • Вселенная
  • Космонавтика
  • Наука и Технологии

Комментариев: 5

Для комментирования авторизуйтесь!

Новости экзопланеты — SciTechDaily

Космос
29 сентября 2022 г.

Вблизи обитаемой зоны Красного карлика

обнаружена суперземля В 37 световых годах от Земли обнаружена новая суперземля. Всего в 37 световых годах от Земли обнаружена планета-суперземля недалеко от…

Космос
24 сентября 2022 г.

Планетарное ограбление: астрономы обнаруживают, что звезды могут красть планеты

Исследователи из Университета Шеффилда предложили новое происхождение юпитеподобных планет, вращающихся вокруг массивных звезд, в три раза превышающих массу нашего Солнца. Согласно…

Пробел
17 сентября 2022 г.

Астрономы обнаружили новые свидетельства того, что планета-ребенок находится в процессе создания

Астрономы разработали новую методику для выявления малых планет, спрятанных в протопланетных дисках. По мнению астрономов и астрофизиков, планеты рождаются в…

Космос
16 сентября 2022 г.

Массачусетский технологический институт предупреждает: астрономы рискуют неправильно интерпретировать планетарные сигналы в данных космического телескопа Уэбба

Уточнение существующих моделей непрозрачности будет ключом к извлечению подробностей о свойствах экзопланет — и признаков жизни — в данных нового мощного…

Пробел
15 сентября 2022 г.

Неожиданная находка: «водные миры» могут быть более распространенными, чем мы думали

Новый анализ находит доказательства существования множества экзопланет, состоящих из воды и камня вокруг маленьких звезд. Вода – это единственное, в чем нуждается вся жизнь на Земле…

Космос
7 сентября 2022 г.

Астрономы открыли две планеты «суперземли» на расстоянии около 100 световых лет

Астрономы открыли два новых каменистых мира умеренного пояса Международная исследовательская группа только что объявила об открытии двух планет «суперземли», вращающихся вокруг LP 890-9, маленький,…

Космос
3 сентября 2022 г.

Астрономы представили первое полное трехмерное изображение двойной системы звезда-планета

Астрономы обнаружили планету, похожую на Юпитер, вращающуюся вокруг ближайшей звезды, которая является одной из двойной пары, путем точного отслеживания маленького, почти незаметного, колебание…

Космос
1 сентября 2022 г.

«Космическое сокровище» — Уэбб впервые сделал прямое изображение далекого мира

Впервые астрономы использовали космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА, чтобы получить прямое изображение планеты за пределами нашей Солнечной системы . В…

Пробел
27 августа 2022 г.

Водный мир: астрономы обнаружили внесолнечный мир, который может быть полностью покрыт глубоким океаном

С помощью инструментов, частично разработанных в Канаде, группа астрономов обнаружила экзопланету, которая может быть полностью покрыта водой . Ан…

Космос
26 августа 2022 г.

Космический телескоп Уэбба обнаруживает углекислый газ в атмосфере экзопланеты

Уэбб НАСА открывает новую эру науки об экзопланетах с первым недвусмысленным обнаружением двуокиси углерода в атмосфере планеты за пределами нашей солнечной…

Пробел
14 августа 2022 г.

Как вы могли бы помочь ученым узнать больше об экзопланетах

У вас есть опыт работы с ИИ? Если это так, вы можете помочь ученым узнать больше об экзопланетах Эксперты в области искусственного интеллекта (ИИ) столкнулись с проблемой…

Космос
11 августа 2022 г.

Астрономы, возможно, открыли самую молодую планету, когда-либо обнаруженную в нашей Галактике

ALMA впервые обнаружила газ в околопланетном диске …

Пробел
26 июля 2022 г.

Событие микролинзирования гигантской планеты

На сегодняшний день обнаружено более 5000 экзопланет, причем более 90% из них были обнаружены с помощью методов транзита или лучевой скорости. Из…

Космос
15 июля 2022 г.

