07.01.2023. - Странные и чудесные новые экзопланеты

Странные и чудесные новые экзопланеты

Среди всех замечательных научных достижений 2022 года астрономы обнаружили более 300 экзопланет — планет, находящихся за пределами нашей Солнечной системы. В марте НАСА подтвердило, что в настоящее время известно более 5000 экзопланет, но это лишь малая часть тех, которые существуют только в Млечном Пути. По состоянию на четверг это число составляет 5235 — на 351 больше, чем ровно год назад — хотя эксперты обнаружили новые факты и об уже известных экзопланетах. Вот некоторые из лучших открытий экзопланет в этом году, в том числе газовый гигант с плотностью зефира и еще один, который все еще находится «в утробе матери» и подвергается «жестокому» процессу формирования.

TOI-3757b

Одной из самых интригующих экзопланет, открытых в этом году, является TOI-3757b, экзопланета газового гиганта с плотностью зефира. TOI-3757b имеет размер немного больше, чем Юпитер, но среднюю плотность, похожую на мягкую и пушистую конфету. Далекий мир теоретически плавал бы в ванне с водой, если бы существовала ванна, достаточно большая для диаметра планеты в 100 000 миль. Экзопланета обращается вокруг своей звезды-хозяина (называемой TOI-3757) каждые 3,44 дня на расстоянии около 0,038 астрономических единиц от нее — или 3,5 миллиона миль. Расположенная примерно в 578 световых годах от Земли звезда TOI-3757 примерно на 37 процентов меньше и менее массивна, чем наше Солнце.

TOI-3757 — красный карлик — самый маленький и самый тусклый член так называемых звезд главной последовательности (тех, которые превращают водород в гелий в своих ядрах с постоянной скоростью). TOI-3757b был обнаружен экспертами из Университета штата Пенсильвания с помощью спутника НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS). TESS проводит обзор около 200 000 ярчайших звезд вблизи Солнца с целью поиска транзитных экзопланет. Транзиты относятся к периодическим провалам в звездном свете, которые указывают на то, что планета пересекает и ненадолго блокирует свет своей звезды.

AB Aurigae b

Недавно формирующаяся экзопланета, названная AB Aurigae b, представляет собой газовый гигант, находящийся на удивительно ранней стадии формирования, похожей на то, что он все еще находится «в утробе матери». Планета — единственная известная в своей системе — встроена в обширный планетообразующий диск, который окружает ее звезду, расположенную в 508 световых годах от Земли. «Мы думаем, что он все еще находится на очень ранней стадии своего «рождения», — сказал ведущий автор Тейн Карри из телескопа Subaru и Исследовательского центра НАСА-Эймс в Маунтин-Вью, Калифорния. «Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что это самая ранняя стадия формирования газового гиганта, когда-либо наблюдаемая».

Исследователи использовали данные Хаббла, относящиеся к 2007 году, а также телескоп Subaru возле вершины неактивного гавайского вулкана, чтобы обнаружить и изучить планету. AB Aurigae b вращается вокруг звезды на необычно большом расстоянии — 8,6 миллиарда миль, что более чем в два раза дальше, чем Плутон от нашего Солнца (3,7 миллиарда миль). Подобно Юпитеру и Сатурну, планета представляет собой газовый гигант, состоящий в основном из водорода и гелия, с вихревыми газами, окружающими твердое ядро меньшего размера. Он формируется посредством того, что эксперты НАСА называют «нетрадиционным» и «интенсивным и жестоким процессом», отличным от общепринятой теории формирования планет.

TOI-1452b

TOI-1452b был описан как «внесолнечный мир, покрытый водой», когда миру было объявлено об его открытии еще в августе. Экзопланета полностью покрыта толстым слоем воды, как и Земля в постапокалиптическом боевике 1995 года «Водный мир». Он немного больше по размеру и массе, чем Земля, и расположен достаточно далеко от своей звезды, чтобы, возможно, поддерживать жизнь. Звезда-хозяин экзопланеты TOI-1452 намного меньше нашего Солнца и является одной из двух звезд одинакового размера в этой двойной системе. Две звезды вращаются вокруг друг друга и разделены таким небольшим расстоянием — 97 астрономических единиц, или примерно в два с половиной раза больше расстояния между Солнцем и Плутоном, — что телескоп TESS видит их как единую светящуюся точку.

K2-2016-BLG-0005Lb

Еще одна экзопланета, «почти идентичная» Юпитеру, была обнаружена на орбите звезды в 17 000 световых лет от Земли с помощью телескопа НАСА «Кеплер». По словам астрономов из Манчестера, экзопланета K2-2016-BLG-0005Lb почти идентична Юпитеру по массе и удаленности от звезды. K2-2016-BLG-0005Lb находится примерно в 420 миллионах миль от своей звезды, а Юпитер — в 462 миллионах миль от нашего Солнца. Между тем, масса K2-2016-BLG-0005Lb в 1,1 раза больше массы Юпитера, а масса звезды, вокруг которой он вращается, составляет около 60% массы нашего Солнца. Эта система в два раза дальше, чем любая другая, замеченная Кеплером, который обнаружил более 2700 подтвержденных планет, прежде чем прекратил работу в 2018 году. Планета и ее звезда находятся в созвездии Стрельца, которое охватывает область вокруг Галактического Центра — центра вращения нашей галактики Млечный Путь.

Как и Юпитер, K2-2016-BLG-0005Lb считается газообразным, а не скалистым, по словам доктора Имонна Керинса из Jodrell Bank Centre Манчестерского университета. Юпитер совершает полный оборот вокруг Солнца (год по юпитерианскому времени) примерно за 12 земных лет (4333 земных дня). Точно так же K2-2016-BLG-0005Lb, по оценкам, совершает оборот вокруг своей звезды за 13 земных лет, хотя это только оценка, основанная на «единственном снимке» с Кеплера, сказал доктор Керинс. «На самом деле мы не видим его на орбите», — сказал он MailOnline. «Таким образом, существует погрешность, которая означает, что это может быть как 11 лет, так и 21 год. Исследовательская группа не знает, есть ли в этой солнечной системе еще какие-либо планеты, кроме K2-2016-BLG-0005Lb.

Ross 508b

Ross 508b в четыре раза больше нашей планеты и находится на внутреннем краю обитаемой зоны вокруг своей звезды-хозяина в 37 световых годах от нас. Росс 508b был замечен международной группой астрономов с помощью телескопа Subaru Национальной астрономической обсерватории Японии на Гавайях. Они сказали, что экзопланета, скорее всего, будет земной или каменистой, как и Земля, а не газообразной. Звезда Росса 508b также является красным карликом, масса которого составляет всего 18 процентов от массы нашего Солнца. Красные карлики не излучают много видимого света по сравнению с другими типами звезд, что затрудняет их изучение без возможности инфракрасного обнаружения. Считается, что орбита планеты является эллиптической или не идеально круглой, что означает, что часть орбиты планета будет находиться в обитаемой зоне, области, где условия будут подходящими для существования жидкой воды на ее поверхности планеты.

HD 3167е

Также в этом году была обнаружена HD 3167e, экзопланета, похожая на Нептун, которая вращается вокруг звезды K-типа, которую также называют оранжевыми карликами из-за их цвета. Масса планеты в 9,74 раза больше массы Земли, и ей требуется 102,1 дня, чтобы совершить один оборот вокруг своей звезды, которая находится на расстоянии 0,4048 а.е. (37,6 миллиона миль) от нее. У звезды HD 3167 уже было известно, что вокруг нее вращаются еще три планеты, в результате чего известное общее количество в этой системе достигло четырех. HD 3167e была обнаружена с использованием радиальной скорости, также известной как метод колебания или Доплера, который может обнаруживать «колебания» в звезде, вызванные гравитационным притяжением вращающейся вокруг планеты.

LP 890-9b и LP 890-9c

Две экзопланеты в одной системе — LP 890-9b и LP 890-9c — вращаются вокруг небольшой звезды в 100 световых годах от Земли. LP 890-9b примерно на 30 процентов больше Земли и совершает полный оборот вокруг звезды всего за 2,7 дня. Между тем, LP 890-9c примерно на 40% больше Земли и имеет более длительный период обращения около 8,5 дней, что помещает ее в «обитаемую зону» вокруг своей звезды.

HD 260655c и HD 260655d

Еще один планетный дуэт, обнаруженный в этом году, HD 260655c и HD 260655d, описывается как твердые «суперземли». Однако они, вероятно, непригодны для жизни из-за их относительной близости к своей звезде, HD 260655, тоже красному карлику, и поэтому для жизни там будет слишком жарко. HD 260655b имеет среднюю температуру 816 градусов по Фаренгейту (435 градусов по Цельсию), в то время как HD 260655c мягче, но все же огненный 543 градуса по Фаренгейту (284 градуса по Цельсию). Звезда и ее экзопланеты являются одними из ближайших многомировых систем к Земле, всего в 33 световых годах от нас. HD 260655c и HD 260655d — единственные известные планеты в этой системе, хотя астрономы говорят, что всего в ней может быть пять или шесть планет.

Также в этом году ученые сделали несколько интригующих открытий о планетах, о существовании которых уже известно. Например, WASP-103b был обнаружен еще в 2014 году, но в этом году исследователи узнали больше о его форме. Деформированная планета имеет форму мяча для регби или картофелины, вероятно, из-за сильных приливных сил между экзопланетой и ее звездой-хозяином. WASP-103b также удаляется от своей звезды-хозяина, а не приближается к ней. Экзопланета представляет собой экзопланету газового гиганта с массой 1,49 массы Юпитера. Чтобы совершить один оборот вокруг своей звезды, требуется 0,9 дня. Также в этом году космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба обнаружил углекислый газ в атмосфере WASP-39 b, открытого в 2011 году.

WASP-39b — горячий газовый гигант, вращающийся вокруг солнцеподобной звезды на расстоянии 700 световых лет от Земли. Экзопланета имеет сильную отечность, что отчасти связано с ее высокой температурой, которая составляет около 1600 градусов по Фаренгейту или 900 градусов по Цельсию. Между тем было обнаружено, что TOI-674b, обнаруженный в 2021 году и немного больше Нептуна, содержит водяной пар в своей атмосфере. А другая пара планет, вращающихся вокруг той же звезды, Kepler-138c и Kepler-138d, имеет низкую плотность, что указывает на то, что они должны состоять в основном из воды, как предполагают данные телескопов НАСА Хаббл и Спитцер.

Источник