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

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

В обитаемой зоне обнаружены три экзопланеты размером с Землю

Результаты исследований показывают, что вокруг большинства красных карликов вращаются небольшие скалистые экзопланеты.

Группа астрономов из Великобритании и Чили обнаружила вокруг близлежащего красного карлика восемь новых планет (три экзопланеты - в обитаемых зонах собственных звездных систем). На основании этих данных исследователи представили новые прогнозы о частоте маленьких скалистых миров в Млечном Пути. Астрономы, работающие под руководством Микко Туоми из Университета Хартфордшира, исходят из того факта, что у большинства красных карликов имеется, по меньшей мере, одна планета малой массы.

Ученые обнаружили эти планеты при анализе данных двух программ наблюдения высокой точности ESO в Чили. Оба специальных инструмента (UVES и HARPS) измеряют, насколько влияет на звезду гравитация её потенциального планетарного спутника.

Экзопланеты с жидкой водой

Недавно открытые экзопланеты вращаются вокруг тусклых звезд, именуемых красными карликами (до Земли от них 15-80 световых лет). Им требуется для обращения соответственно от 2 недель до 9 лет. Орбиты этих планет отстоят от их центральных звезд на 6-600 млн. км. Три из вновь открытых планет имеют лишь немного большие массы, чем Земля, и, вероятно, вращаются вокруг родительских звезд в обитаемых зонах, где, по крайней мере теоретически, температуры позволяют существовать жидкой воде и экзопланетам земного типа.

Иллюстрация: Нила Кука, Университет Хартфордшира

"Объединенные результаты UVES и HARPS показывают, что маленькие скалистые планеты чрезвычайно распространены вокруг красных карликов даже вблизи нашего Солнца", - поясняет Туоми. Астроном полагает, что в ближайшем будущем будет обнаружено намного больше таких миров размером с Землю. Хью Джонса из Университета Хартфордшира не удивили эти открытия: "Исследования в рамках миссии Kepler уже раньше показывали, что многочисленные отдаленные красные карлики окружены небольшими экзопланетами".

Вызывает сомнение, имеет ли этот вид звезды благоприятные условия для развития жизни, так как красные карлики излучают в среднем значительно меньше энергии, чем Солнце, а обитаемая зона этих звезд находится ближе к их поверхности. Приливообразующие силы должны тогда блокировать вращение экзопланеты, которая подставляла бы своей центральной звезде всегда только одну сторону. Это привело бы к огромной разнице температур между двумя полушариями.

Источник: http://star.herts.ac.uk/~hraj/mdwarfs/mds_v4.pdf

Есть ли жизнь на недавно найденных экзопланетах

Художественное изображение планеты Kepler-62f

Космический телескоп "Кеплер" обнаружил две новых планетарных системы с наименьшими экзопланетами из всех, пока что открытых, которые вращаются вокруг своей звезды внутри так называемых зон обитания.

Есть ли жизнь на других планетах пределах этих областей? На поверхности экзопланет могла бы существовать жизнь, подобная земной, чему способствуют умеренные температуры и вода.

"Кеплер" выслеживает экзопланеты по минимальным колебаниям яркости света более 150000 далеких звезд в созвездиях Лебедя (Swan) и Лиры (Lyra). Чтобы подтвердить существование планеты, он должен обнаружить, по меньшей мере, три транзита (прохождение планеты между звездой и космическим телескопом).

Недавно обнаруженные экзопланеты

От Земли система карликовой звезды K2 Kepler-62 отстоит на 1200 световых пет. Она имеет в общей сложности пять планет (Kepler-62b-F). Две из этих планет, 62e и f, - так называемые суперземли, то есть потенциально обитаемые планеты земного типа. Их масса в несколько (1,5-10 х) раз превышает массу Земли. У Kepler-69 всего в две планеты: суперземля Kepler-69c и ее маленьким собратом - Kepler-69d.

Экзопланета Kepler-62f

Kepler-62f всего на 40 процентов больше Земли, состоит, вероятно, в основном из скальной породы и является, скорее всего, самой похожей на Землю планетой, обращающейся (за 267 дней) в обитаемой зоне вокруг далекой звезды . Kepler-62e облетает своё солнце за 122 дня по внутреннему краю обитаемой «зеленой зоны». Эта планета примерно на 60 процентов больше, чем Земля.

Системы Kepler-62 в графическом сравнении с Солнечной системой

Экзопланета Kepler-69c

Другая планета, Kepler-69c, больше похожая на Венеру, обращается за 242 дней вокруг звезды класса Солнца в созвездии Лебедя (Cygnus) также в пределах обитаемой зоны. Она на 70 процентов больше Земли, удалена от неё на 2700 световых лет, однако, астрономы NASA все еще не имеют единого мнения о составе этой планеты.

Графическое сравнение нашей системы Kepler-69 и Солнечной системы

 Ученые НАСА размышляют: есть ли жизнь на обнаруженных планетах

По мнению Джона Грансфелда (John Grunsfeld), "обнаружение этих скалистых планет в пределах зон обитания приближает нас к открытию планет, действительно похожих на Землю. Это всего лишь вопрос времени, когда мы точно узнаем, является ли Млечный путь родиной для многих планет, подобных Земле, или мы представляем собой настоящую редкость."

Что значит "зона обитания"

"Обитаемость не обязательно означает, что планета должна быть до мелочей похожа на Землю", - поясняет Лиза Кальтенэггер (Lisa Kaltenegger) - Гейдельбергский астрономический Институт Макса Планка и Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики. "Наоборот, планеты с намного большим радиусом, чем у Земли - Kepler-62e и Kepler-62f - при таком же химическом составе, по всей вероятности, представляют собой водные миры, поверхности которых покрыты глубокими громадными океанами".

Взгляд художника на планетную систему Kepler-62 с двумя суперземелями Kepler-62e и Kepler-62F на переднем плане Фото: Дэвид А. Агилар (CFA)

"Если мы, однако, посмотрим на наши собственные океаны на Земле, то увидим, что там просто кипит жизнь", - отметил вчера на пресс-конференции главный научный руководитель миссии Кеплер, Билл Бораки (Bill Borucki) - Ames Research Center НАСА. "Может быть даже земная жизнь возникла когда-то, вообще, только в океане."

Обитаемы ли водные планеты

Однако, так как обе планетные системы находятся слишком далеко от Земли (1200 и 2700 световых лет), чтобы вести наблюдения непосредственно при помощи современных технологий, то учёным, открывшим их, остаётся пока лишь высказывать предположения. По словам Бораки, "компьютерные модели показывают, что обе планеты полностью покрыты водой. Тем не менее, так как на Земле возникли так называемые летучие рыбы, которые, летая, избежали уничтожение хищниками, то и в таких водных мирах могли развиться крылатые существа, сумевшие, по меньшей мере, временно покидать воду"

По земным представлениям, на планетах-океанах не могут появиться технологически развитые цивилизации, использующие, в частности, воду, технологии и металлургию, "но если бы на Kepler-62e было несколько островов и континентов, то всё могло выглядеть совсем иначе", - сказал ученый. "Если бы наши предки прибыли оттуда, то мы могли бы все еще ходить на четырёх ногах, тем не менее, местная гравитация позволяет, при экстремальных условиях, развитие живых существ".

Есть ли условия для жизни на Kepler-69c, который в примерно 1,7 раз больше Земли, исследователи пока сказать не могут.

Найдена самая маленькая планета вне Солнечной системы

Самая крошечная планета, недавно обнаруженная астрономами вне Солнечной системы, чуть превышает размерами нашу Луну и примерно втрое меньше Земли. Пока не решён вопрос, будет ли Kepler-37b официально признана планетой.

Экзопланета, открытая в космосе телескопом Кеплер, вращается вокруг своей звезды вместе с двумя другими планетами.  Все три орбиты в планетарной системе звезды Kepler-37, проходят к ней ближе, чем орбита Меркурия к нашему Солнцу.

Так какая же она, самая маленькая планета?

Мини-планета Kepler-37b, скорее всего, не имеет атмосферы и воды. Международная команда исследователей сообщает в журнале "Nature", что Kepler-37b - каменистая планета, напоминающая Меркурий, на которой не может быть жизни.

Её диаметр, по расчетам астрономов, всего на 300 км больше, чем у Луны (сравните: примерно 3800 км диаметр Kepler-37b и 3500 - Луны). У Меркурия, самой маленькой планеты в Солнечной системе, он составляет почти 4900 км. Температура поверхности экзопланеты Kepler-37b, период обращения которой всего лишь в 13 дней, около 430 градусов по Цельсию.

Малютка входит в планетарную систему звезды Kepler-37 (созвездие Лиры) вместе с двумя другими планетами, одна из которых чуть меньше, а другая гораздо больше, чем Земля. Орбита Kepler-37b проходит к их светилу ближе всего.

Как была найдена самая маленькая планета

Телескоп НАСА "Кеплер", занимающийся поиском экзопланет, постоянно отслеживает транзит планет у более 150000 звезд - мини-затмения, которые происходят, когда планета (если смотреть с Земли) проходит непосредственно перед своей звездой.

Открытие столь малой планеты у звезды Кеплер-37, которая несколько меньше Солнца и находится в 210 световых годах от нас, еще раз доказало, что далекие планетарные системы могут существенно отличаться от наших, говорится в "Nature". Кроме того, это подтверждает теорию, что с уменьшением размера небесных тел их число возрастает.