Космический телескоп Джеймса Уэбба только что доказал свою ценность в поисках инопланетной жизни

Для поиска инопланетной жизни астрономы будут искать подсказки в атмосферах далеких планет — и космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба только что доказал…

Пробел
14 июля 2022 г.

Космический телескоп Уэбба демонстрирует свою невероятную мощь: обнаружена вода на далекой планете

Гигантское зеркало Уэбба и прецизионная аппаратура объединяют усилия, чтобы запечатлеть самый подробный спектр атмосферы экзопланеты. Сбылась замечательная мечта…

Пространство
10 июля 2022 г.

Планеты-нежить: причудливые условия обнаружения первой экзопланеты

30 лет назад вокруг быстро вращающейся звезды, называемой пульсаром, были обнаружены первые экзопланеты. Астрономы обнаружили, что эти планеты могут быть…

Пробел
16 июня 2022 г.

Астрономы обнаружили близлежащую многопланетную систему с двумя планетами размером с Землю

Расположенная всего в 33 световых годах от Земли, эта система, по-видимому, содержит две скалистые планеты размером с Землю. Новая многопланетная система в нашем галактическом соседстве…

Космос
14 июня 2022 г.

Новые подсказки к загадочному образованию экзопланет на горячем Юпитере

Астрономы открывают новый способ определения относительного возраста экзопланет и доказывают, что эти планеты образуются несколькими способами. В нашей Солнечной системе…

Экзопланеты: по мере того, как потоки данных возвращаются… картина приходит

В последних новостях экзопланет:

● Сейчас Китай сосредоточен на поиске планеты, похожей на Землю:

Скорее всего, такая планета действительно существует, но в относительно зарождающейся области исследования экзопланет ее еще никому не удалось найти. Это не из-за отсутствия попыток. Кеплер провел девять лет в поисках более 150 000 звезд, и хотя он обнаружил почти 3000 новых экзопланет, ни одна из них не соответствовала критериям размера Земли в обитаемой зоне солнцеподобной звезды. Возможно, сыграло свою роль невезение — авторы новой статьи даже подсчитали, что статистически Кеплер, вероятно, должен был найти хотя бы одну планету размером с Землю в обитаемой зоне.

Энди Томасвик , «Амбициозный план поиска Земли 2.0» по адресу Universe Today (21 июля 2022 г.)

Группа под руководством Цзянь Гэ из Шанхайского астрономического института считает, что с помощью своего метода — телескопа «Земля 2.0» или «ET» — они могут обнаружить по крайней мере 17 таких планет. В целом они надеются найти 30 000 новых экзопланет, в том числе 5 000 скалистых, таких как Земля. Их амбициозная космическая миссия будет расположена на точке Лагранжа L2 , рядом с космическим телескопом Джеймса Уэбба. Их статья, кстати, находится в открытом доступе.

Земля 2.0?

● Расположение земли на планете может иметь значение для жизни, сообщает Королевское астрономическое общество:

Группа исследователей из Университета Торонто применила трехмерную климатическую модель (ExoPlaSim) для моделирования планет, похожих на Землю, с двумя различными конфигурациями дневной стороны. Первая конфигурация представляет собой круглый континент посреди дневной стороны, окруженный океаном. Вторая конфигурация противоположна: круглый океан посреди дневной стороны с сушей повсюду. В обоих случаях размер круга варьировался, чтобы продемонстрировать, как климат планеты зависит от доли суши для каждой из этих конфигураций континентов.

Среди прочего, пригодность планеты для жизни зависит от температуры ее поверхности и количества влаги в ее атмосфере. Исследование моделирует чистые осадки, долю облачности и температуру поверхности на дневной стороне планеты для различных конфигураций суши.

