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
25.12.2017 - 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 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - ...
Последние аномальные новости

Выводы шведов о гибели группы Дятлова поставили под сомнение

Живая изгородь выросла на Солнце

Жители поселка 17 лет страдают от невыносимого запаха

Забытые технологии древних цивилизаций

Загадочный зверь за зиму убил 40 коров

Зеленый метеорит снова упал в Атлантике

Зловещий дом в Резеде

Китайские академики открыли Столпы Земли

Мистическая картина Старый рыбак

На жителя Южной Каролины напала огромная черная кошка

Нехороший дом Марка Твена в Нью-Йорке

Новый ИИ напугал его разработчиков

Посланцев с Нибиру заметили на Земле

Почему мы воспринимаем только четыре измерения

Раскрыты новые угрозы от секс-роботов

Родинки как знаки судьбы

Розовый окрас неба по всей планете пугает людей

Странные звуки напугали жителей Иллинойса

Страшный дом в Балтиморе

Тайна корабля с мертвым экипажем

Без помощи инопланетного разума человечество скоро погибнет

Впервые заметили столкновение экзопланет

Вход в логово инопланетян нашли в Испании

Герои мистических историй

Главный секрет Солнечной системы не раскрыт

Жуткая паранормальщина в доме

Загадка Голиафа. Откуда пришел воин Библии

Звезда сериала Гадалка. Я осторожно отношусь к экстрасенсам

Звезды Битвы экстрасенсов вступили в борьбу с полтергейстом

Зеленая свастика появилась над Израилем

Земля погибла и теперь мы живем в Матрице

Камеры МКС периодически фиксируют НЛО

Канал Discovery съездил на перевал Дятлова для съёмок фильма

Крушение НЛО в Варжинье

Лабораторию инопланетян нашли в руинах пирамиды

Лучшие фильмы о путешествиях во времени

Микробы могут уничтожить знаменитый Мачу-Пикчу

Нечистая сила по-японски

Нечто живое ползет за марсоходом

Нибиру заставит людей потерять позитивные чувства

Нибиру спровоцировала сдвиг тектонических плит на Земле

НЛО пролетел у Ниагарского водопада

Останки загадочного животного нашли в Узбекистане

Призрак женщины ночами являлся девочке

Пришельцы начинают вторжение на Землю с России

Пришельцы рисуют круги и на снегу

Свидетельство канадца Михалака о контакте с НЛО

Сериал 'Проект Синяя книга' ищет инопланетян

Тургруппа Дятлова. Тайны и версии спустя 60 лет

У России есть галлюциногенное оружие

Купить вагинальный стимулятор по доступной цене

Полезные советы по выбору компьютерного стола

Аномальные огни над аэропортом Лиссабона

Аномальные явления в английском пабе

Атлантиду нашли у берегов Испании

Восемь крутых мест для марсианского туризма

Вычислили вероятность встретить двойника

Житель Сызрани заявил о неоднократных наблюдениях НЛО

Жительница Голландии наблюдала за двумя падающими НЛО

Зуб мегалодона нашли на Марсе

Инопланетяне неспроста отправили корабль в Розуэлл

Истребитель преследует летающую тарелку над Нью-Джерси

Какими суперсилами обладают люди

Клуб Адского Огня, практикующий оргии и человеческие жертвоприношения

Нашли пещеру с сотнями знаков-оберегов от злых духов

Необычный объект над Канадой

Нибиру тащит ненависть к Земле из тёмного прошлого Вселенной

НЛО - корабли древней земной расы

НЛО над китайской военной школой

НЛО разбился в горах Антарктиды

Нырнул в бассейн ... очнулся виртуозным музыкантом

Осетр-гигант пойман в США

Певец Юрий Лоза поддержал заявление Кати Лель об инопланетянах

Редчайшую белку-альбиноса сняли на камеру

Самые глупые и неправдивые предсказания

Скорость эволюции темной материи удивила астрономов

Собака-мутант с жутким вторым ртом

Таинственные запуски ракет

Телесюжеты о мистическом Алтае

Три НЛО над лесом в Орегоне

Шведская экспедиция отправилась к перевалу Дятлова

Этны замечены в Китае

Больная женщина родила здоровых близнецов

Впервые внедрили бионическое сердце с беспроводной зарядкой

Женщина приехала в больницу с болью в животе, а ушла с ребенком

Загадочный скелет нашли в египетской пирамиде

Землю убьет сгусток энергии, выброшенный черной дырой

Катя Лель рассказала, как выглядят инопланетяне

Корабль инопланетян пролетел возле МКС

Красноярский геолог открыл новый минерал

Кто из молодых станет супердолгожителем

Кто-то поджег небо над Екатеринбургом

Люди были созданы как хранилища данных инопланетян

Много людей верит в экстрасенсорные способности

Названа причина отупения людей

Названы самые загадочные места России