Иллюстрация сравнения размеров: экзопланета Kepler-37b меньше, чем Меркурий Фото: Ames/JPL-Caltech/NASA/dapd

"Тот факт, что мы смогли открыть эту маленькую планету у такой яркой звезды, предполагает, что планеты довольно часто имеют размеры от такого до многократного радиуса Земли и нас ждёт в будущем много подобных открытий", - заявил планетолог Джек Лиссауэр.

До сих пор было обнаружено более 800 планет вокруг других звезд, так называемых экзопланет. Большинство из них являются газовыми гигантами, орбиты которых проходят близко к родительской звезде. Однако это не означает, что такие объекты - наиболее часто встречающийся в пространстве тип планет: просто их легче обнаружить, чем небольшие.

Является ли Kepler-37b  планетой?

Соответствует ли Kepler-37b строгим требованиям, которые предъявляются к планетам нашей Солнечной системы, проверить в настоящее время вряд ли возможно. Планетой считается небесное тело, которое вращается вокруг Солнца и обладает достаточной массой, чтобы под действием собственной силы тяжести приобрести почти сферическую форму и освободить, в основном, свою орбиту от других объектов. Однако определение МАС относится, собственно говоря, только к нашей Солнечной системе.

Международным астрономическим союзом дано в 2006 году научное определение термина "планета", после чего Плутон стали считать карликовой планетой. Будет ли такая категория введена для экзопланет, пока не известно.

Тау Кита может иметь обитаемую планету

Рисунок: J. Pinfield

Международной команде астрономов при университете Хартфордшира (в ней работают представители Австралии, Великобритании, США и Чили) удалось обнаружить доказательства того, что одна из ближайших и имеющих наибольшее сходство с Солнцем звезд, Тау Кита, возможно, имеет пять планет. Из них одну - в обитаемой зоне, то есть в области, в которой планета должна вращаться вокруг своей звезды, чтобы на её поверхности могли существовать при умеренной температуре жидкая вода и жизнь в известном нам виде.

Возможна ли жизнь на планетах вокруг умирающей звезды?

Белый карлик Фото: NASA

На экзопланетах, вращающихся вокруг остывающих и, следовательно, "умирающих" звезд, жизнь вряд ли существует. К этому заключению привело американских и немецких ученых их исследование, построенное на анализе этого процесса, который сопровождается смещением расстояний до так называемых обитаемых (habitabl) зон этих звезд, то есть зон, где возможна жизнь.

Сообщение исследователей из научной группы Рори Барнса (Rory Barnes) - Университет штата Вашингтон, США - и Рене Хеллера (René Heller) - Институт астрофизики им. Лейбница, Потсдам, Германия - опубликовано в журнале "Астробиология" (Astrobiology).

"Кеплер" продолжит поиск планет, похожих на Землю, до сентября 2016 года

Космический зонд "Кеплер" подтвердил наличие 61 экзопланеты только в нашей галактике. Предполагают, что в Млечном Пути их ещё 2 321. Согласитесь, такой результат впечатляет. Поэтому NASA даёт "охотнику за планетами" зеленый свет для продолжения поиска новых миров, особенно похожих на Землю.

Как заявило в четверг на своем сайте американское управление космическими полетами, миссия зонда продлена до сентября 2016 года, благодаря постоянному притоку новых открытий.В настоящее время не планируется никаких других миссий, которые могли бы обеспечить большую точность при исследовании планет, заявил руководитель проекта Роджер Хантер (Roger Hunter).

Открытия "Кеплера" - настоящая революция в познании планет и всего, что с ними связано. "Это продление полёта "Кеплера" - уникальная возможность по-новому взглянуть на нашу галактику и понять наше место в ней", - сказал Хантер.

"Кеплер" наблюдает более 150 000 объектов - лишь малую часть ночного неба в созвездии Лебедя.  При этом космический телескоп обращает внимание на минимальные колебания яркости в свете соответствующих звезд, которые указывают на наличие возможных планет. Чтобы Земля не заслоняла ему обзор, "Кеплер" был выведен на орбиту вокруг Солнца.

Уже в начале марта из цифр третьего каталога NASA становится ясно, насколько успешен полёт "Кеплера" в поисках планет земного типа: с начала миссии было обнаружено 2 321. Они вращаются вокруг 1790 звезд. 246 из них по размерам соответствуют Земле, а более 900 чуть меньше, чем в двое, превышают величину нашей родной планеты.

Из 46 кандидатов, которые вращаются вокруг своих солнц в обитаемой зоне, где может существовать жидкая вода, десять приблизительно размеров Земли. Эти цифры, конечно, подтверждены наблюдениями с наземных телескопов. Между тем, "Кеплер" обнаружил уже 61 экзопланету.

Запланированная на три года программа должна была первоначально стоить, по данным НАСА, более 550 млн. долларов (421 млн. евро). Предлагаемое продление потребует в общей сложности дополнительно около $ 70 млн. долларов (53,6 млн. евро).