Результаты показывают, что как количество суши, так и ее конфигурация могут иметь большое влияние на состояние поверхности планеты. Для моделей с аналогичными фракциями дневной стороны суши, но противоположными конфигурациями, средняя температура поверхности может изменяться до ~20°C. Результаты показывают, что количество водяного пара в атмосфере планеты сильно зависит от площади свободного ото льда океана на ее поверхности. Планеты с высокой долей суши имеют более жаркие и сухие дневные стороны с облаками и осадками, в основном ограниченными небольшими центральными областями.

Королевское астрономическое общество , «Загадка жизни: расположение земли на планете может повлиять на ее пригодность для жизни» по телефону Newswise (11 июля 2022 г. )

Это открытие говорит о том, что планеты, большая часть поверхности которых состоит из воды, свободной ото льда, лучше подходят для жизни. На Земле 71% поверхности состоит (в основном) из воды, свободной ото льда. Кроме того, у Земли есть подходящая масса, чтобы удерживать воду и избавляться от токсичных для жизни газов.

Вот система моделирования планет ExoPlaSim, если вы хотите установить и попробовать ее.

● На некоторых экзопланетах могут быть горячие облака песка, если есть что-то похожее на коричневые карлики. (Коричневые карлики — нечто среднее между звездой и планетой.)

С помощью объединенных данных астрономы нашли убедительные доказательства существования песчаных облаков у коричневых карликов. Но коричневые карлики поддерживали песчаные облака только в том случае, если их температура была ниже 3100 градусов по Фаренгейту (около 1700 градусов по Цельсию) и выше 1900 градусов по Фаренгейту (1000 градусов по Цельсию).

Если коричневые карлики слишком холодные, силикаты не могут испаряться, а если они слишком теплые, силикаты могут конденсироваться в облака.

Некоторые экзопланеты находятся в том же диапазоне температур, и, основываясь на этом исследовании, астрономы полагают, что в этих мирах также могут быть песчаные облака.

Пол М. Саттер , «На Земле есть водяные облака. На горячих экзопланетах есть облака песка» по адресу Universe Today (20 июля 2022 г.)

Статья по астрономии требует оплаты или подписки, но вот мнение НАСА: «Понимание атмосфер коричневых карликов и планет, на которых могут образовываться силикатные облака, также может помочь нам понять, что мы увидим в атмосфере планеты, которая ближе по размеру и температуре. на Землю», — сказал Станимир Метчев, профессор изучения экзопланет в Западном университете в Лондоне, Онтарио, и соавтор исследования». – Телескоп Спитцер

А космический телескоп Джеймса Уэбба продолжает удивлять ученых: для WASP-96b, экзопланеты, удаленной более чем на 1000 световых лет, мы узнаем следующее:

Объединив усилия своего зеркала площадью 270 квадратных футов, прецизионных спектрографов и чувствительных детекторов, Webb за одно наблюдение обнаружил недвусмысленные признаки воды, признаки дымки и доказательства наличия облаков, которые считались несущественными. существовать на основе предшествующих наблюдений. Спектр передачи горячего газового гиганта WASP-96 b, полученный с помощью устройства формирования изображений ближнего инфракрасного диапазона и бесщелевого спектрографа Уэбба, дает лишь представление о блестящем будущем исследований экзопланет с Уэббом. [курсив добавлен]

Последние новости , «Уэбб: WASP-96b самый подробный спектр атмосферы экзопланеты» в Astronomy Now

Первый спектр экзопланеты: WASP-96bArtist Impression of the Pulsar-plane System
Psr B1257+12 Обнаружен в 1992 г./NASA/JPL-Caltech

И если подумать, мы нашли первую экзопланету только в 1992 году… Как ни странно, недавние исследования показывают, что экзопланеты такого типа на самом деле довольно редки: «менее 0,5% всех известных пульсаров могут содержать планеты с массой Земли».

Вы также можете прочитать: Среди 5000 известных экзопланет есть несколько действительно странных. Планеты настолько странные, что они заставляют переосмыслить «планетарный свод правил». Подводя итог, что бы мы ни видели или ни читали о планетах в научной фантастике, что-то там, вероятно, остается еще более странным.

Недавно открытая планета, состоящая наполовину из воды, наполовину из камня, прямо из научной фантастики

Новый класс водных экзопланет имеет большое значение для поиска инопланетной жизни


Экзопланета с лунами, иллюстрация (Getty Images/PHOTOSTOCK-ISRAEL/SCIENCE PHOTO LIBRARY)

С 1990-х годов ученые каталогизировали тысячи планет за пределами нашей Солнечной системы, называемых экзопланетами. Некоторые из них массивные и газообразные, а другие крошечные и каменистые, как наш родной мир. Но недавний анализ показывает, что некоторые из этих экзопланет могут быть более плотными и иметь больше воды, чем считалось ранее, что имеет большое значение для инопланетной жизни.

Существует четыре основных типа экзопланет: нептуновые, газовые гиганты, суперземли и земные. Нелегко обнаружить эти планеты напрямую, не говоря уже о том, чтобы выяснить, из чего они сделаны. Один из самых проверенных методов поиска экзопланет называется транзитной фотометрией, которая заключается в наведении телескопа на звезду и измерении света, когда планета пролетает мимо. Падение яркости указывает на присутствие планеты.

Но два астронома, Рафаэль Луке из Чикагского университета и Энрик Палле из Университета Ла Лагуна в Испании, хотели определить плотность некоторых экзопланет. Когда они внимательно изучили некоторые из этих транзитных данных, они обнаружили, что что-то не так.

Изучив данные каталога из 34 планет, Люк и Палле обнаружили, что на некоторых планетах содержится больше воды, чем считалось ранее. Согласно новому анализу, эти планеты примерно на 50 процентов состоят из воды и на 50 процентов из камня, что составляет новый класс экзопланет. Напротив, Земля почти полностью состоит из камня и содержит менее 1% воды в целом, хотя ее поверхность покрыта большим количеством воды. Ученые считают, что вода имеет решающее значение для жизни, какой мы ее знаем.

«Было неожиданностью увидеть свидетельства того, что так много водных миров вращается вокруг самого распространенного типа звезд в галактике», — сказал Луке, ведущий автор статьи, в своем заявлении. «Это имеет огромные последствия для поиска обитаемых планет». Их результаты были опубликованы в журнале Science.

Представление о мире, настолько насыщенном водой, раньше было областью научной фантастики. В эпизоде ​​1998 года «Звездный путь: Вояджер» исследователи посетили планету, полностью состоящую из воды, напоминающую сферическое море.

Чтобы сделать это открытие, Люк и Палле изучили небольшие транзитные планеты вокруг красных карликов М — типа звезд, которые чрезвычайно распространены в видимой Вселенной, но намного меньше и холоднее нашего Солнца. Считается, что когда планеты вокруг карликов M впервые формируются, они начинаются как вращающиеся диски из пыли и газа. Постепенно они приобретают форму мрамора, с которой мы все знакомы, но сначала образуют щиты из водорода и гелия, называемые оболочками.

Оболочки медленно распадаются с течением времени, в конечном итоге улетая в космос. При оценке массы и орбиты экзопланет астрономы должны учитывать эти оболочки. Но когда Луке и Палле переделали некоторые из этих измерений, они обнаружили, что для некоторых из этих планет этих оболочек, вероятно, не существует. Вместо этого они, вероятно, наполовину скалы и наполовину вода.

Хотите получать больше историй о здоровье и науке? Подпишитесь на еженедельную рассылку Салона The Vulgar Scientist.

Однако на этих планетах, вероятно, нет океанов. Они находятся слишком близко к своим звездам, а это означает, что любая поверхностная вода немедленно испарится и перейдет в сверхкритическую газовую фазу — по сути, в сверхгорячую жидкость, в которой не существует отдельных жидких и газовых фаз. Это увеличило бы их радиус, когда они вращаются вокруг своего солнца.

