Далекие миры: Астрономы начинают открывать ближайшие "Супер-Земли"
 Экзопланета GJ 1214 b (Иллюстрация www.time.com) (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Найти на небе двойника Земли или даже его грубое приближение очень трудно. Каталог экзопланет в октябре перешел рубеж в 400 записей. Однако главная цель исследования - поиск мира пригодного для жизни - не достигнута. Но некоторые грубые приближения такого мира уже видны на горизонте.
Основываясь на ограниченном человеческом опыте, обитаемость означает, главным образом, маленькую планету подобную Земле (нежели газовый гигант вроде Юпитера или Сатурна), расположенную в так называемой "обитаемой зоне", где вода на поверхности планеты может находиться в жидком состоянии. Однако самыми легко обнаруживаемыми являются так называемые горячие Юпитеры - это газовые гиганты, чья орбита пролегает в невероятной близости от их звезд, потому они подвержены чрезвычайно высоким температурам.
В представленных общественности и опубликованных на этой недели трех работах показано, как продвинулись далеко вперед поиски экзопланет. Поиск прогрессирует в сторону открытия планет подобных Земле, возможно, расположенных поблизости. В опубликованной 17 декабря в журнале Nature работе Дэвид Чарбоннео (David Charbonneau) из Гарвард-Смитсоновского Астрофизического Центра с коллегами представил доказательства существования поблизости так называемой супер-Земли - планеты больше Земли, но меньше Урана или Нептуна. В понедельник еще два исследования были опубликованы в Astrophysical Journal, где представлены открытия супер-Земель, находящихся в ближайших звездных системах у солнцеподобных звезд.
Два основных метода обнаружения экзопланет в большей степени пригодны для обнаружения больших и горячих планет, нежели планет земного типа. Метод транзитной фотометрии отслеживает прохождение планеты по диску звезды, когда планета закрывает часть света идущего от звезды в направлении Земли. Этим методом легко обнаружить большие планеты, расположенные близко к звезде. Метод измерения радиальной скорости ищет доплеровское смещение линий спектра звезды, обусловленное гравитационным влиянием планеты на звезду. Этот метод также более чувствителен к массивным планетам.
Чарбоннео с коллегами открыл планету GJ 1214 b, ее предполагаемая масса 6,55 масс Земли, диаметр - 2,68 диаметра Земли. Она обращается вокруг красного карлика класса M (GJ 1214) за 38 часов. Эта звездная система находиться на расстоянии 42 световых лет от Солнца.
GJ 1214 b - открыта участниками проекта MEarth, использующих 8 телескопов любительского уровня для наблюдения за транзитом планет у ближайших звезд класса M. Наблюдение транзитов в сочетании с известным размером звезды позволило группе Чарбоннео оценить размеры GJ 1214 b. Команда MEarth также использовала данные большого телескопа и метод и измерения радиальной скорости для определения гравитационного влияния планеты на звезду, что позволило определить массу экзопланеты. После COROT 7 b, обнаруженной ранее в этом году европейским космическим телескопом COROT, GJ 1214 b - вторая наименьшая из открытых экзопланет, чья масса и размеры известны.
Звезды класса М привлекательная цель для подобных исследований из-за своей невысокой температуры. Даже планета GJ 1214 b, которая движется по более близкой к звезде орбите, чем любая планета Солнечной Системы к Солнцу, близка к тому, чтобы иметь на своей поверхности условия для конденсации воды, при условии, что ее атмосфера подобна Земной. Новая экзопланета "лишь немного слишком горяча, чтобы иметь на своей поверхности жидкую воду", - заявил на пресс-конференции Чарбоннео. "Это вероятно не то, что вы назовете обитаемым миром", - предостерег исследователь, указывая на то, что открытие пригодной для жизни планеты дело ближайших нескольких лет. Миссия НАСА Кеплер и отчасти миссия ЕКА Корот состоит в том, чтобы найти новые "Земли", если они распространены во Вселенной, как это подозревают астрономы.
Остается некоторая возможность того, что жидкая вода может существовать на этой планете. Чарбоннео заявил, что плотность планеты соответствует плотности тяжелой воды, в сочетании с высоким атмосферным давлением, это позволило бы воде оставаться жидкой в условиях высоких температур. Но Сaра Сиджер (Sara Seager) астрофизик Массачусетского Технологического Института, которая не участвовала в исследовании, заявила, что в действительности "мы не знаем из чего состоит планета GJ 1214 b", так как множество комбинаций различных веществ соответствуют наблюдаемой плотности планеты.
Относительная близость GJ 1214 b к Солнечной Системе позволит провести более детальное исследование большими телескопами. Как заявил Чарбоннео, следующая цель исследования - атмосфера GJ 1214 b.
Замыкая экзопланетное трио недели
Astrophysical Journal на этой недели опубликовал результаты исследования Стивена Вогта (Steven Vogt) из Университета Калифорнии. Он обнаружил супер-Землю у звезды 61 Девы на расстоянии 28 световых лет от Солнца. Звезда 61 Дева подобна Солнцу по массе, диаметру и яркости. Масса экзопланеты 61 Vir b - 5,1 масс Земли, в той же звездной системе открыты еще две экзопланеты больших размеров.
Третья супер-Земля недели (HD 1461 b) обращается вокруг солнцеподобной звезды HD 1461 на расстоянии в 76 световых лет от Солнца. Она в 7,6 массивней Земли.
61 Vir b и HD 1461 b обнаружены методом измерения радиальной скорости, поэтому их размеры неизвестны. Если линия наблюдения за этими экзопланетами лежит в плоскости их орбит, то дальнейшее изучения методом транзитной фотометрии позволит определить их размеры. В любом случае, обе экзопланеты - крайне экстремальные миры. Они расположены в шесть раз ближе к своим звездам, чем Меркурий к Солнцу.
Хотя до сих пор не обнаружены миры пригодные для жизни, ученые полны оптимизма, так как за последние несколько лет они продвинулись от изучения горячих Юпитеров до супер-Земель.
Также по теме:
Источники: