В древности газовые планеты были больше современных

Газовый гигант

По мнению Сары Додсон-Робинсон, астронома Техасского университета, величина газовых  планет, вращающихся в поле самых древних звезд, превосходила  размеры современных гигантов.

Исследовательницей была проанализирована металличность звезд, количество тяжелых элементов в составе планет и выявлена зависимость между ними. Исходя из собранных телескопом «Кеплер» данных, Додсон-Робинсон определила, что низкая металличность состава газовых планет способствует наличию у них меньшего количества тяжелых элементов. Поэтому размеры водородно-гелиевых гигантов больше, чем планет с большей металличностью, расположеных возле звезд. Считается, что шанс обнаружить планету снижается при её низкой металличности.

Наиболее древние экзопланеты, были обнаружены у звезды, имеющей возраст примерно 30 млрд. лет.

В окрестностях Солнца нет никакой Темной материи

Фото: ESO / L. Calçada

Астрономы провели самое точное на сегодняшний день исследование движения звезд в окрестностях Солнца. Как ни удивительно, но они не обнаружили никаких признаков Темной матери, которая, собственно, должна была составлять большую часть массы нашей родной Галактики. Это явно противоречит общепринятой модели.

Темная материя до сих пор представляет собой загадочную субстанцию, которая составляет, по мнению большинства астрономов, около 80 процентов содержания материи во Вселенной. Ученые первоначально сделали заключение об её существовании на основе вращения галактик, которое можно объяснить только наличием гораздо большей, но невидимой массы. Однако астрономы не знают до сих пор, что же собой представляет Темная материя, хотя ей отводится  важная роль в самых популярных теориях о происхождении и эволюции галактик. Некоторые ученые по-прежнему сомневаются в её существовании.

Станет ли галактика Млечный Путь прямоугольной

Каких только форм не имеют галактики! Однако учёные систематизировали их, подразделив на три разных вида. Большинство представляет собой плоские диски, порой со спиральными рукавами, часть похожа на эллипсы, а те, чьи разнообразные формы невозможно отнести к первым двум типам, объединены в третью группу галактик. И вот сенсация! Открыта карликовая прямоугольная галактика, которой присвоено имя LEDA 074886.

Астрономы с помощью телескопа Subaru, расположенного на Гавайях, обнаружили скопление звезд странной формы. Изучая гигантскую галактику NGC 1407 в созвездии Эридана, учёные обнаружили необычную галактику на самом краю своих снимков. По их мнению, дальнейшие исследования прямоугольной галактики предоставят ценную информацию о будущем нашего Млечного Пути.

Случайное открытие вызвало удивление исследователей: "Это одно из тех явлений, которое вызывает улыбку, потому что его не должно быть - или, скорее, потому что вы не ожидаете, что оно существует".
Руководитель группы профессор Алистер Грэхэм (Alister Graham), австралийский технологический университет Суинберна

Международная команда, в том числе ученые из Германии, Финляндии, Австралии и Швейцарии, представляет свою находку, внесённую в каталог под именем LEDA 074 886, в будущем номере журнала The Astrophysical Journal. Со стороны она выглядит, как цилиндр.

Форма галактики напоминает алмаз драгоценной огранки, считают исследователи. Может быть, она является взорвавшимся диском, который со стороны выглядит, как цилиндр и поэтому кажется нам прямоугольной. Возможно эта галактика была сформирована в результате столкновения двух спиральных галактик, такой вывод был сделан профессором Дунканом Форбсом (Duncan Forbes), соавтором данной работы. В тот период, когда уже существовавшие звезды прагалактики были разбросаны по большим орбитам и образовали форму огранённого бриллианта, газ опустился в центральную часть, где он конденсировался, сформировав новые звезды и диск, которые наблюдали астрономы.

Галактика LEDA 074886, масса которой составляет всего десяток миллиардов масс Солнца, не одинока: она принадлежит к группе, состоящей из 250 звёздных скоплений созвездия Эридан, и находится от нас в 21 мегапарсеке. По словам исследователей, благодаря этому открытию, была получена ценная информация для моделирования галактик, которая может иметь важное значение для изучения Млечного Пути.

Если бы наша галактика примерно через три миллиарда лет столкнулась с соседней галактикой Андромеды, то от слияния этих двух туманностей и могла бы появиться прямоугольная галактика, предполагают астрономы.

"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).

Для чего планетам нужен озоновый слой

>Космический обстрел приводит к образованию монооксидов азота и сокращению верхнего озонового слоя. Возрастает лучевое воздействие на поверхность планеты, что делает её менее пригодной для жизни. У Земли, которая имеет сильное магнитное поле, было бы в два раза больше озона, если бы не было космического излучения.

Однако Грисмейер отметил, что отсутствие озона не обязательно означает, что экзопланета является стерильной. Озон считается "биомаркером", то есть свидетельствует о возможности жизни, которая способна к фотосинтезу, так как многие простейшие могут использовать углекислый газ и солнечный свет для получения энергии и так же, как водоросли и растения производить кислород.

Благодаря сильному излучению, из него возникает в верхних слоях атмосферы озон. Но атмосферы с большим количеством кислорода не стабильны, если газ постоянно не пополняется живыми организмами. 

Частоту образования озона исследовал с помощью компьютерного моделирования Джон Ли Гринфел (John Lee Grenfell) из Центра астрономии и астрофизики в Берлинском техническом университете. При этом учитывалась не только атмосферная химия, но и климат. Это, в свою очередь, дает хорошие прогнозы для планет типа Земли, вращающихся вокруг разных звезд. Таким путём астрономы смогут точнее узнать , что они должны искать. 
 
"Важно связать климат и химию", - заявил Гринфил. Он говорил также о «плохом» озоне, образующемся близко к земле, как в земном "смоге". Это может быть, например, на планетах, вращающихся вокруг звёзд класса M. Такие звезды холоднее, чем Солнце, и их свет слабее. Некоторые внеземные "умники" загрязняют свой родной мир ядовитыми газами так же, как человек. А поскольку запасная Земля ещё не найдена, мы должны лучше следить за нашей родной планетой.

Почему на Земле появились исключительные условия для жизни

Решающим фактором для появления атмосферы планеты является активность звезды, вокруг которой она вращается. Как показали наблюдения космических обсерваторий COROT и Kepler, многие звезды типа Солнца активнее нашего светила от трёх до десяти раз. Они излучают больше ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, а также производят больше извержений  - вспышек. Это оказывает влияние на развитие атмосфер планет.

Чем сильнее звездные ветры и излучение, тем скорее легкие атомы и молекулы "выдуваются" в космос. Особенно важно это в первые несколько сотен миллионов лет, так как молодые звезды, в том числе и солнце, активнее, чем в  своей основной фазе.

Магнитосферы, то есть пространство вокруг небесных тел, в которых поведение окружающей тела плазмы (солнечного ветра) определяется магнитными полями этих тел, являются еще одним фактором, имеющим решающее значение для создания, развития и продолжительности жизни, поскольку напряженность магнитного поля планет может значительно варьироваться. И чем она слабее, тем сильнее влияние космического излучения.

Жан-Матиас Грисмейер (Jean-Mathias Grießmeier) из Орлеанского университета указал на некоторые факторы, влияющие на силу магнитного поля, которая ослабевает, если у планеты не твердое ядро, окруженное жидким, как у Земли, а только жидкое, так как это снижает внутренний теплообмен,. У них отсутствует и тектоника плит (постоянное движение их относительно друг друга).  Данное утверждение справедливо также, по мнению учёного, для медленно вращающихся планет и супер-земель.

Планеты с более слабыми магнитными полями подвержены более сильному космическому излучению. Широкие возможности расчетов с помощью моделирования теперь могут показать, какое количество космических частиц обрушивается на атмосферу планеты в зависимости от её магнитосферы. Сильные магнитные поля действуют как щит, более слабые, наоборот, пропускают большинство частиц, особенно энергетически насыщенных.

Одиноки ли мы во вселенной?

Как совсем недавно подтвердили астрономы, Млечный Путь просто кишит разными планетами. По их расчетам, вокруг многих звезд (в редких случаях даже двух солнц) вращается несколько миллиардов небесных тел, а некоторые из них бродят по нашей галактике в одиночку. Однако основной вопрос, интересующий человечество уже на протяжении столетий: может ли на каких-то из этих планет быть жизнь, по-прежнему актуален. Поэтому поиск похожих на Землю миров в других звёздных системах идет полным ходом.

Но природе не так легко создать пригодную для жизни планету, даже если её масса и расстояние до светила соответствуют параметрам Земли. К тому же, на других планетах могут отсутствовать те составляющие атмосферы, которые обеспечивают появление жизни. Является ли наша голубая планета (классический снимок 1972 года) исключением? По-видимому, считают учёные, формирование атмосферы, которой мы дышим, зависело от ряда случайностей.

Гельмут Ламмер (Helmut Lammer), исследователь из Space Science Institute Австрийской академии наук в Граце (Graz), ставит под сомнение оптимистичные прогнозы, утверждая, что наша планета всё-таки - особое космическое явление. Он заявил это на весеннем заседании Немецкого физического общества, проходившего на прошлой неделе в переполненном зале университета Штутгарта.

Сначала Ламмер указал на отличия "обитаемой зоны" - области вокруг звезды, где принципиально возможно существование жидкой воды и микроскопической жизни, - от "мест обитания", то есть миров с более сложными формами жизни, из которых нам до сих пор известен только один - наша Земля. Кроме того, он подчеркнул, что существует четыре класса обитаемых миров:

• планеты, похожие на Землю;
• как Венера и Марс, на которых была раньше или могла бы быть жизнь, но сейчас её там нет;
• ледяные луны, такие как спутник Юпитера Европа, у которых  под поверхностью находится океан;
• водные миры, которые не имеют твердой поверхности. Такие водные планеты вполне вероятно есть у других звезд, но нельзя сказать с уверенностью, что они уже обнаружены (кандидат - Gliese 1214b).

"Планеты первого класса встречаются, наверное, гораздо реже, чем других трёх классов", - уточнил Ламмер. Не только масса планеты и расстояние от звезды определяют её пригодность для жизни. "Это всего лишь необходимые, но не достаточные условия для обитаемой планеты", - подчеркнул астроном. Для этого необходимо ещё много факторов. Некоторые зависели от происхождения и эволюции нашей планеты. Земля была создана всего 50 миллионов лет назад. Она притянула из "пратумана"  много водорода, но впоследствии снова его потеряла, возможно, в 30 раз боьше, чем масса её современных океанов.

Водород - легкий элемент. Поэтому он быстрее поддаётся солнечному ветру, чем более тяжелые атомы, такие как азот. Пока неясно, откуда в атмосфере Земли появился азот. Может быть, благодаря выбросам мощных вулканов. Сумел ли он удержаться или возник позже, - этот вопрос также является спорным. Азот могли занести на нашу планету и кометы, которые в течение первых 700 миллионов лет часто падали на Землю.