— Но мы не видим этого в образцах, — объяснил Люк. «Это говорит о том, что вода не имеет формы поверхностного океана».

Вместо этого вполне вероятно, что вода содержится в горных породах этих планет в равных пропорциях, возможно, образуя карманы под поверхностью. Это может показаться знакомым: считается, что Европа, спутник Юпитера, содержит подземную жидкую воду и, следовательно, может содержать жизнь. В 2024 году НАСА надеется отправить на Европу зонд для поиска признаков внеземной жизни.

Возможно, во Вселенной существуют триллионы планет. Согласно энциклопедии внесолнечных планет, на сегодняшний день обнаружено 5172 экзопланеты, занимающие 3816 планетарных систем. Из-за их сравнительно меньшего размера и из-за того, что в отличие от звезд они обычно не излучают собственный свет, планеты гораздо труднее обнаружить с помощью телескопов, чем звезды, которых, по оценкам, насчитывается 200 миллиардов триллионов или 200 секстиллионов.

По сравнению с огромным количеством наблюдаемых звезд, 5172 экзопланеты составляют гораздо меньший размер выборки. Но он все время растет и регулярно объявляются об уникальных открытиях об этих иных мирах. Алмазный дождь может быть довольно обычным явлением на некоторых экзопланетах, например, в то время как недавно были обнаружены две экзопланеты, похожие на Землю, на расстоянии 105 световых лет.

На какой-либо из этих экзопланет есть внеземная жизнь? Пока у ученых нет ни малейшего представления. Но такие инструменты, как космический телескоп Джеймса Уэбба, облегчат обнаружение того, из чего на самом деле состоят экзопланеты и содержат ли они, по крайней мере, подходящие материалы, чтобы сделать возможной жизнь. На данный момент есть много хороших претендентов, но это новое исследование может значительно пополнить этот растущий список.

Трой Фарах

Трой Фарах — журналист в области науки и общественного здравоохранения, чьи репортажи публиковались в журналах Scientific American, STAT News, Undark, VICE и других изданиях. Он является соведущим подкаста о политике в отношении наркотиков и науки Narcotica. Его веб-сайт troyfarah.com, его можно найти в Твиттере по адресу @filth_filler 9.0003

БОЛЬШЕ ОТ Троя Фараха

Актуальные статьи с салона

Кеплер | Последние новости, фото и видео

Кеплер | Последние новости, фото и видео | WIRED

Перейти к основному содержанию

История сохранена

Чтобы вернуться к этой статье, перейдите в раздел «Мой профиль» и выберите Просмотреть сохраненные истории.

Кеплер

ПоискПоиск

Фото

Галактика по соседству

Наука

Дело об испаряющихся экзопланетах

Science

New Kepler Exoplanet Discovery, заправленное AI

Science

Как НАСА визуализирует ошеломляющие миры, не видя их

Ncients, не видя их

9029. Миссия НАСА, которая только что открыла более 100 новых экзопланет

Наука

Дайте карликовой планете 2007 OR10 настоящее имя, которого она уже заслуживает

Наука

Кеплер НАСА только что удвоил количество известных экзопланет

Ребята, многие сигналы из космоса кажутся инопланетянами

Наука

На самом деле двоюродный брат Земли может быть совсем не похож на Землю

Наука

Существуют ли обитаемые экзопланеты, которые могут нас слышать?

Наука

Почему мы ищем инопланетную жизнь на спутниках, а не только на планетах

Наука

Астрономы становятся ближе, чем когда-либо, в поисках близнеца Земли Марк Ву

5

Наука

Искусство и наука лучших иллюстраций экзопланет НАСА

Наука

Новая экзопланета может быть двоюродной сестрой Земли или чем-то совершенно чужим — Размер и покрытие лавой

Наука

Телескоп НАСА для поиска планет в критическом состоянии после отказа оборудования

Наука

3 Новые экзопланеты могут иметь подходящую температуру для жизни

Наука

Рекордная экзопланета едва больше Луны Планеты, похожие на Землю

Наука

15 потенциально обитаемых планет, обнаруженных астрономами-любителями

Наука

0005

Наука

Плотно расположенные планеты обнаружены вокруг солнцеподобной звезды

Другие истории выглядит как пиксельная лампочка, но на самом деле демонстрирует инфракрасное мастерство обсерватории. Символ звезды отмечает звезду экзопланеты HIP 65426 b, которую Уэбб заблокировал на изображении. Предоставлено: Ааринн Картер, команда ERS 1386.

Космический телескоп Джеймса Уэбба сделал свой первый снимок планеты за пределами Солнечной системы, открыв окно для понимания других миров и подчеркнув огромные возможности телескопа.

Телескоп Webb впервые обнаружил CO2 на экзопланете: что это значит для обнаружения инопланетной жизни

Изображение планеты под названием HIP 65426 b, объекта, похожего на Юпитер, но моложе и горячее, который находится в 107 парсеках от Земли в созвездии Центавра. Это первое изображение экзопланеты, когда-либо полученное в глубоком инфракрасном диапазоне, что позволяет астрономам изучать весь диапазон яркости планеты и то, из чего она состоит.

«Это дает нам длины волн, на которых мы никогда раньше не видели планет», — говорит Бет Биллер, астроном из Эдинбургского университета, Великобритания, и член исследовательской группы. Об этом изображении сообщалось в статье на сервере препринтов arXiv 31 августа 1 ; отчет не рецензировался.

Находка подтверждает, насколько мощным будет Уэбб для изучения экзопланет. Запущенный в декабре в рамках сотрудничества между НАСА и европейским и канадским космическими агентствами, телескоп начал заниматься наукой в ​​июне, используя свое главное зеркало шириной 6,5 метра для наблюдения за Вселенной с точки, расположенной примерно в 1,5 миллионах километров от Земли. Тот факт, что он смог сделать такой четкий снимок HIP 65426 b, предполагает, что он сможет сфотографировать даже меньшие планеты, размером с Сатурн или даже Нептун, вращающиеся вокруг других звезд. Это резко улучшит научное понимание далеких планетарных систем.

Телескоп Уэбба сфотографировал HIP 65426 b на нескольких длинах волн инфракрасного излучения (слева направо: 3,00, 4,44, 11,4 и 15,5 микрометра). Предоставлено: NASA/ESA/CSA, A. Carter (UCSC), команда ERS 1386 и A. Языческий (STScI)

Астрономам известно более 5000 экзопланет, но они сфотографировали только около 20. Сфотографировать экзопланеты напрямую сложно, потому что они часто теряются в ярком свете звезды, вокруг которой они вращаются.

Но наблюдение за ними в инфракрасном диапазоне, как это делает Уэбб, помогает усилить контраст между звездой и планетой. «Вы находитесь в режиме, когда планеты самые яркие, а звезды самые тусклые», — говорит Ааринн Картер, астроном из Калифорнийского университета в Санта-Круз и ведущий автор препринта.

«Малыш Юпитер»

Картер и его коллеги решили изучить HIP 65426 b после того, как другие астрономы обнаружили его в 2017 году 2 с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили. В июле этого года команда Картера использовала инструменты на Уэббе, чтобы физически заблокировать свет от звезды HIP 65426 b, позволив планете появиться в поле зрения. HIP 65426 b вращается вокруг своей звезды примерно в два раза дальше, чем Плутон вокруг Солнца.

Открытие дополнительных инфракрасных длин волн позволило астрономам лучше понять, сколько энергии излучает атмосфера планеты. Это, в свою очередь, позволило им использовать модели звездной эволюции, чтобы определить ее массу в 7 раз, а радиус — в 1,45 раза больше, чем у Юпитера.

Четыре откровения телескопа Уэбба о далеких галактиках

HIP 65426 b, вероятно, около 14 миллионов лет, что делает его «младенцем Юпитера», говорит Биллер. Это «как Юпитер, но сразу после того, как он сформировался». Нашей Солнечной системе около 4,5 миллиардов лет.

Будущие исследования, вероятно, позволят выяснить, как HIP 65426 b формировался и развивался с течением времени. Между тем, другие астрономы планируют использовать Уэбба для изучения многих других экзопланет, особенно больших, которые находятся относительно далеко от своей звезды-хозяина и, таким образом, могут быть отображены напрямую.

Такая работа дополняет другие способы наблюдения Уэбба за экзопланетами, такие как анализ звездного света, проходящего через атмосферу планеты, чтобы увидеть, какие химические соединения содержатся в атмосфере. Астрономы не могут использовать этот метод для HIP 65426 b, потому что он находится слишком далеко от своей звезды. Но команда Картера применяет спектральный анализ к другой планете, которая значительно больше Юпитера и известна как VHS 1256 b. Он находится на расстоянии 22 парсека от Земли в созвездии Ворона.

Результаты этого анализа были опубликованы на arXiv 1 сентября 3 и включают признаки силикатных зерен — по сути, горячего песка — в атмосфере VHS 1256 b. «Это очень впечатляющий результат, — говорит Картер. Это первый случай, когда песчинки были обнаружены в атмосфере планеты за пределами Солнечной системы.

Такие песчаные облака могут образовываться, когда температура на планете достаточно высока, чтобы испарять породообразующие минералы.

Каталожные номера

  1. Картер, А. Л. и др. Препринт на https://arxiv.org/abs/2208.14990 (2022).

  2. Шовен, Г. и др. Астрон. Астрофиз. 605 , Л9 (2017).

    Артикул

    Google ученый

  3. Miles, B.E. и др. Препринт на https://arxiv.org/abs/2209.00620 (2022).

Загрузить ссылки

Телескоп Джеймса Уэбба НАСА зафиксировал первое свидетельство наличия углекислого газа на экзопланете WASP-39б

Примечание редактора: Подпишитесь на информационный бюллетень CNN по теории чудес. Исследуйте вселенную, узнавая новости об удивительных открытиях, научных достижениях и многом другом.

Си-Эн-Эн
—

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба зафиксировал первое явное свидетельство наличия углекислого газа в атмосфере экзопланеты, планеты за пределами нашей Солнечной системы.

Экзопланета WASP-39b — это горячий газовый гигант, вращающийся вокруг похожей на солнце звезды, которая находится в 700 световых годах от Земли и является частью более крупного исследования Уэбба, которое включает в себя две другие транзитные планеты, согласно НАСА. Агентство отмечает, что понимание состава атмосферы планет, таких как WASP-39b, имеет решающее значение для понимания их происхождения и того, как они развивались.

На этой иллюстрации показано, как может выглядеть экзопланета WASP-39 b, исходя из современных представлений о планете.

НАСА, ЕКА, CSA и Дж. Олмстед (STScI) 905:30
«Молекулы углекислого газа являются чувствительными индикаторами истории формирования планет», — сказал в пресс-релизе Майк Лайн, доцент Школы исследования Земли и космоса Аризонского государственного университета. Лайн является членом исследовательской группы JWST Transiting Exoplanet Community Early Release, которая проводила расследование.

Составное изображение Webb NIRCam с двумя фильтрами — F212N (оранжевый) и F335M (голубой) — системы Юпитера, без маркировки (вверху) и с маркировкой (внизу). Авторы и права: НАСА, ЕКА, ККА, группа ERS Jupiter; обработка изображений Рикардо Уэсо (UPV/EHU) и Джуди Шмидт.

Команда NASA/ESA/CSA/Jupiter ERS

Даже ученые не ожидали, что изображения Юпитера, сделанные телескопом Уэбба, будут такими хорошими.

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_9D20523F-2A25-29B7-860B-D6D0C5DD5F92@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Команда провела наблюдения за углекислым газом, используя спектрограф ближнего инфракрасного диапазона телескопа — один из четырех научных инструментов Уэбба — для наблюдения за атмосферой WASP-39b. Их исследование является частью Научной программы раннего выпуска, инициативы, направленной на то, чтобы предоставить данные с телескопа сообществу исследователей экзопланет как можно скорее, направляя дальнейшие научные исследования и открытия.

Это последнее открытие было принято для публикации в журнале Nature.

«Измеряя эту характеристику углекислого газа, мы можем определить, сколько твердого и сколько газообразного материала было использовано для формирования этой газовой планеты-гиганта», — добавил Лайн. «В ближайшее десятилетие JWST проведет это измерение для множества планет, что даст представление о деталях формирования планет и уникальности нашей собственной Солнечной системы».

Высокочувствительный телескоп Уэбба был запущен в Рождество 2021 года на его текущую орбиту в 1,5 миллиона километров (почти 932 000 миль) от Земли. Наблюдая за Вселенной с более длинными волнами света, чем используют другие космические телескопы, Уэбб может более внимательно изучать начало времени, искать ненаблюдаемые образования среди первых галактик и заглядывать внутрь пылевых облаков, где в настоящее время формируются звезды и планетарные системы.

В захваченном спектре атмосферы планеты исследователи увидели небольшой холм между 4,1 и 4,6 микрон — «четкий сигнал углекислого газа», — сказала руководитель группы Натали Баталья, профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Круз. , в выпуске. (Микрон — единица длины, равная одной миллионной части метра.)

Большой розовый; крапчатая галактика, напоминающая колесо с маленьким; внутренний овал; с пыльно-голубым между ними справа; с двумя меньшими спиральными галактиками примерно такого же размера слева на черном фоне.

НАСА/ЕКА/CSA/STScI

Редкий тип галактик ослепляет на новом изображении телескопа Уэбба

«В зависимости от состава, толщины и облачности атмосферы она поглощает одни цвета света больше, чем другие, из-за чего планета кажется больше», — сказал член команды Мунацца Алам, научный сотрудник лаборатории Земли и планет Института науки Карнеги. . «Мы можем проанализировать эти незначительные различия в размерах планеты, чтобы выявить химический состав атмосферы».

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_EB50AC52-24EB-979B-56F3-D6CFE3A886E1@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Доступ к этой части светового спектра, который делает возможным телескоп Уэбба, имеет решающее значение для измерения содержания газов, таких как метан и вода, а также углекислого газа, которые, по мнению НАСА, существуют во многих экзопланетах. Поскольку отдельные газы поглощают разные комбинации цветов, исследователи могут исследовать «небольшие различия в яркости проходящего света в спектре длин волн, чтобы точно определить, из чего состоит атмосфера», согласно НАСА.

Ранее телескопы НАСА «Хаббл» и «Спитцер» обнаружили в атмосфере планеты водяной пар, натрий и калий. «Предыдущие наблюдения этой планеты с помощью Хаббла и Спитцера дали нам дразнящие намеки на то, что углекислый газ может присутствовать», — сказал Баталья. «Данные JWST показали явную особенность углекислого газа, которая была настолько заметной, что практически кричала на нас».

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба обнаружил 20 экзопланетных систем, и Международный астрономический союз хочет, чтобы люди со всего мира представили рекомендации по именам.

Лаура Бетц/НАСА/Associated Press/ФАЙЛ

Ученые просят общественность назвать 20 экзопланетных систем, наблюдаемых телескопом Уэбба. Вот как отправить свою идею

«Как только данные появились на моем экране, меня захватила колоссальная характеристика углекислого газа», — сказал член команды Зафар Рустамкулов, аспирант кафедры наук о Земле и планетах Мортона К. Блаустейна в Университете Джона Хопкинса, в новостях. выпускать. «Это был особый момент, когда мы перешагнули важный рубеж в науках об экзопланетах», — добавил он.