НЛО в форме пирамиды пролетел над Мехико

Ныряльщик встретил десятиметрового морского змея

Обезьяна похитила ребенка и отказалась его отдавать

Одержимая девушка заразила 13 своих подруг

Озёра жидкой воды на Церере могут существовать миллионы лет

Пациентка написала 4972 письма пластическому хирургу

Певец погрузился в тему НЛО и паранормальных явлений

Плазмоид заметили в батутном парке

Проект Mars One. Не спешите нас хоронить

Решена загадка продления жизни сном

Россия показала уникальный розовый бриллиант

Серия фильмов о Гарри Поттере получит продолжение

Солнечное гало в Британской Колумбии

Счастливые числа покойного отца принесли выигрыш в лотерее

Тайна гибели группы Дятлова. Есть одна правдоподобная версия

Телепортация в китайской провинции Цзилинь

Игровые автоматы казино Super-Slots

Близится конец света. Рухнул священный Мамврийский дуб

Болид пролетел над Кемерово

В Африке впервые за 100 лет запечатлели черного леопарда

ВВС США намерены оснастить истребители лазерным оружием

Вспышки света и странный гул в районе Сиэтла

Выдвинута основная версия гибели группы Дятлова

Дата 14 февраля 2019 года станет роковой для человечества

Девушка влюбилась в зомби-куклу

Жуткие облака над Этной предвещают Апокалипсис

Загадочный Канделябр Паракаса

ИИ поможет определять гостиничные номера, в которых укрывают детей

ИИ продемонстрировал ту же точность, что и опытные врачи

Искусственному интеллекту доверят бороться с Россией

Магазин продает детские скелеты, части тел и куски плоти

Мегалиты Европы берут начало из одного региона

НЛО устроили световое шоу над Манхэттеном

Новые подробности в деле о трагедии группы Дятлова

Озеро на Марсе указало на вулканическую активность

Подтвердили падение метеорита на Кубани

Почему молчат инопланетяне

Происхождение светлых пятен на поверхности Цереры

Радиосигналы помогут найти темную материю

Смерть звезды помогла Земле стать обитаемой

Странные световые взрывы в атмосфере Земли

Таинственное исчезновение Брэндона Свенсона

Технополис Эра займется разработкой оружия будущего

Тревожный гул из недр Земли

Три солнца взошло над Ямалом

Цифровое бессмертие. Сознание как программное обеспечение

Шарообразный НЛО заметили неподалеку от Лас-Вегаса

Ватикан предъявил логотип новой единой мировой религии

ГМО. Так можно или нельзя

Группа НЛО напугала жителей Техаса

Два инопланетных звездолета обнаружены на астероиде Веста

Две тысячи ранее неизвестных микробов нашли в теле человека

Женщина с редким даром способна пробовать на вкус имена людей

Мегалиты появились 7000 лет назад во Франции

Миллиардер прикинул стоимость переезда на Марс

На Марс никто не полетит. Проект Mars One обанкротился

Найден реальный способ долететь до других звезд

НАСА соревнуется с Роскосмосом за право первого контакта

Нацисты были на южном полюсе, но были ли там их базы

Нечто аномальное попало в объектив камеры наблюдения

НЛО наблюдал за женским футбольным матчем

Почему люди любят посещать дома с привидениями

Причина малого ледникового периода кроется в истреблении индейцев

Раскрыли тайну подземного хода в Выборгский замок

Река в Индонезии уходит под землю

Руины Геди - одна из главных загадок Кении

Фирма NEC научила ИИ опознавать человека, даже если он скрывается

В земной атмосфере замечены вспышки непонятного происхождения

В руки уфологов попали куски обшивки НЛО

Десять страшных легенд и проклятых мест Петербурга

Древний артефакт найден на Луне

За секретными учениями военных следил НЛО

Загадочные мегалиты Земли

Излучение черных дыр поможет найти частицы темной материи

Как определить возраст Великого Сфинкса

Киборги сегодня и через 500 лет

Межзвездный астероид Оумуамуа является инопланетным зондом

Можно ли построить станцию на астероиде

Найден загадочный предок человека

Начинается время Махди

Несколько вопросов к следствию по делу о гибели группы Дятлова

Оценили готовность людей убивать роботов

Разгадали тайну появления жизни на Земле

Расшифровано библейское пророчество о конце света

Родился ребенок размером со шприц

Сервис YouTube уберет видео о плоской Земле и рептилоидах

Сериал 'Проект Голубая книга' продлен на второй сезон

Психология богатых. Чего никогда не делают обеспеченные люди

Особенности игры в казино Азино 777

Дольмены древнего Северного Кавказа строили без посторонней помощи

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