Fosuerk

Американские астрономы из Чикагского университета выяснили, что в космосе может быть больше экзопланет с атмосферой, чем считалось раньше. Однако их воздушные оболочки бывает трудно обнаружить с помощью астрономических наблюдений. Исследование опубликовано на портале нерецензированных научных материалов arXiv.

Большинство открытых экзопланет вращаются вокруг красных карликов — самого распространенного (75%) типа звезд в нашей галактике Млечный Путь. Это означает, что большинство пригодных для жизни миров будут вращаться вокруг этих светил.

Поскольку красные карлики — относительно холодные звезды, обитаемые планеты должны находиться на близких к ним орбитах. Это значит, что вращение таких планет будет заблокировано приливными силами, из-за чего там не будет смены времени суток.

Когда планета приливно захвачена, одна ее сторона всегда обращена к своей звезде, а другая сторона вечно находится во тьме.

Несмотря на это, подобные миры могут быть пригодны для жизни за счет плотной атмосферы. В таких условиях тепло будет перемещаться между дневной и ночной сторонами, выравнивая среднюю температуру.

В новом исследовании ученые выяснили, что в темном полушарии планет в приливном захвате скапливаются облака из-за разницы температур. Их верхний слой будет довольно холодным по сравнению с малооблачным светлым полушарием.

Оказалось, что разница в температурах между дневной и ночной сторонами таких планет примерно соответствует температурному перепаду на мирах без атмосферы.

Астрономы отметили, что такая простая закономерность может обмануть специалистов, использующих космический телескоп «Джеймс Уэбб» и другие современные инструменты наблюдения за космосом.

Новая работа по поиску коричневых карликов и планет-гигантов в областях активного звездообразования выявила их гораздо большее присутствие в таких зонах, чем предсказывала теория. Инфракрасные приборы «Уэбба» буквально рассеяли пыль и газ туманностей, позволив заглянуть в их глубины как никогда раньше. Собранные данные помогут изучить границу между самыми тяжёлыми планетами и самыми лёгкими звёздами, без чего картина жизни звёзд остаётся неполной.

Тип звёзд и их эволюция в основном зависят от массы, набранной в процессе формирования. Дальше в процесс вступают обычные химия и физика, которые предопределяют, к какому классу относится новорождённая звезда и каков будет её жизненный путь. Для звёзд с большой массой всё относительно просто — яркие объекты легко наблюдать и регистрировать. В нижнем диапазоне — где планеты-гиганты пересекают границу с коричневыми карликами и наоборот — всё гораздо сложнее. Это тусклые объекты, поиск которых сам по себе является непростой задачей.

Группа учёных под руководством Адама Лангевельда (Adam B. Langeveld) из Университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University) решила восполнить пробел в наших знаниях о маломассивных объектах в зонах активного звездообразования. Исследование было сосредоточено на так называемом молекулярном облаке Персея в одноимённом созвездии, в частности на туманности NGC 1333, находящейся на расстоянии 960 световых лет от Солнечной системы. Ранее эта область уже изучалась камерой NIRCam телескопа «Уэбб». В ходе новой работы по туманности тщательно исследовали спектрометром телескопа — прибором NIRISS.

Телескоп наблюдал 585 объектов, из которых коричневым карликам соответствовали только 114. Из этого числа 19 объектов были уже известными коричневыми карликами, но 6 кандидатов были обнаружены впервые. Подчеркнём, что речь идёт об одиночных объектах малой массы — это либо самые лёгкие звёзды, либо одиноко летящие по Вселенной планеты-изгои. Масса всех 6 кандидатов оказалась в диапазоне от 5 до 10 масс Юпитера, что недостаточно для того, чтобы планета-гигант вела себя как коричневый карлик. Это всё ещё планеты, и остаётся не до конца понятен механизм, который выбрасывает такие объекты за пределы их родных звёздных систем.

Проделанная работа пытается ввести ограничения как на количество таких объектов в туманностях, так и на их массы, чтобы определить, являются ли они планетами или уже коричневыми карликами (звёздами). Оказалось, что блуждающих планет-гигантов в молекулярном облаке Персея оказалось намного больше, чем предполагала теория. Их доля составляет примерно 10 % от всего звёздного населения туманности, и это открытие определённо заслуживает внимания.

Астрономы из Университета Николая Коперника в Польше обнаружили новую планету в созвездии Большой Медведицы. Ее масса в 11 раз превышает массу Юпитера. Эта планета совершает оборот вокруг своей звезды за 14 лет и находится на расстоянии шести астрономических единиц от нее. Температура на ней достигает –100 ℃.

По данным Phys.org, массивная находка расположена на северной стороне неба в созвездии Большой Медведицы в системе, получившей обозначение HD 118203.

«Мы не можем видеть планету, но мы можем обнаружить звезду, вокруг которой она вращается, с помощью небольшого телескопа. Физические параметры звезды аналогичны параметрам Солнца. Данные показывают, что она на 20% массивнее и в два раза больше нашей звезды.

Ранее было установлено, что в системе HD 118203 существует другая планета. Это газовый гигант с массой, соответствующей примерно двум массам Юпитера. Экзопланета совершает оборот вокруг звезды всего за шесть дней.

Изучив HD 118203 более детально, ученые пришли к выводу, что они имеют дело с иерархической планетной системой. «Это своеобразная конфигурация, в которой одна планета образует тесную пару со своей звездой, а вторая планета вращается вокруг этой пары по орбите, достаточно широкой, чтобы как бы образовать еще одну пару с первой», — объясняет ученый Кшиштоф Годзьевский, который провел подробные численные исследования динамики изученной системы.

Обе планеты массивны и вращаются по довольно вытянутым орбитам. Несмотря на это, их взаимное гравитационное влияние не дестабилизирует систему в масштабах миллионов лет. «Мы показали, что это происходит из-за эффектов, вытекающих из общей теории относительности. Если бы не эти эффекты, планеты вели бы себя как дрожащие пружины, постоянно меняя форму своих орбит и ориентацию в пространстве», — добавляет эксперт.

Иерархические системы, подобные HD 118203, встречаются нечасто. Известно всего около дюжины таких систем. Они позволяют ученым исследовать гипотезы формирования массивных планет.