Удивительные экзолуны
На каждой публичной лекции про экзопланеты кто-нибудь обязательно задает вопрос про спутники экзопланет. Вопрос настолько интересен, что заслуживает отдельной статьи. На данный момент число найденных экзопланет приближается к шести тысячам (включая неподтвержденные). Сколько крупных спутников должно быть у этих планет? Глядя на нашу Солнечную систему, можно предположить, что примерно столько же — у нас на восемь планет приходится семь спутников размером с Луну и больше (Луна, Ио, Европа, Ганимед, Каллисто, Титан, Тритон). А что можно сказать о спутниках экзопланет? Увы, пока почти ничего. И всё же первые пока еще смутные результаты начинают появляться.
Спутники планет интересны тем, что на них возможна жизнь, даже если планета гигантская и сама по себе никак для жизни не приспособлена. Например, найдено довольно много планет-гигантов в «зоне обитаемости» (45 по данным 2014 года). Если у них есть достаточно крупные спутники, почему бы на них не возникнуть жизни? Там должен быть замечательный вид: планета-гигант, доминирующая на небе, видимая и ночами, и днями. Конечно, такая картина вдохновляет художников, и в некоторой степени исследователей, работающих с данными «Кеплера». По-видимому, эти данные — единственное место, где в настоящее время можно открыть спутник экзопланеты.
Для начала, некоторые полезные понятия. Спутник планеты не может вращаться вокруг нее на каком угодно расстоянии. Размер орбиты ограничен сверху так называемой сферой Хилла, вне которой спутник покидает поле тяготения планеты и становится самостоятельным спутником звезды. Вот радиус этой сферы для простейшего случая, когда орбита спутника круговая: RH = a (m/3M)1/3, где a — большая полуось орбиты планеты, m — масса планеты, M — масса звезды. Для Земли радиус Хилла около 1,5 млн км. Чуть дальше располагаются точки Лагранжа L1 и L2, куда выводят космические телескопы. Рекордный в Солнечной системе радиус Хилла у Нептуна — около 100 млн км. В реальности из-за различных возмущающих факторов радиус орбит, стабильных на масштабе миллиарды лет, меньше — около половины или даже трети радиуса Хилла.
Размер орбиты ограничен и снизу: на слишком тесной орбите спутник разрывается тяготением планеты и превращается в подобие колец Сатурна. Этот предел называется зоной Роша, его суть: приливные силы превышают самогравитацию спутника. Предел Роша зависит от жесткости последнего: если спутник может деформироваться, как жидкость, то предел Роша почти в два раза больше. Все спутники Солнечной системы находятся вне «жесткого» предела Роша, но некоторые благополучно существуют внутри «жидкого» предела, например пять ближайших спутников Сатурна.
Для самых горячих юпитеров радиус сферы Хилла близок к пределу Роша — спутников у них заведомо существовать не может. Но существуют и другие механизмы неустойчивости орбит спутников, действующие поблизости от звезды, так что вероятность существования спутников у планет с периодом обращения до 10-20 дней в течение миллиардов лет пренебрежимо мала. Жаль, поскольку среди открытых экзопланет очень много короткопериодических, и в ближайшие годы они будут доминировать среди новых поступлений. И, главное, у короткопериодических планет спутники было бы обнаружить легче всего, если бы они там были.
Но нас больше всего интересуют спутники планет в «зоне обитаемости». Там их орбиты могут быть устойчивы в течение многих миллиардов лет — посмотрите на Луну.
Как найти спутник экзопланеты
Сколь велики могут быть спутники планет? Если судить по Солнечной системе, то типичное соотношение суммарной массы спутников и массы планеты — 1/10000. Это выполняется для системы Юпитера, Сатурна (с небольшим превышением за счет Титана) и Урана. У Нептуна и Марса масса «родных» спутников меньше (Тритон — не родной, это захваченный объект пояса Койпера). Видимо, такое соотношение естественно при образовании спутников из пылевого диска вокруг планеты. Луна — отдельный разговор, ее масса на два порядка выше типичной массы спутников, она образовалась в результате катастрофического столкновения. Тогда мы вправе ожидать, что масса спутников суперъюпитеров с 10 юпитерианскими массами (а таких обнаружено немало) будет порядка массы Марса. Такое тело вполне может быть заметно при транзите планеты — сначала звезду затмевает спутник, потом уже сама планета. Эффект от спутника будет в сто раз меньше, но при хорошей статистике транзитов (планета много раз пересекает диск звезды) он может быть более-менее надежно выявлен. Конечно, спутником может оказаться и захваченная планета, в этом случае он может быть существенно больше, но вряд ли кто способен сказать, какова вероятность найти аномально большой захваченный объект.
Другой вариант — тайминг транзитов. Если спутник опережает планету в движении по орбите вокруг звезды, транзит планеты наступает чуть позже, если отстает — чуть раньше. Например, если все спутники Юпитера собрать в один и поместить на место Ганимеда, то смещение Юпитера составит плюс-минус 100 км, что выражается в задержке/опережении транзитов примерно на 7 с — на 4 порядка меньше времени транзита. Это далеко за пределами точности измерений. Спутник должен быть аномально большим. В общем случае этот метод слабей предыдущего.
Спутники планет в принципе не могут быть обнаружены спектрометрическим методом по лучевой скорости звезды — здесь все мыслимые эффекты от спутника пренебрежимо малы.
Остается метод гравитационного микролинзирования, но он основан на редком везении. Если фоновая звезда (не хозяйская, а далекая на заднем плане) пройдет точно за планетой со спутником, в кривой блеска этой звезды появится двойной пичок.
В целом, наиболее перспективен первый из перечисленных методов — транзит спутника. Он требует очень большого массива наблюдений. Такой массив существует, это архивные данные «Кеплера», находящиеся в открытом доступе. «Кеплер» проработал по основной программе четыре с небольшим года. Маловато, чтобы надежно выявлять транзиты спутников в «зоне жизни», но лучших данных не существует. В настоящий момент следы спутников надо искать там, и вполне возможно, что один спутник уже найден.
Поиски экзолун
Первый намек на спутники был найден у планеты с «телефонным номером» 1SWASP J140747.93-394542.6 b. Это гигантская планета массой 20 юпитерианских — на грани с бурым карликом1. Транзиты показали, что у нее огромная система колец, у колец есть щели, а в щелях должны сидеть спутники -именно они эти щели выедают. Это всё. Никакой другой информации об этих спутниках нет.
Еще один спутник найден по микролинзированию у планеты-сироты, свободно летящей в пространстве. Сказать что-то о массе планеты и спутника трудно -это может быть бурый карлик с обращающимся вокруг него «нептуном». Этот случай не столь интересен.
В 2012 году астрономы Пулковской обсерватории объявили о возможном открытии спутника у экзопланеты WASP 12b. Это очень горячий юпитер, обращающийся вокруг звезды класса Солнца за день. Во время транзита планеты наблюдались всплески яркости, что, по мнению авторов наблюдений, можно интерпретировать как прохождение планеты по звездным пятнам или как спутник планеты, периодически сливающийся с ее диском. Вторая интерпретация вызвала заметный отклик в российской прессе, но она попросту нефизична: сфера Хилла для данной планеты практически совпадает с зоной Роша. Не может там быть никакого спутника.
Для поиска экзолун в данных «Кеплера» был организован проект HEK (Hunt for Exomoons with Kepler). Команда проекта хорошо перетряхнула данные и, похоже, вытащила оттуда некоторую полезную информацию. Правда, не очень оптимистическую. Результаты, излагаемые ниже, опубликованы в октябре 2017 года в одной статье2.
С одной стороны, обнаружено указание на спутник планеты Kepler 1625 b. Статистическая значимость около 4 ?, что довольно мало, учитывая большое количество исследованных экзопланет. Хуже того, в том же исследовании у планеты одной из звезд найден «антиспутник», т. е. сигнал обратного знака с той же значимостью 4 ?. Понятно, что этот сигнал ложный, так как естественных явлений, имитирующих «антиспутник», не существует. Причем у планеты наблюдалось всего три транзита, и достаточно убедителен лишь один из них. Если эффект подтвердится, это будет спутник размером с Нептун у планеты массой минимум 10 масс Юпитера (масса оценивается по орбите предполагаемого спутника), что соответствует захваченной планете. Спутник с планетой находятся в «зоне жизни»: обогрев точно такой же, как у Земли. Орбита предполагаемой планеты стабильна — лежит глубоко внутри сферы Хилла и далеко вне предела Роша. Авторы не настаивают на открытии и заказали наблюдение Kepler 1625 телескопом «Хаббл» на 28–29 октября 2017 года — время очередного транзита. Оно состоялось. Никаких опубликованных сведений, кроме конференционного абстракта с резюме «докладываются предварительные результаты наблюдений», пока нет. Это, скорей всего, значит, что наблюдение не дало однозначного результата.
Другой разочаровывающий результат получен методом сложения транзитов многих планет из базы данных «Кеплера». Авторы отобрали три с лишним сотни экзопланет, которые, с их точки зрения, наиболее перспективны для поиска спутников. Среди критериев — размер орбиты между 1 и 0,1 астрономической единицы и хорошее качество данных. В качестве искомого эффекта выявлялось затемнение звезды от аналога Галилеевых спутников планеты, т. е. масштабированных по размеру планеты аналогов Галилеевых спутников Юпитера. В данном случае бралась сумма кривых блеска по всем транзитам всех планет выборки.
Увы, положительный сигнал не превышает 2 ?, и результат ставит научно значимый верхний предел на распространенность крупных спутников. Доля планет с аналогом Галилеевых спутников не превышает 0,38 на уровне достоверности 95%.
Похоже, недостача спутников экзопланет по отношению к спутникам Юпитера вполне реальна. Наиболее простое объяснение: население крупных экзопланет внутри 1 а. е. у звезд класса Солнца — это скорей всего мигранты из более дальних областей. Что делается со спутниками планет при миграции? Вполне возможно, они теряют устойчивость.
Напоследок. Команда серьезных ученых прочесала данные «Кеплера» на предмет спутников экзопланет. Значит ли это, что тема исчерпана и никому не светит найти в этих данных ничего нового на предмет экзолун? Ничего подобного! Во-первых, любые работы надо повторять для проверки. Мои друзья перепроверили данные микроволнового телескопа WMAP, казалось бы перепроверенные до дыр, и нашли явные артефакты, которые потом пришлось исправлять. Во-вторых, это огромный объем работы, который не под силу одной команде. Поэтому хотелось бы воодушевить волонтеров: данные открыты, требуется лишь серое вещество, которое в России всё еще есть в наличии.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - ...
Последние аномальные новости

Аномальные погодные условия погубят человечество

Бийск стоит в мистическом месте

Вертолет преследовал НЛО в Азербайджане

Древний хендж нашли в Ирландии

КГБ захватило живого инопланетянина

Мужчина записал разговор духов в своей квартире

Мужчина снял призрак монаха в средневековом замке

НЛО на дне Балтийского моря

НЛО пролетел над Оренбургской областью

Нострадамус предсказал появление нового Гитлера

Под Смоленском гадалка и ее подруга попали под машину

Раньше на Марсе периодически шли ливни

Распыление химиотрасс прекратилось. Планета готова к приходу Хозяев

Реального призрака заметили в Южном Йоркшире

Странный след в небе Петербурга

Фермеры из окна собственного дома сняли инопланетянина

Человек с самыми длинными ногтями подстриг их

Чем занимаются победители Битвы экстрасенсов

Элита покидает Землю перед неизбежным Апокалипсисом

Я беременна от параллельщика

Гусеница с головой мыши

Дюны-призраки нашли на Марсе

Едем к йети в М-ский треугольник

Инопланетяне прячутся в облаках Пакистана

Интервью с главой космического государства Асгардия

История о пришельце в скафандре из фольги

Каких доисторических животных смогут клонировать

На Марсе растут деревья

НАСА получило снимки опасного околоземного астероида

Нашли самую горячую экзопланету

Объяснен загадочный медицинский феномен

Призраки до смерти напугали работников музея автомобилей

Разрабатывают одежду, способную заряжать телефон

Решена загадка Базельского папируса

Сверхскоростное НЛО появилось над Норвегией

Следы древней цивилизации на темной стороне Луны

Странное существо в речном канале Пуэрто-Рико

Трубы Апокалипсиса слышны по всему миру

Уфолог показал фото пилота НЛО

Человек является гибридом инопланетян и приматов

Бдительный нижнекамец увидел НЛО над своим домом

Дальнобойщик заметил скелет, который перебегал дорогу и махал ему рукой

Доказана эффективность средства от старения

Древняя золотая звездная карта инков

Духи висельного вяза

Инопланетяне беседуют на Энцеладе

Математическое доказательство Бога Израиля

Мегалиты озера Большие Аллаки

Мерцающее скопление НЛО над США

Место падения НЛО под Розуэллом открыли для туристов

НАСА уничтожило следы жизни на Марсе

Нашли следы взрыва сверхновой звезды рядом с Солнечной системой

НЛО замечен в небе над Улан-Удэ

Одержимую девочку выгнали из школы

Очевидец заснял побег пришельцев с Земли

Призраки и мистические легенды форта Бхангар

Призрачная сущность попала на фото

Размеры экзопланет связали с размерами протопланетных дисков

Ребенок дьявола показался на УЗИ

Статистика наблюдений НЛО в Канаде

Телескоп Джеймс Уэбб будет изучать атмосферы экзопланет

Треугольный НЛО пролетел над Набережными Челнами

Три НЛО появились в небе Франции

Уфолог заметил НЛО, летящий к Марсу

Флот инопланетян покидает Луну

Человечество произошло от нескольких племен протолюдей

Через женщину насквозь прошёл мстительных дух

Чупакабра нападает на домашних коз в селе Архангельское

Эскадрилья НЛО повисла над Челябинском

Ядерный гриб в небе над Казанью

База инопланетян находится в Туапсе

Великаны - не сказка и не вымысел

Впервые показали мумию с головой крокодила

Встречи советских космонавтов с НЛО

Доказано влияние генетики на успех в жизни

Дома с привидениями или где можно встретить призраков

Дух Уитни Хьюстон заметили около ее могилы

Закрытые тайны уголовного дела группы Дятлова

Когда и почему появились легенды о пришельцах

Конец Света назначен на 16 августа

Летающая тарелка на дне греческого залива

Мумию пришельца нашло КГБ в 1961 году

Нашли экзопланету с периодом обращения 10 лет

НЛО взорвался и упал в Боливии

НЛО заметили в Краснодаре

НЛО очень сильно напугал стадо лошадей

Окрестности Зеленограда пользуются популярностью у инопланетян

Плавающий над вулканом НЛО раскрыл стоянку инопланетян

Похищающие коров человечки и крокодилы Беларуси

Предсказание Нострадамуса расшифровано. Апокалипсис начнётся в 2055 году

Призрачная кошка в квартире

Проклятая кукла снова начала двигаться

Самые страшные места планеты

Светящиеся шары над водохранилищем Воронежа

Составили рейтинг аномальных зон Якутии

Статуя Свободы посвящена богине тьмы Гекате

Человекообразное существо выбросило на берег Китая

Что скрывает Зона 51

Экзопланета Ross 128 b очень похожа на Землю

Ядерное облако увидели в Гагарине

Аномальная зона в польском Карпаче

Будущие цивилизации смогут нейтрализовать расширение Вселенной

Бункер 754 является аналогом Зоны 51

Вольф Мессинг врал Сталину

Встречи с живыми комками слизи

Древние цивилизации были более технологичны, чем мы думаем

Загадочный мужчина с мистическими татуировками

Зелёный НЛО пролетел над Миннесотой

Инопланетяне навестили Пакистан

Инопланетяне похили мужчину в графства Суррей

Колонизация Луны. Провал программы Нова

Меняющий форму НЛО около пляжа в Дорсете

Над заводом в Санкт-Петербурге заметили НЛО

Необычных морских существ нашли у берегов США

Нечто крупное гналось за оленями на горе Бикон

Нибиру уже уничтожила одну планету

Охотник за привидениями увидел в шахте злого духа

При строительстве парковки наткнулись на дольмен

Призрак прогуливался ночью по стоянке машин

Раскрыли секрет долголетия

Россия создаст телескоп для поиска экзопланет

Сигарообразный НЛО над Англией

Создали искусственный интеллект в пробирке

Странное существо заметили в Колумбии

Теленок с двумя головами родился в Бразилии

Три НЛО совершили посадку в пустыне Мохаве

Тунгусский метеорит был крушением инопланетян

Через белые дыры люди могут перемещаться в другие миры

Эксперт рассказала возможно ли развить в себе дар ясновидения

Экстрасенс Хадуева пережила неудачную пластическую операцию

Актер Бен Аффлек сумел точно предсказать будущее

Бразильский Нострадамус рассказал о судьбе человечества

Девочка станет первым человеком на Марсе

Демоны индейской резервации Южной Дакоты

Динозавры жили рядом с людьми

Диринг Юрэх - одна из тайн великой реки

Женщина встретила в подъезде призрак умершей соседки

Лик Волан-де-Морта появился над Тамбовом

Многочисленные НЛО замечены над Далласом

Может ли жизнь существовать в системе Альфа Центавра

Нечто сидело в моем шкафу

НЛО стали чаще совершать визиты в российские регионы

НЛО упал у побережья Бразилии

Ночное небо просто кишит различными НЛО

Планетой управляют инопланетяне с горы Олимп

Поросенок с человеческим лицом родился в Китае

Программисты показали процесс создания фейковых НЛО

Пульсирующий НЛО был замечен возле Чёрного моря

Самую маленькую собачку клонировали 49 раз

Смерть Хокинга закрыла человечеству портал в неизведанное будущее

Странный электромагнитный эффект в Аргентине

Турция открывает подземные города Кыршехира для туристов

Уникальный артефакт нашли в тайнике пирамиды Джосера

Уфологи заметили свет в лунном кратере

Уфологи рекомендуют смотреть фильм Паранормальное

Ушла из жизни самая пожилая жительница Европы

Фараоны Египта были потомками инопланетян

Физик рассказал о будущих исследованиях НЛО

Ядерные войны велись в глубокой древности

Ясновидящий поведал миру о начале Третьей мировой войны

Игровой клуб Вулкан не перестает удивлять своих пользователей

Выгозеро стало космодромом для НЛО

Где в Краснодарском крае отдыхают инопланетяне

Две женщины сбили собакочеловека в Мичигане

Дело Фалкон-Лейк. Следы на теле мужчины после контакта с НЛО

Доказательства существования НЛО

Инопланетяне удерживали мужчину в плену четверо суток

Кабардино-Балкария. Чудеса и тайны

Космические войска США существуют уже более полувека

Машины врезаются в невидимые преграды

Над Курганом летал НЛО

Неизвестная сила кольцами уложила сосны недалеко от Сызрани

Необъяснимые фотографии группы Дятлова

Никола Тесла прилетел с Венеры

НЛО заметили над Казанью

НЛО напугал очевидцев до истерики

НЛО прилетел посмотреть фейерверк

НЛО прячется за облаками Великобритании

НЛО ужаснул жителей Канады

НЛО. Реальность или заблуждение

О чём бы сняли Звёздный путь, написанный инопланетянами

Огненное кольцо над Афоном

Сверкающее НЛО в небе над ночным Ростовом

Светлячков расстреляли, приняв за пришельцев

Секретная часть уголовного дела о гибели группы Дятлова

Странные круги появляются в саду у мужчины

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика