16 октября 2019, среда, 07:33
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Атмосферы экзопланет

GJ 1132b
GJ 1132b
Max Planck Society

Астрономы обнаружили атмосферу у экзопланеты, находящейся в созвездии Парусов. На данный момент это самая похожа на Землю экзопланета, для которой удалось подтвердить наличие атмосферы.

Впервые обнаружить атмосферу у планеты, находящейся за пределами Солнечной системы, удалось в 2001 году. Ее нашли у планеты HD 209458 b, известной также под неофициальным названием Осирис. Она находится в созвездии Пегаса на расстоянии 153 световых лет от Солнца. По своему типу Осирис – это «горячий юпитер», то есть газовая планета с массой близкой к массе Юпитера, но находящаяся гораздо ближе к своей звезде, чем Юпитер к Солнцу. У Осириса радиус составляет около 100 000 км (1,35 радиусов Юпитера), масса – 1,3·1024 тонн (0,69 массы Юпитера), а расстояние до звезды всего 0,047 астрономической единицы (значительно меньше, чем от Солнца до Меркурия). Год на ней длится три с половиной земных дня, а температура достигает тысячи градусов Цельсия.

Открытие атмосферы стало возможным благодаря тому, что HD 209458 b стала первой планетов, для которой был получен собственный спектр излучения, выделенный из излучения ее звезды. В этом спектре стали были обнаружены линии поглощения натрия. При дальнейших исследованиях были сделаны предположения о протяженности, структуре и температуре ее атмосферы. Атмосфера начинается на расстоянии в 3,1 радиуса Юпитера от центра планеты. В ее составе найдены водород, кислород, углерод, диоксид углерода и метан, а также водяной пар. Температура атмосферы достигает 10 тысяч кельвинов. Весьма вероятно, что планета из-за сильного разогрева верхних слоев атмосферы излучением звезды, постоянно теряет атмосферные газы, поскольку атомы водорода разгоняются до второй космической скорости. Именно с этим связан выбор для планеты названия Осирис, так как этот египетский бог был однажды разрублен на части богом Сетом. Планета Осирис, по оценкам, теряет от ста до восьмисот миллионов килограммов водорода в секунду. За примерно пять миллиардов лет существования планета могла потерять до 7% своей массы, но, есть вероятность, что потерю водорода может сдерживать магнитосфера Осириса. Возможно, атмосфера Осириса является типичной для планет, вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце, на расстоянии менее 0,1 астрономической единицы.

Вскоре водяной пар, монооксид и диоксид водорода и метан нашли в атмосфере еще одного горячего юпитера – HD 189733 b. В 2013 году следы воды нашли в атмосферах нескольких планет: HD 209458 b, XO-1b, WASP-12b, WASP-17b и WASP-19b. Подавляющее большинство экзопланет, на которых удалось подтвердить наличие атмосферы, составляют горячие юпитеры и горячие нептуны. О присутствии и составе этих атмосфер можно судить по наблюдениям двух типов. Во-первых, по преломлению света звезды в атмосфере, когда экзопланета проходит перед диском звезды. Во-вторых, по непосредственному спектру излучения планеты, который получают при сравнении спектров материнской звезды вместе с планетой и тех, что получены, когда планета скрывается за звездой.

В феврале 2016 года астрономы сообщили об определении состава атмосферы у планеты 55 Рака e (Янсен). Ее относят к классу суперземель – планет, масса которых больше, чем у нашей планеты, но не дотягивает до параметров газовых гигантов. Для Янсена этот показатель равен 8,63 ± 0,35 массам Земли. Состав атмосферы планеты удалось обнаружить по изменению спектра ее родительской звезды – 55 Рака – во время так называемых транзитов, то есть моментов, когда с точки зрения земного наблюдателя планета проходит перед диском звезды. Во время такого прохождения часть света звезды проходит через планетарную атмосферу, при этом определенные длины волн поглощаются газами атмосферы, что позволяет определить ее химический состав. Наблюдения производились широкоугольной камерой космического телескопа Хаббл. В атмосфере планеты Янсен, как выяснилось, содержатся водород, гелий и циановодород.

В декабре прошлого года ученым впервые удалось определить погодные условия в атмосфере одной из экзопланет. Они использовали данные о планете HAT-P-7 b, в созвездии Лебедя, собранные космическим телескопом «Кеплер» в течение четырех лет. HAT-P-7 b относится к горячим юпитерам.  Ее масса составляет 1,776 масс Юпитера (в 16 раз больше Земли), а диаметр – 1,363 диаметра Юпитера. От Земли эту планету отделяет 1044 световых года. HAT-P-7 b относится к классу «горячих Юпитеров». Она вращается вокруг своей звезды с периодом 2,2 суток. Определив изменение в количестве света, отраженного атмосферой HAT-P-7 b, ученые отметили сильные изменения в положении самой яркой ее области. Это, по их мнению, свидетельствует об очень сильных ветрах, которые влияют на облака в атмосфере. «Сильные ветры дуют вокруг планеты, перемещая облака с ночной стороны на дневную, – говорит один из авторов работы Дэвид Армстронг (David Armstrong). – Скорость ветра изменяется настолько резко, что приводит к появлению огромных облачных образований, которые растут, а затем исчезают».

Нынешнее исследование было посвящено планете GJ 1132b (Gliese 1132 b), вращающейся вокруг одной из звезд созвездия Парусов. Наблюдали ее сотрудники Кильского университета, Института астрономии Общества Макса Планка и Римского университета Тор Вергата при помощи 2,2-метрового телескопа Европейской Южной обсерватории в Ла-Силья (Чили).

Планета вращается вокруг красного карлика Gliese 1132 на расстоянии 39 световых лет от нас. Объявлено об ее открытии было в мае 2015 года, официальное подтверждение последовало в ноябре того же года. Масса ее составляет 1,6 масс Земли, радиус – 1,2 радиуса Земли. Расстояние до звезды составляет около 225 миллиона километров (от Земли до Солнца 149 600 000), период обращения – 1,6 дня. Планета получает от своей звезды в 19 раз больше излучения, чем Земля от Солнца, поэтому температура на ней выше, чем на Венере, возможно у поверхности она превышает 500°C.

Наблюдения велись на протяжении девяти транзитов планеты GJ 1132b в семи различных диапазонах: двух в инфракрасной и семи в видимой частях спектра. Для каждого диапазона оценивался видимый в нем размер планеты. В результате исследователи обнаружили, что в одном из инфракрасных диапазонов ее диаметр заметно превышает данные по остальным диапазоном. Это позволяет заключить, что вокруг планеты находится газовая оболочка, непрозрачная для световых волн данной длины и прозрачная для все остальных. Дальнейшее моделирование, проведенное в Кембриджском университете и Институте астрономии Общества Макса Планка, показало, что подобные эффекты хорошо объясняются наличием в атмосфере водяных паров и метана.

Ранее считалось, что атмосферы у планет, вращающихся вокруг красных карликов, не могут существовать долго, так как эти звезды слишком активны и их вспышки неминуемо приведу к уничтожению этих атмосфер. Новые результаты вселяют некоторый оптимизм, так как атмосфера GJ 1132b существует, по-видимому, миллиарды лет. Так как красные карлики весьма распространены во Вселенной, наличие атмосфер у их звезд повышает шансы существования условий для внеземной жизни.

Работу ученых опубликовал Astronomical Journal.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.