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
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 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - ...
Последние аномальные новости

Аномальные Богуславские граниты

Атлантида существует и в ней живут инопланетяне

Бездонное Чёрное озеро

Большой НЛО сняли рядом с Луной

Быль и легенды древнего Отрара

Дельфины способны путешествовать по другим измерениям

Дух Иосифа Кобзона сняли на заседании Госдумы

Жительница Стерлитамака увидела НЛО

Загадочные холмы Мавринского майдана

Загадочный Бермудский треугольник - правительственный заговор

Загадочный рисунок Бушанского скального храма

Зомби-парад прошел в Киеве

Конспирологи призывают не верить слухам о пришельцах

Медузы – это инопланетяне

НЛО приземлился на детскую площадку и похитил мужчину

НЛО прячутся на дне океана

Обнаружена редкая двухголовая змея

Омоложивающие Оконские источники

Осьминоги - на самом деле инопланетные создания

Пирамиды в районе Бермудского треугольника

Похищения людей пришельцами

Призраки, пугающие посетителей туалетов

Пять вещей, которые продлевают жизнь

Рейс MH370 похитили инопланетяне

С неба упала и разбилась стайка скворцов

Секретные базы инопланетян расположены под водой

Система Trappist-1 особенная

Снежного человека видели в Мичигане

Таинственная пещера Оптимистическая

Удивительное Синее озеро

Более пяти НЛО были замечены в Калифорнии

Вышел сборник 'Таинственная Беларусь IV'

Голое человекоподобное существо бегало среди надгробий

Группа НЛО замечена над Портлендом

Древняя связь между Кавказом и Индией

Загадка смерти Элизы Лэм

Инопланетяне готовятся к вторжению

Инопланетяне прилетели посмотреть футбол Зенита

Как будет выглядеть яхта, вдохновленная НЛО

Лжеэкстрасенсы обманули коновода Кремлёвской школы

Мистические места Нью-Йорка

НАСА перехватило инопланетные сигналы с Сатурна

Нейробиологи ищут способ загрузки в мозг ложных воспоминаний

Нибиру затмило Луну над Владивостоком

НЛО перепугали жителей Онтарио

Огромная мостовидная конструкция на Луне

Око Саурона зависло над Вологдой

Оригами поможет построить здания на Луне и Марсе

Охотники за привидениями замечены в Нижнем Новгороде

По неизвестным причинам пропадает электричество в разных частях мира

Призрак Белой дамы в Бийске

Приметы на похоронах. Как не навлечь на себя беду

Проклятье наполеоновских курганов

Пугающе огромные зрачки девочки

Путешественник во времени рассказал, как закончится Третья мировая война

Путешественник во времени рассказал, когда убьют 56-го президента США

Секс с инопланетянами был незабываемым

Семья ростовчан поселилась в квартире с привидениями

Тайны выброшенных на берег чудовищ

Юрий Лонго - главный колдун России или талантливый мистификатор

ВВС США создали галерею мертвых инопланетян

Волшебное исцеление ребенка с ВИЧ объяснили молитвой

Высокого вонючего гуманоида видели в парке Шотландии

Десять страшных легенд и проклятых мест Петербурга

Загадочная черта Солнца оказалась характерна для многих звезд

Инопланетяне готовы к атаке

Клоны среди нас уже давно

Космический шторм раскрыл тайну гибели китайского государства

Круглый стол короля Артура был римским амфитеатром

Крымский эликсир молодости

Места силы в России, в которых должен побывать каждый

Морское чудище с массивными челюстями на дне океана

Нибиру - трюк для сокрытия настоящей причины Конца света

Нибиру запустила механизм Конца света

НЛО над Нижним Тагилом

Новый памятник поставили на могиле дятловца Золотарёва

Охотники за привидениями Ростова продают свой автомобиль

Певица Бейонсе использовала черную магию

Режиссер Нил Бломкамп выпустил новый скетч о боге

Семью жительницы Запорожья терроризирует полтергейст

Белый НЛО пролетел около МКС

Беспилотная доставка будущего

Загадка известнейшей оптической иллюзии

История проклятого дома в Нанкине

Как Земля защищает иные миры

Найдена аномальная структура вокруг черной дыры

НАСА засняло серебристые облака

Нашли водоросли, способные жить на Марсе

Новый спутник за два дня обнаружил две похожие на Землю планеты

Огнедышащая дыра появилась в Арканзасе

Пауки накрыли греческий город паутиной

Познавать непознанное

Почему мы до сих пор не нашли инопланетян

Почему пользоваться червоточинами - плохая идея

Призрачные детские голоса в заброшенном метро Сиднея

Радар для поиска воды на Марсе успешно прошел испытания

Раскрыли секрет качания оси Земли

Солнечную обсерваторию закрыли из-за порнографии

Статуэтка инопланетянина найдена на Марсе

Странные объекты заметили в Липецкой области

Власти Одессы обьяснили наблюдения НЛО

Военные ищут экспедицию, изучавшую пирамиды Антарктиды

Возможна ли вечная жизнь при вечной молодости

Искусственный интеллект научили распознавать объекты по описанию

Критическая ситуация, когда всё выходит из под контроля

Люди рассказали, что происходило когда они умирали

Мать увидела на фото не родившуюся дочку

Мозг запрограммирован на лень

Полупрозрачную субстанцию видели над Крымским мостом

Призраки заброшенного бункера

Призраки Чеширского треугольника

Пульсирующий монстр найден на побережье Окленда

Путь к сердцу мужчины лежит не через желудок

Пятый НЛО за полгода пролетел над Катанией

Столкновение Нибиру с Землей

Тайна найденных на берегу океана останков морского чудовища

Удивительное дерево, источающее металл

Уфолог рассказал, что ждет Землю из-за планеты Нибиру

Черный треугольник замечен над Сиэтлом

Что собой представляет планета Нибиру

Внедрение технологии блокчейн в финансовый сектор Индии

Глобальная катастрофа оказалась неизбежной

Готовят новое определение для звезд

Двуликий щенок родился в Перу

Жителей Ипсвича пугало жуткое детское пение

Жителей Майами испугали инопланетяне

За голову слонимской чупакабры обещают вознаграждение

Звездные войны не за горами

Интересную тучу наблюдали жители Сортавала

Кирпич нашли на Марсе

Космонавтам разрешили говорить о пришельцах

Людей поделили на четыре типа личности

Монстр в ночную грозу

Настоящему экстрасенсу заплатят $10000

НЛО разлетались в Одесской области

Обнаружен аномальный остров близнецов

Одинокая волчица

По чему свистит свистулька

Под Сыктывкаром обитает йети

Подружись со своим медведем

Полет над пропастью

Праздник лета и любви

Призрак следит за маленькой девочкой

Призраков видят по всей Земле

Причина массовой гибели древних цивилизаций

Рептилоида сняли в пещере Марса

Сакральный зачин Красной горки

Странные рисунки в штате Юта

Сувениры приносящие неудачу

Таинственные черепа инопланетян и след Аненербе

Что собой представляют круги на полях

Установка автостекол в Бресте на высшем уровне

Игровой зал Адмирал остается центром притяжения для игроков

Популярность виртуальных казино растет

Игровые автоматы Вулкан не могут не нравиться геймерам

Белая фигура, прячущаяся в дубе

Дата Конца Света предсказана пирамидой Хеопса

Дети рассказали, как они погибли 11 сентября

Женщина 66 лет прожила с двумя иглами в животе

Женщина рассказала, как в ее спальню проник инсектоид

Загадочный Тунгусский метеорит

Закрытая ФБР солнечная обсерватория возобновила работу

ИИ выявил связь между ожирением и средой обитания

Камень с микрочипом возрастом в полмиллиарда лет

Криовулканы Цереры извергались в течение последнего миллиарда лет

Мальчик родился с четырьмя ногами и двойным набором гениталий

Над Каменск-Уральским пролетело НЛО

Найден невозможный космический объект

НАСА запустило спутник для тайного поиска Нибиру

Нибиру ударит по Земле в 2033 году

Новый охотник за экзопланетами передал свой первый снимок

Новый телепроект 'Реальная мистика' на Домашнем

Открыли экзопланету Вулкан из Звездного пути

Поведение антиматерии оказалось парадоксальным

Погодные аномалии на нашей планете

Подтверждена альтернативная теория гравитации

Призрак напал на собаку

Призрачные голоса услышали в заброшенном метро Лондона

Светящиеся НЛО были замечены в Торонто

Светящийся диск напугал жителей Миннесоты

Физики создают невозможный двигатель по заказу армии США

Фильм ужасов 'Проклятие монахини' основан на реальном случае

Чего мы не знали о Салемских ведьмах

Шесть знаков Зодиака с самым тяжелым характером

Экспедиция на Марс может повредить человеческий мозг

Игровые автоматы 777

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