Зефирная планета сбила астрономов с толку

Астрономы обнаружили самую «пышную» экзопланету размером с Юпитер вокруг красного карлика. Ее плотность составляет всего 0,27 г на см3 — вдвое меньше, чем у Сатурна, который в Солнечной системе является самым «разреженным» газовым гигантом. Никогда ранее вокруг красного карлика не попадалось таких ​​«пышных» газовых планет. Сегодняшние модели формирования планет с трудом объясняют, как она возникла.

Согласно современной теории, большие газовые планеты, такие как Юпитер и Сатурн, образуются, когда аккреционный диск звезды содержит достаточно материала. Обычно это характерно для более тяжелых звезд с массой не менее одной солнечной. Затем образуется массивное каменное ядро, которое связывает с собой много газа . Его высокая гравитациям ожет удерживать эту газовую оболочку после растворения первичного облака.

Однако газовые гиганты встречаются и у красных карликов с малой массой, хотя их аккреционные диски должны быть слишком легкими для такой большой планеты.

«Кроме того, аккреционный диск имеет более короткое время жизни в насыщенной УФ-излучением среде М-карликов».
Шабхам Канодиа из Университета штата Пенсильвания и его коллеги

Следовательно, у протопланеты на самом деле слишком мало времени, чтобы сформировать достаточно тяжелое ядро.

Команда Канодии обнаружила газовый гигант, необычный в нескольких отношениях. От нас экзопланету TOI-3757b отделяет приблизительно 580 световых лет. Она вращается вокруг более старого красного карлика, имеющего около 60 % массы и размера нашего Солнца. Наблюдения за транзитом со спутника НАСА TESS уже показали, что планета имеет диаметр около 150 000 км.

Это делает TOI-3757b редким для красного карлика газовым гигантом. Кроме того, у него еще и необычно тесная орбита. Астрономы определили, что для обращения вокруг родительской звезды экзопланете требуется всего 3,5 дня. TOI-3757b в десять раз ближе к своей центральной звезде, чем, например Меркурий.

«Предыдущие исследования обычно находили такие планеты-гиганты намного дальше от красных карликов».
Шабхам Канодиа

Однако еще более удивительной является плотность экзопланеты: с помощью наземных телескопов астрономы наблюдали крошечное колебание, вызванное гравитацией планеты на ее звезде, и смогли определить, что TOI-3757b имеет около земных 85 масс. Значит, этот газовый гигант имеет размеры Юпитера и только четверть его массы. Поэтому плотность экзопланеты составляет всего 0,27 г на см3.

«Таким образом, TOI-3757b имеет самую низкую плотность, когда-либо измеренную у планеты красного карлика»
Канодиа и его команда

Даже Сатурн, наименее плотная газовая планета в нашей Солнечной системе, в два раза плотнее этой экзопланеты. Плотность этого газового гиганта составляет всего четверть плотности воды, он пышный, как зефир, и может плавать даже в бассейне с водой.

Странно то, что когда газовые гиганты имеют исключительно низкую плотность, это обычно происходит из-за очень горячей раздутой газовой оболочки, когда планета получает много тепла от своей звезды — например горячего Юпитера.

«Но приток тепла к TOI-3757b не является аномально повышенным по сравнению с другими газовыми гигантами вокруг М-карликов. Поэтому мы считаем маловероятным, что раздутая природа TOI-3757b связана со звездным теплом».
Команда Канодиа

Большое количество внутреннего тепла также может раздувать планеты. Обычно это происходит, когда экзопланета очень молода и ее недра едва успели остыть. Однако в случае с TOI-3757b это тоже маловероятно, поскольку характеристики родительской звезды предполагают, что ей уже более семи миллиардов лет. Поэтому и ее планета вряд ли может быть моложе.

Астрономы предполагают, что виновниками ее пышности могут быть два фактора: во-первых, звезда и планета имеют относительно низкую металличность — они содержат только треть тяжелых элементов по сравнению с другими красными карликами и их газовыми планетами. Таким образом, аккреционный диск этой системы мог содержать гораздо меньше материала для формирования планет. Кроме того, такие первичные облака растворяются быстрее, чем богатые металлом

Это означает, что твердое ядро ​​газового гиганта, вероятно, не могло расти достаточно быстро, чтобы достичь своего полного размера. В результате оно ​​осталось меньшим и менее массивным, чем у других газовых гигантов, а газовая аккреция тоже началась позже.

«TOI-3757b — это неудавшийся Юпитер».
Команда Канодиа

Второй фактор: TOI-3757b вращается вокруг своей звезды по немного эксцентричной орбите. В результате гравитационное воздействие звезды на ее планету меняется во время движения по орбите. Это создает растягивающие и сжимающие приливные силы, которые могут нагревать внутреннюю часть и газовую оболочку газового гиганта, вызывая инфляцию.

«Такой приливный эффект может быть причиной, по крайней мере, частичного вздутия TOI-3757b».
Канодиа и его коллеги

Дальнейшие исследования должны прояснить, как и почему эта необычная экзопланета стала таким пышным газовым гигантом.

Источник информации и фото: scinexx.de

Два исследования открыли одну из тайн Юпитера

Большое красное пятно Юпитера, диаметром приблизительно 16 000 км, бушующее над газовым гигантом, занимает науку более 200 лет. Данные космического зонда «Юнона» недавно раскрыли еще один его секрет, зафиксировав некоторые детали этой мега-бури Солнечной системы.

В 2019 году зонд дважды проходил Красное пятно, производил на планете различные измерения и обнаружил там еще две других бури меньших размеров. Команда Скотта Болтона (Southwest Research Institute) проанализировала его наблюдения за штормом на Юпитере и сообщила об этом в Science.

Данные микроволнового излучения показывают, что Красное пятно простирается намного ниже в газовую оболочку, чем предполагалось ранее. Шторм достигает глубины 200-500 км, частично простирается глубже зоны, в которой конденсируются вода и аммиак, то есть ниже границы облаков. Поэтому там еще есть нисходящие потоки и осадки, возможно, сыгравшие важную роль в создании и поддержании урагана-монстра.

Второе исследование, опубликованное в Science командой Марции Паризи (Калифорнийский технологический институт), было посвящено джетам, возникающим между атмосферными полосами Юпитера. Ученые исследовали движения «Юноны», во время вращения которого вокруг планеты, постоянно возникали небольшие гравитационные аномалии, приводившие к крошечным изменениям орбиты космического корабля, что позволяет сделать выводы о глубине атмосферных структур.

Команда Паризи определила, что глубина Красного пятна равна 500 км. При этом джеты достигают даже 3000 км. Исследователи не могут объяснить происхождение такой разницы. Они могут только исключить тот факт, что приводные механизмы шторма такие же, как и на Земле, - в итоге джеты приводят в движение Красное пятно, зажатое между двумя струями, которые текут в разных направлениях.

Также неясно, что это означает для будущего Красного пятна за последние 150 лет оно уменьшилось и округлилось. Хотя ветры и набирают во внешних областях скорость, внутри они дуют медленнее. Измерения телескопа Хаббл показали, что по мере того, как пятно сокращается, буря усиливается. Единственное можно сказать наверняка: она будет продолжаться еще как минимум несколько десятилетий.

Источник: spektrum.de

K2-25b противоречит теории формирования планет

Наблюдения с использованием NSF NOIRLab-программы показывают экзопланету молодой звезды в скоплении Гиад. Она необычайно плотна для своих размеров и возраста. Вес экзопланеты соответствует 25 массам Земли, а сама она чуть меньше Нептуна. Существование такого объекта противоречит предположениям ведущих теорий формирования планет. В результате новых наблюдений экзопланеты K2-25b возник вопрос о том, как она появилась, сообщают ученые в Astronomical Journa .

От нас до звездного скопления Гиад, куда входит M-карлик, центральная звезда K2-25b, приблизительно 150 световых лет. Этому скоплению молодых звезд в направлении созвездия Тельца 600 миллионов лет. Обращается экзопланета вокруг M-карлика за 3,5 дня.

Астрономы предполагают, что планеты-гиганты формируются, собирая сначала скромное ледяное ядро, ​​в 5-10 раз превышающее массу Земли. Затем они создают огромную газовую оболочку, которая в сотни раз больше этой массы. В результате получается газовый гигант, напоминающий Юпитер.

K2-25b нарушает все правила: с массой, в 25 раз превышающей земную, и скромными размерами, экзопланета почти целиком состоит из ядра ​​и очень незначительной газообразной оболочки. Эти странные свойства создают две загадки для астрономов. Во-первых, как K2-25b собрала такое большое ядро, которое во много раз больше предсказанного теорией предела, составляющего 5-10 земных масс? Во-вторых, как с такой большой массой ядра и сильным гравитационным притяжением избежать накопления значительной газовой оболочки?

Экзопланета меньше по размеру, чем Нептун, но примерно в 1,5 раза массивнее. «K2-25b необычна, - отметил глава исследовательской группы Гудмундур Стефанссон, научный сотрудник Принстонского университета. - Обычно эти миры имеют низкую плотность, а некоторые - даже расширенные испаряющиеся атмосферы. K2-25b, судя по проведенным измерениям, кажется, имеет плотное ядро, скалистое или богатое водой, с тонкой оболочкой».

Чтобы изучить природу и происхождение K2-25b, астрономы определили ее массу и плотность. Хотя размер экзопланеты был первоначально измерен с помощью спутника НАСА "Кеплер", ее размер уточнили с помощью высокоточных измерений, проведенных с 0,9-метрового телескопа WIYN в КПНО и 3,5-метрового телескопа в APO.

Наблюдения, сделанные с помощью этих двух телескопов, основывались на простой, но эффективной методике, разработанной в рамках докторской диссертации Стефанссона. В этой технологии используется умный оптический компонент, называемый инженерным рассеивателем, который можно приобрести примерно за 500 долларов. Он позволяет во время транзита планеты более точно измерять светимость звезды и, в частности, размер орбитальной планеты.

Благодаря наблюдениям с помощью диффузоров астрономы теперь могут с большей точностью прогнозировать, когда K2-25b пройдет транзитом свою центральную звезду. Если раньше транзиты можно было прогнозировать только с точностью 30-40 минут, то теперь - до 20 секунд. Это улучшение имеет решающее значение для планирования последующих наблюдений.

Источник: phys.org

Астрономы прекратили текущий поиск Планеты 9

С телескопа Subaru обсерватории Мауна-Кеа (США) астрономы семь дней искали во внешней части Солнечной системы неоткрытую большую планету - так называемую Планету 9. Возможно, поиски принесли успех.

Из-за плохой видимости последние попытки найти предсказанную девятую планету не удались, но тут погода была полностью на стороне участников поиска.

«Мы почти каждую ночь могли получать кучу данных. Я чувствую, если нам при помощи телескопа Subaru суждено найти Планету 9, то она прячется в этих данных».
Профессор Caltech Майк Браун

Художественное изображение разыскиваемой Планеты 9 Фото: ESO

В целом на прошлой неделе было осмотрено 85 % этой части неба, где Майку Брауну, работающему совместно с Константином Батыгиным, кажется возможным присутствие планеты - если она действительно существует.

Диаграммы траектории 9 транснептуновых объектов, на орбиту которых Планета 9 может влиять Фото: Tomruen

Астрономы вычислили: небесное тело под названием Планета 9 должно было бы иметь массу приблизительно в 10 раз превышающую земную и находиться на 20-кратном расстоянии от Солнца, по сравнению с Нептуном. Майк Браун и его коллеги еще месяц будут продолжать поиски загадочной планеты, местоположение которой, если она все-таки существует, они существенно смогли ограничить.

«Если Планета 9 находится сейчас на самом деле в предполагаемом регионе, [...] у нас на 90-95 % есть шанс отыскать ее в наших новых данных. Оставшиеся 5-10 % описывают сценарий, в котором планета существует, но находится так близко к фоновой звезде, что мы не можем отличить ее от этой звезды. Чтобы предотвратить это, мы всегда ведем наблюдения несколько дней подряд».
Майк Браун

Однако основная проблема кроется в Млечном Пути, который кишит звездами. Здесь планета может очень легко спрятаться перед одной из них. В настоящее время Браун видит 80 % шансов обнаружить Планету 9.

«Это меньше, чем я хотел бы, и мы работаем над сокращением оставшихся 20 %. Но да, может быть, нам просто не повезло, и мы не можем видеть планету, хотя она там есть».
Майк Браун

Браун, Батыгин и их коллеги сейчас оценивают данные и планируют на февраль следующие наблюдения. Затем они хотят продолжить поиск более продвинутыми методами анализа данных, если Планеты 9 еще нет в собранных данных.

Источник: grenzwissenschaft-aktuell.de

Алмазы в метеорите с "потерянной" планеты

Обломок «потерянной» протопланеты был обнаружен Фархангом Набие из Лозаннского политехнического колледжа (EPFL) и его коллегами. Они нашли то, что искали в образце метеоритов Альмахата-Ситта. Эти фрагменты астероидов, разбившихся в Нубийской пустыне в 2008 году.

Анализ показал, что эти метеориты содержат удивительно большие кристаллы алмазов. «В нашем образце имеются даже алмазные кристаллы размером 100 микрон, которые затем были разделены графитовыми полосками», - сообщают исследователи. В алмазных гранулах они обнаружили также включения сульфидов железа, железосодержащих соединений хрома и некоторых богатых металлом фосфатов.

Однако эти кристаллы алмазов слишком велики, чтобы появиться во время удара метеорита о Землю. Обычно их величина всего лишь несколько нанометров. Поэтому для создания таких крупных алмазных гранул метеоритная порода должна была подвергаться значительно более длительному и сильному давлению - более 20 гигапаскалей. Это также исключает образование алмазов непосредственно из углеродистого газа исходного облака.

Столкновения планет «очистили» Солнечную систему Фото:. © NASA / JPL-Caltech

Возникновение метеоритных алмазов объяснили метеориты Альмахата-Ситта - так называемые уэйлиты. Эти очень редкие, довольно крупнозернистые метеориты содержат, помимо графита и алмазных гранул, преимущественно оливин и пироксен - которые должны происходить из небесного тела, уже имеющего металлическое ядро, мантию и состоящую из породы кору.

Однако такое разделение компонентов, когда более тяжелые металлы погружаются внутрь, происходит только в планетах, карликовых планетах, таких как Плутон или Церера, и в протопланетах ранней Солнечной системы. Состав уэйлита также предполагает, что его родное небесное тело разрушилось в ранний период Солнечной системы.

Алмазные кристаллы метеорита Almahata Sitta под электронным микроскопом Фото: © Nabiei и др.

Поэтому метеориты Альмахата-Ситта должны происходить из небесного тела размером с планету, миллиарды лет назад вращавшегося вокруг Солнца. Только тогда можно объяснить необычно большие алмазные кристаллы и их включения. Эта бывшая протопланета была либо величиной с Марс, - тогда кристаллы алмазов сформировались в ее мантии. Либо планетарный эмбрион был размером с Меркурий, и алмазы образовались в его ядре, где давление было достаточным.

«Наше исследование представило веские доказательства, что родитель уреилита был «потерянной» протопланетой - крупным планетарным эмбрионом, который позже был полностью разрушен столкновениями», - заявили ученые. «Это первое убедительное доказательство такого большого небесного тела, которое позже исчезло».

Источник: scinexx.d

Экзовенера в окрестностях Солнца

Земля прекрасное место для жизни - Венера же нам, людям, и нашей природе совершенно не подходит, хотя у этих планет почти одинаковые масса и плотность. Так почему же на одной развивалась жизнь, а другая превратилась в бесплодный и неприветливый парник? Ответить можно было бы, собрав наблюдения за другими планетами типа Земли и Венеры. После недавнего открытия в нашей части Галактики экзопланеты Kepler-1649b, похожей на Венеру, мы стали к этой цели на шаг ближе!

Новая соседка

Команда американских ученых, возглавляемая Изабель Анджело (Isabel Angelo), объявила об открытии методом транзита Kepler-1649b, экзопланеты звезды, от которой нас отделяет всего 219 световых лет. Она приблизительно размеров Земли и Венеры. Ей достается столько же света от центральной звезды, как Венере от Солнца

Сравнение размеров Венеры и Земли. Хотя у них почти одинаковые размер и плотность, эти две планеты развивались совершенно по-разному Фото: NASA

После открытия Kepler-1649b Анджело и ее сотрудники провели дальнейшие наблюдения с целью проверки планетарной природы и выяснения свойств экзопланеты. Они обнаружили, что радиус Кеплер-1649b больше земного в 1,08 раза и она получает света больше Земли в 2,3 раза. По этим параметрам эта планета, очень напрминает Венеру. Kepler-1649b обращается вокруг светила с радиусом, составляющим лишь четверть солнечного, за 8,7 суток. Однако она значительно ближе Земли к центральной звезде, поэтому получает столько же света, как планета Венера от Солнца.

По каким параметрам эта планета может отличаться от Венеры:

1. Экзопланета Kepler-1649b может быть более подвержена эффектам изменчивости своей звезды. M-карлики обычно более магнитоактивные чем Солнце, а орбита Kepler-1649b подходит к своему светилу очень близко.
2. Kepler-1649b, если сравнивать с Венерой, получает относительно мало энергии, так как ее звезда холоднее и излучает свет на более низких частотах, чем Солнце
3. Kepler-1649b может подвергаться большим приливным эффектам от центральной звезды, поскольку имеет очень тесную орбиту, что может вызвать приливное нагревание, синхронное вращение, и приливный захват, которые способны влиять на сезоны и геологическую активность планеты.

Художественное изображение экзопланеты, вращающейся вблизи своей звезды, как Венера вокруг Солнца Фото: CfA/Dana Beere

Задачи на будущее

Несмотря на эти различия, экзопланета Kepler-1649b считается наиболее похожей на Венеру с точки зрения ее размера и попадающего на поверхность излучения. Это впервые позволяет изучить ее отличия от землеподобных экзопланет и понять, какие условия могут привести к обитаемости планеты.

Мы сможем получить больше информации о Kepler-1649b по мере осуществления предстоящих миссий космических телескопов: TESS сможет наблюдать большее число транзитов, а Gaia - точнее вычислить свойства звезды и планеты; кроме того, Kepler-1649b станет отличным источником изучения атмосферы экзопланеты для стартующего в 2018 году телескопа Джеймса Вебба.

Источник: iopscience.iop.org

Поиск "Планеты X": найдены 4 новых объекта

Австралийские астрономы, занимающиеся поиском в Солнечной системе "Планеты Девять" (Planet Nine), называемой часто "Планетой X", обнаружили четыре новых неизвестных объекта.

Поиск велся с помощью телескопа SkyMapper. Он принадлежит обсерватории Сайдинг-Спринг в Новом Южном Уэльсе. Наблюдения проходили в рамках гражданского научного проекта, предпринятого для помощи в поисках "Планеты Девять", математически предсказанной на внешней границе нашей Солнечной системы. В результате были открыты четыре ранее неизвестных объекта. Среди них может оказаться и "Планета 9", поиск которой пока безуспешно ведется многими астрономами, включая любителей.

Команда астрономов Австралийского национального университета, возглавляемая доктором Бредом Такером (Brad Tucker), сообщает о проекте Planet9Search, организованном совместно с программой BBC Stargazing Live. Обнаружение ранее известных малых планет (астероидов) Хирона и Комачины показало что проект фактически в состоянии реально найти «Планету Девять», если она существует и может быть обнаружена во время наблюдения в пределах видимых телескопом небесных регионов.

Поиск "Планеты Девять": изображения из данных обсерватории Сайдинг-Спринг Фото: Caltech/R. Hurt, IPAC/Zooniverse.org

В поиске участвовали в целом более 20000 человек, и при этом было классифицировано почти пять миллионов объектов.

Сейчас астрономы могут исключить существование планеты, имеющей размеры Нептуна, примерно в 90 % южного неба на расстоянии около 350 астрономических единиц (АЕ = расстоянию Земля - Солнце).

В настоящее время проводится анализ четырех обнаруженных неизвестных объектов и проверяется, относятся ли они к неизвестным карликовым планетам, астероидам или среди них находится ”Планета X”.

Астрономы-любители, мечтающие найти эту математически предсказанную планету, могут присоединиться к ее поиску в данных НАСА на Backyard Worlds: Planet 9. Участникам предлагается искать объекты в данных наблюдений инфракрасного космического телескопа WISE.

Новые сведения: на Марсе раньше была вода

На Марсе найдены новые доказательства, что там были условия, подходящие для жизни. Севернее самого большого кратера Красной планеты исследователи обнаружили свидетельства возникновения отложений водных потоков.

Несмотря на уверенность многих ученых, что на Марсе в прошлом была вода, остается спорным вопрос о длительности этой обитаемой фазы. Международная команда исследователей представила новые геологические доказательства присутствия там воды в течение значительных периодов времени.

Область севернее равнины Эллада

Ученые возглавляемые Франческо Салезе (Francesco Salese) из университета Нанта (Франция) сделали выводы из исследований относительно плоской области севернее низменной равнины Эллады, крупнейшего ударного кратера на Марсе (он считается по величине вторым в Солнечной системе после бассейна Эйткен на Южном полюсе Луны).

"Происхождение этих плоских участков на северной окраине равнины Эллады связывали до сих пор с вулканической деятельностью. Наши анализы, наоборот, указывают на что-то иное, потому что мы обнаружили большие по толщине и протяженности участки осадочных пород".
Франческо Салезе

Для возникновения этих осадочных отложений на краю равнины Эллады 3,8 млрд лет назад была необходима изобилующая водой окружающая среда, считают ученые.

Карта высот показывает равнину Элладу, огромный синий бассейн ниже центра изображения. Осадочные отложения на северном краю этого ударного кратера создавались долгое время, когда на Марсе преобладали теплые и влажные условия Фото: Mola science team

Растущие осадочные отложения

Однако еще более важно, что рост этих отложений требует много времени. По мнению исследователей, на Марсе могла быть влажная среда, по меньшей мере, сотни миллионов лет.

Чтобы создать представленную в Journal of Geophysical Research: Planets подробную геологическую карту региона, Салезе и его команда, состоявшая из ученых Франции и Италии, использовали данные спутников Mars Express (ESA) и Mars Reconnaissance Orbiter (NASA). Измерения показали, что слой осадочных отложений на северной окраине Эллады местами достигает в толщину до 500 м и показывает многочисленные признаки структуры, возникшей под действием воды.

"Все эти особенности позволяют предположить, что этот регион подвергается воздействию жарких и влажных условий в течение длительного времени. Они, вероятно, возникли в озере или в протяженной речной системе".
Франческо Салезе

Это также увеличивает шансы, что на Марсе могла быть когда-то, по меньшей мере, микробная жизнь.

Источник: onlinelibrary.wiley.com

Газовый гигант с вихрями из рубинов и сапфиров

Признаки мощных изменений в направлении ветров были обнаружены на планете, в 16 раз превышающей Землю. От нас эта экзопланета удалена более, чем на 1000 световых лет. Впервые такие изменения погодных условий были замечены на газовом гиганте вне Солнечной системы. О результатах говорится в сообщении о новом исследовании, выполненном астрономами Университета Уорика.

Доктором Дэвидом Армстронгом и группой астрофизиков Уорвика было обнаружено, что на планету - газовый гигант HAT-P-7b - влияют значительные изменения сильных ветров, дующих по всей поверхности. Это, вероятно, приводит к штормам и серьезным катастрофам.

Открытие сделано в процессе наблюдения света, который отражался от атмосферы планеты гиганта HAT-P-7b. Были выявлены изменения этого света, показавшие, что самая яркая точка планеты смещается со своей прежней позиции.

Художественное изображение HAT-P-7b Фото: Университет Уорвика / Марк Гарлик

Этот сдвиг был вызван экваториальной струей с резко меняющейся скоростью ветра, перемещающего по всей планете огромное количество облаков. Сами облака состояли, вероятно, из корунда – минерала, который образует рубины и сапфиры.

Планета не может быть обитаемой, из-за жестоких штормовых погодных условий и неустойчивых температур. Одна сторона экзопланеты, обращеннная к звезде, гораздо горячее, чем другая: средняя температура дневной стороны на HAT-P-7 - 2860K.

"С помощью спутника Kepler (НАСА) мы смогли изучить свет, отраженный от HAT-P-7b, придя к выводу, что атмосфера меняется с течением времени. ... Мы ожидаем, что облака формируются на холодный ночной стороне планеты и быстро испаряются на горячей дневной стороне".
Д-р Дэвид Армстронг

Благодаря этому исследованию, астрофизики могут теперь начать изучение погодных процессов и выяснить, как с течением времени изменяется погода на планетах, находящихся вне Солнечной системы.

Газовый гигант HAT-P-7b, впервые зафиксированный астрономами в 2008 году, находится от нас в 320 парсеках (более 1040 световых лет). Это экзопланета, которая по размерам на 40% превышает Юпитер, причем ее масса в 500 раз больше земной. Планета вращается вокруг центральной звезды, на 50% более массивной, и вдвое большей, чем Солнце

Источник: nature.com

Открыта тайна ранней миграции газовых гигантов

Молодые экзопланеты свидетельствуют о ранней миграции газовых гигантов.

Обнаружена еще одна экзопланета: кроме недавно возникшего супернептуна K2-33 b, до сих пор окруженного остатками праоблака, найден горячий юпитер - газовый гигант звезды V830 Tau. У обеих планет очень тесные орбиты. Однако экзопланеты слишком велики, чтобы возникнуть так близко к родительским звездам, поэтому должны были перемещаться к ним, будучи еще внутри праоблака, сообщают исследователи в журнале "Nature".

Из примерно 2000 известных в настоящее время экзопланет поразительно многие относятся к горячим юпитерам - газовым гигантам, вращающимся в сто раз ближе к своим звездам, чем Юпитер к Солнцу. Обычно для оборота вокруг своего светила им требуется всего несколько земных суток. Кроме того, они сильно нагреваются из-за близости к звезде. Часть этих горячих юпитеров движется по "неправильным" или необычно эксцентричным орбитам.

Такие газовые гиганты не могли родиться там, где находятся. Они должны были возникнуть вдали от звезды, в области плотного и достаточно холодного газа, способного при турбулетности коллапсировать и формировать планеты. Даже Юпитер образовался когда-то намного дальше от Солнца, а затем мигрировал на сегодняшнюю орбиту.

Два газовых гиганта в младенчестве

Но когда происходит миграция? В праоблаке, до того как сформировались каменистые планеты, или после этого? Астрономы не знали, так как наблюдали за такими внесолнечными газовыми гигантами на раннем этапе их рождения, а не сразу после этого, в критической фазе для миграции.

Впервые позволяют взглянуть на эту критическую фазу обе недавно открытые экзопланеты, соответствующие ряду условий:

• космическим младенцам лишь несколько миллионов лет;
• принадлежат эти планеты к газовым гигантам, вращающимся на очень близком расстоянии вокруг своих звезд;
• образовались они не там, где находятся.

Звезде V830 Tau только два миллиона лет. Газовый гигант, вращающийся вокруг нее, тоже очень молод Фото: © Mark А. GarlickGarlick

Очень молодой горячий Юпитер

До нас от планетарного "младенца" приблизительно 430 световых лет. Он всего на 80 % меньше Юпитера. Его солнцу, V830 Tau, лишь около двух миллионов лет, и поэтому сам газовый гигант должен еще быть очень молод. Тем не менее, экзопланета вращается по чрезвычайно тесной орбите: ее период обращения составляет всего пять суток.

"Наше открытие продемонстрировало, что газовый гигант может появиться очень скоро после рождения своей звезды в непосредственной близости от нее. Горячие юпитеры могут, видимо, менее чем за два миллиона лет мигрировать внутрь планетарной системы".
Элоди Эбрард (Elodie Hébrard), соавтор работы, Университет Йорка.

Источник: nature.com

Новорожденная экзопланета полностью сформирована

Фото: NASA/JPL-Caltech

Открытие новорожденной экзопланеты может помочь объяснить планетарную эволюцию.

Международная команда исследователей обнаружила самую юную полностью сформировавшуюся экзопланету на орбите молодой звезды, свет от которой идет к нам 500 лет. Недавно открытая планета K2-33b напоминает размерами Нептун (но на 50% больше), примерно в шесть раз больше Земли и обращается вокруг своей звезды за пять суток. Это означает, что она в 20 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу.

Исследователи, в число которых входит д-р Саша Хинкли (Sasha Hinkley), Университет Эксетера, полагают, что планете всего 5000000 - 10000000 лет (по астрономическим понятиям и по сравнению с Землей, которой 4,5 млрд лет, она - сущий младенец). Это самая молодая, полностью сформировавшаяся планета из немногих новорожденных планет, обнаруженных на сегодняшний день.

Команда надеется, что новое открытие поможет астрономам глубже понять процессы эволюции планет Галактики. Статья об исследовании вышла в научном журнале Nature 20 июня 2016. Д-р Хинкли, старший преподаватель астрофизики и астрономии в Эксетере, считает, что открытие "обеспечивает экстраординарный снимок процесса образования планет".

K2-33 b, как показано на этом рисунке, является одной из самых молодых экзопланет, обнаруженных до настоящего времени. Она делает полный оборот вокруг своей звезды примерно за пять суток Фото: NASA/JPL-Caltech

Группа астрономов изучала новую планету, обнаруженную в ходе миссии K2 космического телескопа Kepler, зафиксировавшего транзит экзопланеты - регулярное затемнение света, излучаемого ее звездой.

Когда звезды формируются, они окружены плотными областями газа и пыли - протопланетными дисками, из которых формируются планеты. Если молодая звезда достигает нескольких миллионов лет, этот диск, в основном, рассеивается и формирование планеты завершается.

Родительская звезда новой экзопланеты имеет небольшой объем дискового материала, о чем свидетельствуют наблюдения космического телескопа Spitzer. Следовательно, она находится в завершающей стадии рассеивания.

"Астрономы знают, что звездообразование в этом регионе, Верхней Скорпиона (Upper Scorpius), только что закончилось, так как около четверти звезд еще имеют яркие протопланетные диски. У остальной части звезд в регионе нет таких дисков, поэтому мы полагали, что формирование планет этих звезд, должно быть почти завершено и что там был бы хороший шанс найти вокруг них молодые экзопланеты".
Тревор Дэвид (Trevor David), ведущий автор статьи, докторант, работающий под руководством профессора астрономии Линн Хилленбранд (Lynne Hillenbrand)

Источник: nature.com

Размеры некоторых суперземель определены неверно

По мнению исследователей из Граца, некоторые экзопланеты окружают слои облаков, что привело к ошибочным оценкам размеров суперземель.

Грац - Уже идентифицировано более 3400 экзопланет, в том числе два десятка так называемых суперземель, имеющих, по меньшей мере, массу Земли и не достигающих массы Урана. Суперземли далеко не всегда могут быть каменистыми планетами, как Земля или Марс, и обладать условиями для жизни.

Австрийские ученые из IWF (Институт космических исследований) пришли к заключению, что в некоторых случаях размеры планет-суперземель были завышены. Они окружены слоем облаков и кажутся больше, чем в действительности.

Действительный радиус планет

Хельмутом Ламмером (Helmut Lammer) и его коллегой Лукой Фоссати (Luca Fossati) из IWF в Граце предложили гипотезу на основе анализа суперземель Corot-24b и Corot-24c, находящихся приблизительно в 4400 световых лет. Их радиусы превышают земной примерно в 4-5 раз. При этом у них абсолютно разные массы: Corot-24b примерно в шесть раз массивнее Земли, а чуть большая Corot-24c в 28 раз.

Сравнение действительных радиусов суперземель Corot-24b и Corot-24c

Фоссати и Ламмер изучали оболочки газообразного водорода двух экзопланет, обнаруженных в 2014 году космическим телескопом Коро, сначала по первой традиционной модели: при расчетах исследование до сих пор исходило из того, что безоблачные оболочки газообразного водорода затемняют звездный свет в области транзитных радиусов.

"Для этого планетам нужно давление газа примерно 0,1 бар. Следовательно, более легкая планета Corot-24b должна испытывать очень большие атмосферные выбросы и потеряла бы свою газовую оболочку менее чем за 100 миллионов лет".
Хельмут Ламмер

Однако горячая планета сохранила большой радиус, несмотря на преклонный возраст своей звезды. Из этого следует, что атмосферное давление должно быть значительно ниже.

"Звездный свет, скорее всего, гасится имеющимися облаками или паром в гидродинамически нагретой и протяженной верхней атмосфере".
Хельмут Ламмер

Необходимо рассмотреть другие суперземли

"То, что измеряется при транзите, не может в некоторых случаях быть настоящим радиусом планеты".
Лука Фоссати

По расчетам ученых Граца, "реальный" радиус CoRoT-24b составляет приблизительно 50 % наблюдаемого методом транзита. У более тяжелой и компактной экзопланеты CoRoT-24с эти данные совпадают.

По словам Фоссати, их работа будет полезна в последующих исследованиях экзопланет, так как космическим телескопом Кеплер найдено несколько планет с огромными транзитными радиусами, которые необходимо перепроверить на основе недавних исследований и вычислить истинные размеры.

Источник: oeaw.ac.at

Циркуляция океана на экзопланете может идти в другую сторону

Уровни соли океанов планет земного типа способны оказывать влияние на их климат, считают авторы исследования Центра океана и наук об атмосфере Университета Ист-Англии (UEA ).

Циркуляция океана (очень соленых либо пресных водах внеземных морей) будет влиять на их температуру - и может сделать их условия в большей мере пригодными для жизни.

До недавнего времени компьютерное моделирование обитаемых планет земного типа, похожих по климату на нашу, занималось, в основном, их атмосферами. Но для понимания стабильности климата и обитаемости жизненно важное значение имеет изучение океанов. Исследователи же не учитывали, что моря на экзопланетах могут быть не совсем такими, как земные. У них может быть другая соленость: больше или меньше свойственной нашим водам.

Художник изобразил планету, изобилующую водой Фото: pics-about-space.com

Профессор Дэвид Стивенс (David Stevens) из школы математики UEA пояснил, что число планет, найденных вне пределов Солнечной системы, быстро растет. Проведенное исследование помогает разобраться, возможна ли на них инопланетная жизнь. Ученые считают, что многие планеты могут быть для жизни непригодными, так как вращаются по отношению к светилу чересчур близко или далеко. Именно по этому расстоянию, а также температурам, допускающим на экзопланете, потенциально пригодной для жизни, возможность существования жидкой воды, и рассчитывается ее обитаемая зона.

Океаны планеты, роль которых в поддержании жизни очень важна, имеют огромный потенциал контроля климата, гласят предыдущие исследования. Океанологи, изучающие циркуляцию вод на экзопланетах, предполагали, что основные свойства - такие как соленость и глубина воды - будут там аналогичны земным.

Художественное изображение океана далекой планеты: © David Aguilar (CfA)

Группа исследователей хотела выяснить, что может происходить на других планетах, внешне похожих на Землю, имеющих, однако, условия (например, соленость) радикально отличающиеся от земных. На компьютерных моделях циркуляции океана экзопланеты были изучены океаны с очень низкой соленостью (как с пресной водой), солености, аналогичной среднему значению океанов Земли, а также высокой солености (уровни вплоть до Мертвого моря).

Доктор Манодж Джоши (Manoj Joshi) из школы экологических наук UEA отметил, что на Земле теплая вода океанов течет на поверхности по направлению к полюсам, затем охлаждается, уходит в высоких широтах в глубину и ​​движется там в сторону экватора.

Новое исследование продемонстрировало, что возможна обратная циркуляция в океанах экзопланет со значительно более высокой соленостью. Полярная вода, поступающая к экватору на поверхности, погружается в тропиках и течет в глубине по направлению к полюсам. Аналогичный сценарий был найден и для пресноводных океанов.

Эти модели циркуляции океана противоположны происходящему на Земле. Они приводят к резкому потеплению полярных областей. Такой сценарий может расширить диапазон обитаемости планеты.

Джоди Каллум (Jodie Cullum) из школы математики UEA подчеркнул, что и ряд других свойств экзопланет, пригодных для жизни, может отличаться от их земных аналогов. На циркуляцию океана способны влиять приливные силы, планетарное вращение, глубина вод и расположение континентов. Проведенная работа важна, так как поможет лучше понять конкретные детали обитаемости далеких планет.

Источник: pnas.org

Карта скалистой экзопланеты показывает мир, покрытый лавой

Международная команда, возглавляемая астрономами Кембриджского университета, получила на сегодняшний день самый детальный "отпечаток пальца" скалистой экзопланеты, обнаружив планету из двух половинок: почти полностью расплавленной и твердой.

По мнению исследователей, разница условий на ее горячей и холодной сторонах настолько велика, что это вызвало испарение атмосферы, в результате чего температура горячей стороны может достигать 2500 °С, а холодной - около 1100 °С. Результаты представлены в журнале Nature .

Используя данные Спитцера (НАСА), ученые исследовали экзопланету 55 Cancri e. Свет ее центральной звезды в созвездии Cancer долетает до нас за 40 лет. Астрономы изучили, как меняются условия на планете по мере прохождения ею всей орбиты. Для столь маленькой планеты это проведено впервые.

Суперземля 55 Cancri e - это скалистая экзопланета, радиус которой приблизительно вдвое, а масса даже в восемь раз больше земных. Орбита планеты проходит так близко к ее звезде, что длительность года равна всего 18 часам. Она всегда обращена к своему светилу одной стороной, подобно Луне, поэтому у нее есть постоянные стороны: "дневная" и "ночная". Одна из ближайших суперземель, состав которых могут быть изучены, 55 Cancri e - прекрасно подходит для детальных наблюдений поверхностных и атмосферных условий каменистых экзопланет.

Раскрывать особенности суперземель трудно, так как они намного меньше родительских звезд и их контраст со светилами значительно слабее, чем у более крупных газовых гигантов - "горячих юпитеров".

Обнаруженная в 2011, 55 Cancri e была тщательно изучена. Предполагалось, что это водный мир или даже алмазная планета, но исследователи теперь считают, что она почти полностью покрыта лавой Фото: NASA / JPL-Caltech

По новым инфракрасным измерениям, "дневная" сторона планеты почти полностью расплавлена, а "ночная" практически целиком покрыта твердым веществом. На Земле атмосфера способствует рециркуляции тепла, поддерживая температуру на всей планете в относительно узком диапазоне. Но на 55 Cancri e, горячая сторона не остывает, а холодная - не нагревается.

Причиной этого может быть либо полное отсутствие атмосферы, либо ее частичное разрушение из-за сильного облучения своим солнцем. Астрономы допускают, что на ночной стороне еще может быть атмосфера, однако, температура дневной стороны настолько велика, что атмосфера должна была полностью испариться, что приводит к неэффективной передаче тепла или полному ее отсутствию.

Еще одна возможность для огромного расхождения между дневной и ночной сторонами может быть в движении расплавленной лавы и тепла на дневной стороне и застывании поверхности на ночной. Однако информации, откуда исходит «дополнительное» тепло, нагревающее часть планеты сильнее, чем это делает излучение звезды, исследователям придется ждать до запуска нового поколения космических телескопов.

Источник: cam.ac.uk

Внутренние луны Сатурна намного моложе остальных?

Тефия, Энцелад и другие внутренние луны Сатурна, возможно, возникли лишь 100 миллионов лет назад.

Внутренние спутники Сатурна могут оказаться намного моложе, чем астрономы полагали раньше. Возможно, они образовались даже не в первые дни зарождения Солнечной системы, а всего около 100 миллионов лет назад. Доказательства этого обнаружили американские исследователи, проанализировавшие приливные силы "окольцованной ​​планеты" и орбиты ее внутренних лун, позволяющие предположить что спутники (в первую очередь, Тефия, Диона, Рея) все еще молоды.

Сатурн знаменит своими кольцами и лунами. Но ученые продолжают спорить, как и когда возникли спутники газовой планеты. Долгое время они считались реликтами ранней Солнечной системы. Но состав некоторых колец и возможное сегодняшнее рождение новых лун вызывают в последние годы сомнения.

Они усилились в 2012 году после расчетов французского астронома, согласно которым со временем орбиты внутренних лун все больше отклоняются мощными приливными силами Сатурна и резонансным эффектом других спутников. Если это верно, то в первые дни Солнечной системы не могли возникнуть внутренние луны - тогда бы они были сейчас уже в других местах.

Сатурн и его внутренние спутники: Диона на переднем плане, и Мимас и Тефия слева вверху, Энцелад и Рея внизу справа Фото: © NASA/JPL

Матия Кук (Matija Cuk), институт SETI, Маунтин-Вью, и его коллеги перепроверили и подтвердили эту теорию компьютерным моделированием. Для этого они сравнили сегодняшние орбиты внутренних лун Сатурна (Дионы, Мимаса, Реи, Тефии, Энцелада) с орбитами, которые они приобрели бы после включения приливных эффектов и резонанса.

Фото: © NASA/JPL

Оказалось: Тефия Диона, Рея не могут существовать с первых дней возникновения Солнечной системы - орбиты у них мало изменились. Их небольшой наклон позволяет предположить, что эти спутники  вряд ли испытывали резонансы с другими лунами. Приливные силы Сатурна тоже оказали на них меньшее воздействие, чем должно было быть при таком "преклонном возрасте". Даже спутник Сатурна Энцелад с его ледяными фонтанами может быть относительно молодым.

У ученых есть этому два возможных объяснения: либо приливное действие Сатурна было раньше гораздо менее выражено, либо эти спутники значительно моложе остальной Солнечной системы. На основании своих данных, они предполагают: Тефия, Диона, Рея могли появиться лишь приблизительно 100000000 лет назад. Мимас, Энцелад и соседние кольца существуют тоже с этого времени.

Что послужило причиной такого позднего рождения этих внутренних лун? Исследователи предполагают, что у Сатурна сначала было несколько очень похожих средних спутников. Два из них потеряли равновесие из-за резонансного эффекта, столкнулись и разрушили внутреннюю систему лун и колец.

"Из этих обломков образовался сегодняшкий набор лун и колец".
Матия Кук

Одним из признаков этой катастрофы, случившейся около 100 миллионов лет назад , могут быть - в дополнение к орбитальным параметрам - поверхности внутренних спутников Сатурна, покрытые большим количеством кратеров. Они могли образоваться под воздействием оставшихся лунных обломков, считают исследователи.

"Мы надеемся , что дальнейшие исследования кратеров и моделирование воздействий может прояснить возможные источники ударов".
Матия Кук

Источник: arxiv.org

Эволюция "горячих юпитеров" подвергается сомнению

Наблюдения за эксцентричной планетой заставляют задуматься о происхождении "горячих юпитеров".

Многие столетия астрономы рассматривали Солнечную систему как стандартную модель планетарных систем Вселенной со звездой (Солнце) в центре. Меньшие скалистые планеты заполняют ее внутреннюю часть, а крупные газовые гиганты - дальние области.

Однако последние 20 лет изменили эти представления: более мощные телескопы показали вдали от нас множество экзотических систем абсолютно неожиданных конфигураций. Например, "горячие юпитеры" - это массивные раскаленные планеты, вращающиеся на обжигающе коротких расстояниях от собственных звезд. Ученых озадачивает вопрос, каким образом эти газовые гиганты, образовавшиеся якобы вдали от своих светил, оказываются на орбитах, столь близких к солнцам.

Космическим телескопом Spitzer замечена в Большой Медведице еще более странная планетарная система. За одной планетой этой необычной системы наблюдали ученые нескольких университетов. Экзопланета HD 80606 b размером с Юпитер, однако вчетверо массивнее. От нас отделяют ее 190 световых лет.

Экзопланета HD 80606 b с эксцентричной орбитой Фото: MIT

HD 80606 b выделяется среди сотен экзопланет весьма эксцентричной орбитой. Вместо круговой траектории она движется в начале года около 100 дней по вытянутому маршруту, а затем возвращается к своей звезде, как комета. Потом всего 20 часов планета мчится вокруг звезды, почти касаясь ее, и снова поворачивается. При своем ближайшем подходе она получает от светила огромное количество энергии, превышающее энергию, которую Солнце ежедневно дарит Земле, в 1000 раз.

"Если Земля переместилась бы столь близко к Солнцу, то ей не много потребовалось бы времени, чтобы потерять свою атмосферу и превратить свою поверхность в магму".
Жюльен де Вит (Julien de Wit), постдокторант отдела Земли, атмосферы и планетарных наук Массачусетского технологического института

Статья, опубликованная Astrophysical Journal Letters, сообщает о наблюдениях за HD 80606 b, длившихся более 85 часов в период ее ближайшего подхода к своей звезде. Было изучено, как изменяется температура планеты по мере приближения, прохождения мимо, и отхода от светила. Вблизи звезды обращенная к ней сторона почти закипает, нагреваясь до 1400 кельвинов (около 2000 градусов по Фаренгейту), но длится это не долго: удалившись от солнца планета остывает быстрее, чем за 10 часов, и становится такой холодной, что Spitzer перестает ее видеть.

"Это происходит каждые 111 дней. Хорошо, что планета уходит так далеко, что происходит процесс полного сброса. Эта история постоянно повторяется".
Жюльен де Вит

Считается, что горячие юпитеры начинают движение, как наш Юпитер, по круговым орбитам вдали от своих солнц. В определенный момент нечто большое и массивное, вроде соседней звезды, толкает их на эксцентрические орбиты. Эти планеты при сближении со своими светилами под действием их гравитации каждый раз сжимаются. Количество гравитационной энергии, используемой для сжатия, рассеивается в виде тепла, медленно уменьшая эксцентриситет орбит, которые становятся тесными и круговыми - процесс, называемый циркуляризацей. Как полагают ученые, HD 80606 b находится в середине миграции, постепенно переходя от эллиптической орбиты к круговой.

Сколько длится фаза циркуляризации, зависит от свойств внутренней части планеты. Чем она более пластична, тем лучше отдает механическую энергию и теряет тепло. Судя по гигантам Солнечной системы, данная фаза проходит относительно быстро (сотни миллионов лет). Этот механизм, считают исследователи, может объяснить эволюцию горячих юпитеров.

Однако новые наблюдения Spitzer позволяют предположить, что HD 80606 b не так податлива, как ожидалось, и может поддерживать свою высокую эксцентричность орбиты еще 10 миллиардов лет либо больше. Де Вит полагает, что может быть придется в этом случае пересмотреть теории образования горячих юпитеров.

Более вероятным объяснением их эволюции могут стать альтернативные теории, по которым газовые гиганты развиваются вблизи своих звезд или плавно спускаются по спирали внутрь с помощью формирования планетных дисков.

Исследователи также впервые вычислили скорость вращения экзопланеты HD 80606 b - ее день длится 90 часов, что вдвое превышает более ранние предположения.

По мнению исследователей, уникальность этой системы в противоречии многим нашим представлениям о взаимодействии планет и звезд и о возникновении планет.

"Будем надеяться, что дальнейшие исследования подобных систем помогут нам оценить, насколько особенна эта система и насколько далеки были наши первоначальные теории".
Жюльен де Вит

Источник: news.mit.edu

Раскрыта тайна атмосфер "горячих юпитеров"

HAT- P- 12b Фото: ESA/Hubble & NASA

В "Nature" опубликован самый обширный каталог атмосфер экзопланет - "горячих юпитеров".

Лондон / Гархинг - Астрономы, применявшие космические телескопы " Хаббл" и "Спитцер", изучили атмосферы 10 планет, похожих на Юпитер. Результатом стал крупнейший каталог атмосфер экзопланет, сообщает в журнале "Nature" международная исследовательская группа, возглавляемая Дэвидом Сингом (David Sing), британский Университет Эксетера.

Их анализ, в числе прочих, помог разгадать загадку, почему некоторые "горячие юпитеры" имеют меньше воды, чем ожидалось, заявил европейский информационный центр "Hubble" в Гархинге близ Мюнхена. Просто воду в атмосфере экзопланет этого класса трудно обнаружить.

Более высокая температура поверхности

Астрономы обнаружили уже около 2000 экзопланет. Многие из них являются "горячими юпитерами". Это крупные газовые планеты, такие как Юпитер в Солнечной системе, но обращающиеся вокруг своей родительской звезды на очень незначительном расстоянии. При этом они сильно нагреваются излучением.

Художественное изображение 10 экзопланет Фото: ESA/Hubble & NASA

Близость к своему солцу затрудняет наблюдение этих планет, так как свет звезды всё затмевает. Тем не менее, исследователи смогли изучить ряд далеких газовых гигантов. Удивительно, но некоторые обладают значительно меньшим количеством воды, чем ожидалось.

HAT- P- 12b - самая маленькая из них, - величиной с Юпитер. WASP – 17b - самая большая - вдвое превышает его Фото: ESA/Hubble & NASA

С помощью телескопов "Spitzer" и "Hubble" ученые впервые систематически проанализировали десять атмосфер "горячих юпитеров", от ультрафиолетового до инфракрасного светового диапазона.

Для этого они выбрали такие экзопланеты, которые, если смотреть с Земли, регулярно проходят перед своим солнцем, освещающим сзади атмосферу, которая оставляет таким путем свой химический "отпечаток пальца" в звездном свете.

"Мы обнаружили, что атмосферы планет значительно разнообразнее, чем ожидалось".
Дэвид Синг

Вода есть, но скрытая

На основании химических "отпечатков пальцев" исследователи смогли не только идентифицировать различные химические элементы и молекулы в атмосферах планет, но и различать окутанные облаками и безоблачные планеты. Облака представляют собой не водяной пар, а состоят из других химических соединений, таких как силикаты.

На безоблачных планетах нашли явные признаки воды, а на экзопланетах, окутанных облаками, воды было мало. Поскольку облака и туман скрывали признаки воды, их трудно было заметить на этих планетах. Так была раскрыта тайна, казалось бы, недостающей воды.

Источник: nature.com

Космический телескоп "Кеплер" обнаружил вторую Землю?

Художественное изображение: NASA

НАСА объявило об открытии космическим телескопом "Кеплер" новой экзопланеты - неужели найдена "вторая Земля"?

Вашингтон (США) - На предстоящий четверг, 23 июля, американским космическим агентством НАСА анонсирована публикация о новых открытиях "охотника за планетами" - космического телескопа "Kepler". Точное содержание будущего сообщения пока не известно, но высказываются предположения, что может пойти речь об одной (или нескольких) планетах земного типа. Так называемую вторую Землю до сего времени обнаружить не удавалось.

"Первая экзопланета, вращающаяся вокруг другой звезды класса Солнца, была обнаружена в 1995 году. Всего 21 год назад экзопланеты, особенно маленькие миры размером с Землю, принадлежали к области научной фантастики. Сегодня, после тысячи открытий, астрономы на пороге находки именно того, о чем люди мечтали на протяжении тысячелетий - второй Земли".
Пресс-релиз НАСА

НАСА проведет пресс-телеконференцию 23 июля в 9 часов утра по PDT (в полдень по EDT), где будет объявлено о новых открытиях, сделанных "Кеплером".

Художественное изображение "охотника за планетами" Kepler, работающего в рамках нового проекта К2
Фото: NASA Ames/JPL-Caltech/T Пайл

Участники брифинга:

• Джон Грансфилд (John Grunsfeld), помощник администратора Управления научных полетов НАСА в Вашингтоне;
• Джон Дженкинс (Jon Jenkins), научный сотрудник Исследовательского центра Эймс (НАСА), Моффетт Филд, штат Калифорния;
• Джефф Колин (Jeff Coughlin), научный сотрудник института SETI, Маунтин-Вью, штат Калифорния
• Дидье Квелоз (Didier Queloz), профессор астрофизики, Кембриджский университет, Соединенное Королевство, уделяющий в последние годы все больше внимания поиску скалистых планет.

Запущенный НАСА в марте 2009 года первый проект "Кеплер" должен был искать планеты, похожие на Землю: экзопланеты земного типа, вращающиеся вокруг далеких звезд в пределах или вблизи обитаемой зоны - на таком расстоянии от своего светила, при котором температура поверхности может содержать жидкую воду. Данные телескопа подтвердили более 1000 планет и свыше 3000 кандидатов, представляющих широкий диапазон размеров и орбитальных расстояний. Среди них есть планеты в обитаемой зоне, претендующие на роль "второй Земли".

Среди найденных "Кеплером" экзопланет может быть и "вторая Земля"

Вопросы во время телеконференции можно задавать в Твиттере, используя хэштег #askNASA.

Телемост (аудио- и видеотрансляция) будет проходить в прямом эфире на сайте: http://www.nasa.gov/newsaudio

Источник: jpl.nasa.gov

"Алмазная планета" преподносит сюрпризы

55 Cancri e, которой в момент открытия дали прозвище "Планета Алмаз", озадачила астрономов резкими температурными колебаниями. Виноваты ли в этом гигантские извержения вулканов?

Астрономы впервые обнаружили на экзопланете радикальные изменения климата. Как показали спектральные измерения, на протяжении двух лет на суперземле 55 Cancri e трижды изменялись температуры. Причиной этого могли быть сильные вулканические извержения - даже более мощные, чем на чрезвычайно активной луне Юпитера - Ио.

"Алмазная планета" - 55 Cancri e, удаленная от нас лишь на 41 световой год, считается изобилующей крайностями. Ее орбита подходит очень близко к центральной звезде, а год там длится всего 18 дней. На этой экзопланете нет смены дня и ночи, так как она всегда обращена к своему светилу одной стороной. Кроме того, спектральные измерения показывают, что планета чрезвычайно богата углеродом и может на треть состоять из алмазов.

Характерны ли для дневной стороны 55 Cancri e гигантские извержениями вулканов и магма? Фото: © Demory и др./Кембриджский университет

Резкие колебания температур на "алмазной планете"

Брис-Оливье Демори (Brice-Olivier Demory) из Кавендишской лаборатории в Кембридже и его коллеги почти два года следили за тепловым излучением суперземли с помощью космического телескопа Spitzer (NASA). К своему удивлению, астрономы обнаружили на дневной стороне планеты резкие колебания температур – от 1000 до 2700 °C.

"Это был первый раз, когда мы видели радикальные изменения в свете экзопланеты. Именно для суперземли это особенно удивительно, так как раньше на их поверхности тепловые колебания никогда не подтверждались".
Никку Мадхузудхан, соавтор работы

Причина в мощных извержениях?

Ученым не совсем ясно, что вызывает странные изменения климата суперземли. Однако астрономы предполагают, что причиной могли быть огромные облака из вулканического газа и пыли. Такие шлейфы, если они достаточно велики, могут вызвать сильные изменения в температуре освещенности планеты. Эти облака должны доходить в атмосфере планеты до 5000 км - выше, чем что-либо нам известное у планет Солнечной системы.

Такой вулканизм на 55 Cancri e вполне вероятен, поскольку на дневной стороне настолько высокие температуры, что кора, вероятно, на половину расплавлена. Там могут быть океаны магмы и потенциальная вулканическая активность, полагают Демори и его коллеги Кроме того, гравитация соседней звезды вызывает на планете мощные приливообразующие силы. Как и на Ио, спутнике Юпитера, это может способствовать гигантским извержениям.

Суперземля 55 Cancri e и ее звезда находятся очень близко друг к другу, порождая мощные приливообразующие силы Фото: © NASA/JPL-Caltech, Р. Херт

Но не "алмазная планета"?

"Когда мы впервые идентифицировали эту планету, измерения показали, что ее состав очень богат углеродом. Но теперь мы установили, что эти данные со временем изменяются, что делает нас менее уверенными".
Никку Мадхузудхан

Тем не менее, наблюдения не исключают, что 55 Cancri e - действительно очень богатая углеродом планета, состоящая частично из алмазов, но результаты показывают, что мы не все знаем об этой суперземле.

Однако астрономы считают свою вулканическую теорию очень убедительной. Впервые свет других планет помог обнаружить такие динамические процессы, как облака, климатические колебания и вулканизм. Это, по их мнению, может стать настоящей вехой и является большим прогрессом в поисках экзопланет - близнецов Земли.

Источник: mnras.oxfordjournals.org

Астрономы открыли ярко освещенный мини-Нептун

Группа астрономов, возглавляемая Бенджамином Монтетом (Benjamin Montet) - Калифорнийскй технологический институт, Пасадена, США - обнаружила ярко освещенную экзопланету. Она представляет собой мини-Нептун. Это газовый карлик, вращающийся вокруг звезды с малой массой - EPIC 201912552.

EPIC 201912552 является является звездой-карликом M2.8, свет от которого летит до нас приблизительно 111 лет.

Недавно открытая экзопланета EPIC 201912552b - это так называемый мини-Нептун, радиус которого превышает земной примерно в 2,2 раза. Газовый карлик вращается вокруг своей звезды на расстоянии около 0,15 а.е. Период обращения этой планеты составляет 33 дня. По оценкам астрономов из Университета Пуэрто-Рико в Аресибо, управляющим Лабораторией планетарной обитаемости, EPIC 201912552b имеет индекс подобия Земле - 0,73 из 1,0.

Соавтор работы, Даниэль Форман-Макки (Daniel Foreman-Mackey), Университет Нью-Йорка, центр космологии и физики элементарных частиц, США, нашел первые доказательства существования планеты в общедоступных данных, собранных в ходе Кампании 1 расширенной миссии Кеплера-K2 в мае-августе 2014 года.

Гипотетический мини-Нептун
Фото: DLR Институт планетарных исследований

Открытие подтвердили измерения, сделанные с помощью модернизированного спектрографома Spex, установленного на инфракрасном телескопе НАСА, и сверхнового полевого спектрографа, встроенного в 2.2-метровый телескоп Университета Гавайи.

Астрономы вычислили, что EPIC 201912552b получает 1,28 интенсивности света Земли, а ее равновесная температура составляет 28 градусов по Фаренгейту (271 градусов Кельвина; минус 2 градуса Цельсия).

"Хотя планета, вероятно, слишком большая, чтобы оказаться скалистой, ее атмосфера может стать центром внимания многих будущих наблюдений, служа прохладным аналогом ярко освещенных планет подобного размера, найденных Кеплером".
Бенджамин Монтет

Художественное изображение потенциально обитаемых экзопланет (в том числе EPIC 201912552b) от лучшей к худшей по индексу подобия Земле. Земля, Марс, Юпитер и Нептун даны для масштаба справа. Фото: PHL/UPR Аресибо

По мнению ученых из Лаборатории планетарной обитаемости, EPIC 201912552b является сейчас ближайшей к Земле транзитной планетой из всех открытых экзопланет - объектов, представляющих интерес и занесенных в Каталог обитаемых экзопланет, что делает ее главной целью дальнейших наблюдений для поиска атмосферных характеристик.

"Из-за относительной яркости своей звезды EPIC 201912552b, вероятно, станет главной мишенью для исследований атмосферных характеристик и идеально подходит в качестве цели будущих космических миссий, таких как Космический телескоп Джеймса Уэбба".
Бенджамин Монтет

Статья, описывающая найденный Монтетом и соавторами мини-Нептун, была опубликована в Astrophysical Journal и доступна на веб-сайте arXiv.org.