Могут ли луны иметь свои луны?
Каждая из планет-гигантов в нашей Солнечной системе имеет огромное количество естественных спутников. Не исключено, что это, скорее, правило для всех массивных планет во Вселенной, чем исключение. И в ближайшие годы нас ждут открытия т.н. "экзолун" - спутников экзопланет (здесь как раз недавняя новость от Хаббла по этой теме). Однако астрономы задались вопросом: может ли у естественного спутника планеты быть свой собственный спутник? Так называемая "сублуна", "submoon" (или "подлуна"?). Было проведено компьютерное моделирование, которое показало, что такое действительно может быть! Такие объекты могут существовать только у крупных лун (более 1000 км в диаметре) на широких орбитах. Вопрос об их обитаемости - уже передний край фантастики, однако было бы любопытно представить жизнь на таком небесном теле. В целом, будущие исследования должны подтвердить/опровергнуть существование подобных экзотических объектов.
«Хаббл» нашел следы спутника экзопланеты
«Хаббл» нашел следы спутника экзопланеты
Шесть из восьми известных планет Солнечной системы обладают естественными спутниками. У астрономов нет никаких оснований полагать, что миры, вращающихся вокруг других звезд, чем-то отличаются от них.
Большинство известных на сегодняшний день экзопланет было открыто при помощи транзитного метода. Если у планеты имеются спутники, то они тоже должны вносить вклад в уменьшение блеска звезды. Проблема заключается в том, что зафиксировать транзит экзолуны на порядок сложнее, нежели транзит планеты. В силу различия в размерах тел, такие события намного слабее. Нельзя забывать и о том, что спутники вращаются вокруг планет и их видимое положение по отношению к Земле постоянно меняется. Это означает, что в некоторых случаях мы вовсе можем не зарегистрировать их транзиты, потому что они будут закрыты от нас диском планеты.
В прошлом году группа астрономов из Колумбийского университета осуществила исследование, (https://kiri2ll.livejournal.com/763823.html) целью которого было обнаружение первой в истории экзолуны. Ученые составили ряд теоретических моделей изменений яркости для различных конфигураций экзопланет и их спутников. Затем, астрономы проанализировали собранные космическим телескопом «Кеплер» данные о шести тысячах транзитах 284 экзопланет. У 283 из них астрономам не удалось найти ничего выходящего за рамки погрешности наблюдений. Но один из миров весьма заинтересовал исследователей.
Речь идет о звезде Kepler-1625. Это желтый карлик, удаленный от Солнца на 8 тыс. световых лет. Вокруг него вращается как минимум одна экзопланета Kepler-1625b. Ее масса в несколько раз превосходит массу Юпитера, радиус оценивается в 0,5 юпитерианских. Тело совершает один оборот вокруг звезды за 287 дней. Телескоп «Кеплер» пронаблюдал три транзита экзопланеты. Во всех трех случаях график изменения яркости звезды имел необычную асимметричную форму. Она соответствовала модели, в которой экзопланета обладает весьма крупным спутником размером с Нептуном.
Для проверки этого предположения астрономы воспользовались помощью телескопа «Хаббл». В октябре прошлого года он пронаблюдал очередной транзит Kepler-1625b. Как и «Кеплер», «Хаббл» зафиксировал (https://www.nasa.gov/press-release/astronomers-find-first-ev...) второе, намного менее заметное уменьшение яркости звезды, которое согласуется с версией спутника. Что любопытно, транзит Kepler-1625b начался на час раньше, чем предсказывали расчеты. Это может означать, что планета и спутник вращаются вокруг общего центра тяжести подобно Плутону и Харону. Таким образом, эту пару в принципе можно назвать двойной планетой.
Стоит отметить, что имеющиеся данные могут быть интерпретированы и иным образом. Например, на Kepler-1625b могла повлиять гравитация другой, еще не открытой планеты. Но, по мнению астрономов, спутник является наиболее простым и логичным объяснением. Если у Kepler-1625b, действительно имеется луна, то ее масса составляет около 1.5% от массы планеты.
Среди всех известных тел Солнечной системы, подобное соотношение масс наблюдается у Земли и Луны, а также Плутона и Харона. Но все это твердые тела. Согласно общепринятым моделям, они образовались из обломков, выброшенных в результате планетарных столкновений. Однако спутник Kepler-1625b по своим характеристикам близок к Нептуну и, скорее всего, тоже является газовым гигантом. Это означает, что данная луна образовалась вследствие принципиально иного процесса. https://universemagazine.com/6774/
Открыта первая экзолуна
Похоже, астрономам удалось совершить прорыв, который станет важной вехой в области исследования экзопланет — планет, которые в огромном количестве открывают в последние годы рядом с другими звездами. В статье, опубликованной в журнале Science Advances, астрономы Алекс Тичи и Дэвид Киппинг из Колумбийского университета рассказали о первом в истории кандидате в экзолуны, найденном у далекой планеты, пишет Газета.Ru.
В попытке найти экзолуны ученые проанализировали данные о 284 экзопланетах, найденных ранее космическим телескопом Kepler. Ученые выбрали планеты со сравнительно далекими орбитами, которые обращаются вокруг звезд с периодом 30 дней и больше.
Исследуя с высокой точностью время наступления затмения планетами их родительских звезд, ученые обнаружили странную аномалию, связанную с планетой Kepler 1625b. «Мы увидели небольшие отклонения и покачивание на кривой блеска, которые привлекли наше внимание», — пояснил Киппинг.
Этого странного феномена ученым оказалось достаточно, чтобы получить 40 часов наблюдательного времени на крупнейшем космическим телескопе Hubble, чтобы проверить свои подозрения. Телескоп понаблюдал за блеском звезды до и после 19-часового транзита планеты по ее диску. И спустя 3,5 часа после прохождения планеты по диску звезды он заметил второе, куда менее заметное потемнение ее блеска, которое может создавать только «спутник, следующий за планетой, как собачка на поводке за своим хозяином».
Вдобавок к обнаружению вторичного транзита телескоп Hubble получил еще одно веское доказательство наличия экзолуны — основной транзит самой планеты начался на целых 1,25 часа раньше, чем предсказывалось. Так и должно происходить, если планета с луной вращаются вокруг общего центра масс, заставляя друг друга отклоняться от своего среднего положения на луче зрения.
Расчеты показали, что масса предполагаемой луны составляет всего 1,5% от массы планеты, которая по размерам похожа на Юпитер. Примерно такое же соотношение масс имеют Земля и Луна. По словам ученых, и сама планета Kepler 1625b, и ее луна состоят из газа, а учитывая размеры планеты, ее спутник напоминает планету Нептун.
Такие размеры и позволили астрономам зафиксировать первый в истории спутник внесолнечной планеты. Ученые отмечают, что найденная планета с луной находится внутри так называемой зоны обитаемости, где теоретически возможно наличие жидкой воды и жизни. «Однако эти тела газообразны и потому непригодны для жизни, какой знаем ее мы», — пояснил Киппинг.
Телескоп TESS нашел экзопланету у красного карлика
Телескоп TESS нашел экзопланету у красного карлика
Научная команда миссии TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) объявила (https://arxiv.org/abs/1809.07242) об обнаружении новой экзопланеты. Она вращается вокруг красного карлика LHS 3844, расположенного на расстоянии 49 световых лет от Солнца. Масса звезды составляет 15%, а радиус — 19% от солнечного. Температура ее поверхности оценивается в 2700 °C.
TESS обнаружил периодические изменения яркости LHS 3844, соответствующие транзитам по ее диску тела с периодом обращения 11 часов. Анализ собранных телескопом фотометрических данных показал, что радиус этого объекта на треть превышает радиус Земли. Таким образом, речь идет о каменном теле.
Орбита экзопланеты, получившей обозначение LHS 3844 b, проходит на расстоянии всего 0.006 а. е. (900 тысяч км) от LHS 3844. Скорее всего, она находится в приливном захвате по отношению к звезде и всегда повернута к ней одним и тем же полушарием. По расчетам астрономов, равновесная температура дневной стороны экзопланеты должна составлять 530 °C.
Это уже вторая экзопланета, найденная телескопом TESS после начала регулярных наблюдений неба. Основная задача миссии — поиск подобных тел у ближайших к Солнцу звезд. Особый упор будет делаться на наблюдения красных карликов. Эти светила составляют около 75% от общей звездной популяции Млечного пути.
Стоит отметить, что LHS 3844 b обладает одним из самых коротких периодов обращения среди всех известных на сегодняшний день экзопланет. В ходе дальнейших наблюдений астрономы попытаются установить, есть ли у нее какая-то атмосфера, или же она была сдута звездой за миллиарды лет существования системы.
Новая классификация экзопланет на основе данных, собранных спутником «Гея»
Новая классификация экзопланет на основе данных, собранных спутником «Гея»
В современных каталогах насчитывается примерно 4433 экзопланеты. Обычно радиусы этих планет рассчитывают, исходя из радиуса родительской звезды и кривой ее блеска, демонстрирующей спады яркости при прохождении перед звездой планеты. Поэтому радиус родительской звезды является ключевым параметром для расчета радиуса экзопланеты. Недавний релиз данных, собранных при помощи миссии Gaia («Гея») Европейского космического агентства, позволил астрономам значительно повысить точность измерения свойств звезд – до значения погрешности не более 8 относительных процентов – для примерно 108 тысяч светил, входящих в зону наблюдения «охотника за экзопланетами», космического телескопа Kepler («Кеплер»).
В новом исследовании Димитар Сасселов (Dimitar Sasselov) с коллегами использовали эти уточненные данные для расчетов радиусов 4268 экзопланет. Такой большой банк данных позволил команде сделать выводы о распределении экзопланет по размерам. Согласно новой классификации, предложенной Сасселовым и его командой, следует выделять три группы экзопланет в зависимости от размера: планеты радиусом менее 4 радиусов Земли, планеты радиусом от 4 до 10 радиусов нашей планеты и планеты-гиганты радиусом более 10 радиусов Земли. Планеты первой группы подразделяются на две подгруппы, планеты радиусом менее двух радиусов Земли и планеты радиусом более двух радиусов но менее четырех радиусов нашей планеты. Эти планеты в основном содержат мало газа. Вторая из трех групп является «переходной» между каменистыми небольшими планетами и планетами-гигантами; она является относительно малочисленной по невыясненным на сегодняшний день причинам, показывают ученые. Третья новая классификационная группа включает газовые гиганты, в составе которых в основном доминируют водород и гелий; в число этих планет входят аналоги Юпитера и даже коричневые карлики.
Анализируя свойства планет, входящих в группу с размерами от 2 до 4 радиусов Земли, авторы заключают, что в этой группе находится наибольшее число «водных миров», то есть экзопланет, богатых водой. Согласно команде Сасселова, эти результаты помогут повысить эффективность отбора объектов для последующих дополнительных наблюдений, включая потенциально обитаемые планеты.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Транспортировка космического телескопа TESS к стартовой площадке
Телескоп TESS предназначен для поиска землеподобных планет, обращающихся у ближайших к Солнцу звёзд. Недавно было объявлено об открытии первых двух планет, обнаруженных телескопом - в системах LHS 3844 и Пи Столовой Горы (Pi Mensae).
Контейнер, в котором перевозился TESS, был специально разработан для обеспечения максимальной безопасности в пути. Он был простерилизован и заполнен азотом, а также снабжен специальными противоударными бамперами. При транспортировке из Вирджинии во Флориду команда, перевозившая ценный груз, попала в ужасный ливень. По их словам, это была непростая поездка.
Телескоп TESS был успешно запущен с площадки SLC-40 18 апреля 2018 года с помощью ракеты-носителя Falcon 9.
Видео о подготовке к старту TESS можно посмотреть здесь (на английском).
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Самый загадочный водный мир - Планета-океан Глизе 1214 b
Как известно, название нашей планеты - Земля. Не совсем верно ведь 71% ее поверхности покрывают океаны. А где еще в солнечной системе присутствуют водоемы?
Первые следы наличия жидкой воды на других телах солнечной системы были получены в 1979 году при пролете двух Вояджеров мимо спутника Юпитера - Европы. На данный момент точно известно о наличии озер на поверхности Титана, правда состоящих из метана. И подповерхностных океанах из воды у еще трех тел - Европы, Ганимеда и Калисто. А также возможно наличие водоемов у некоторых других тел солнечной системы. Что является манящим фактором. И понятное дело - вода это одно из ключевых условий для наличия какой-либо жизни. А, что можно сказать о водных мирах далеких планет? Как они формируются? Могут ли они быть обитаемы и если да, то какие эти существа? Дружелюбные или как мы? Давайте постараемся разобраться в этом вопросе.
В последние годы было открыто множество экстрасолнечных планет - горячих юпитеров, вращающихся на близкой орбите к своей звезде. Где в соответствии с современными представлениями об образовании и эволюции планетных систем, они просто не могли сформироваться. Было сделано предположение, что планеты могут уже после своего формирования мигрировать на более близкие к своей звезде орбиты, в том числе и в обитаемую зону.
Если в процессе формирования планетной системы формирующейся на большом удалении от своей звезды, протопланета достигает массы приблизительно в 10 земных масс, то она становится достаточно массивной, чтобы притягивать к себе водород и гелий, и превращается, в конце концов, в газового гиганта. Планета чуть меньшей массы, оказывается состоящей преимущественно из льда и камней. Со временем орбита планеты может изменится и оказаться достаточно близкой к своей звезде для того, чтобы внешняя ледяная кора планеты расплавилась и оказалась полностью покрыта океаном жидкой воды, глубиной до 140 километров. Давление на дне такого океана составит от 10 до 20 тысяч атмосфер, достаточное, чтобы превратить подлодку в винтажные консервы. И достаточным для формирования полиморфных модификаций льда, которые тяжелее жидкой воды и при таком давлении никогда не будут таять.
С формированием нам уже кое-что известно, а что можно сказать об обитании планет-океанов? Было бы чудесно. Но для начала такой водный мир должен соответствовать хотя бы трем критериям: во-первых, разумеется, необходимо достаточно высокое содержание углекислого газа в атмосфере; во-вторых экзопланета должна вращаться вокруг своей оси как минимум в 3 раза быстрее Земли; в-третьих, планета должна находится на подходящем расстоянии от своего солнца. Лучшим представителем на сегодня является планета "Глизе 1214 b", экзопланету звезды JJ1214 в созвездии Змееносца, которая расположилось на расстоянии примерно в 40 световых лет от нас.
Планета находится достаточно близко к материнской звезде. Масса планеты составляет 6,55 масс Земли. В то же время диаметр планеты превышает земное более чем в 2,5 раза. По массе и радиусу планеты предполагалось, что она состоит на 75% из воды и на 25% из каменистых материалов и железа. А атмосфера планеты содержит водород и гелий, и составляет 0,05% массы планеты. Впрочем, бороздить океаны долго не придется, поскольку это будет самая короткая кругосветка за всю историю. Ведь температура планеты варьируется в пределах от 120 градусов Цельсия до 280. Кроме того есть основание полагать, что атмосфера планеты состоит из густого водяного пара с небольшой примесью гелия и водорода. А учитывая высокую температуру на поверхности планеты считается, что вода находится в таких экзотических состояниях как горячий лед и супержидкая воды, которые не встречаются на Земле.
Да, конечно. Водные планеты существуют. И последние открытия говорят о том, что их не мало. Вопрос в другом - насколько вероятно, что они обитаемы? С одной стороны это те же океаны, как и на Земле, а с другой, что на этих планетах будет господствовать мощнейший парниковый эффект, в принципе, не позволяющий известной нам жизни существовать в их водах.
Но нужно понимать, что каждая планета-океан, это отдельный случай. Ведь климат таких водных миров будет зависеть от двух отличительных свойств воды. То, что она хорошо отражает тепло и свет в замороженном состоянии, а также удерживает тепло в парообразном состоянии. Соответственно чем больше льда и пара появляется на планете, тем сильнее она будет отражать или удерживать в себе тепло. Благодаря чему количество льда и пара будет увеличиваться само по себе с еще большей скоростью.
Однажды был проведен эксперимент при помощи компьютерной модели аналога солнечной системы, в котором вокруг звезды вращалась планета похожая по своим свойствам на Энцелад и Европу, но с размеров с Землю. Далее постепенно повышали яркость светила имитирую то, что происходило с Солнцем в последние 3-4 млрд лет, за которые его яркость выросла на 30%. Эти расчеты привели к относительно неожиданным результатам. Оказалось, что водные миры могут существовать лишь в двух формах. В формате полностью замороженного шара из льда, и в виде гигантского парника, в котором вся вода превратилась в пар. А эти условия весьма скудные. Аналоги земных океанов в таких мирах фактически ни когда не возникнут, так как процесс превращения планеты из снежка в паровой котел занимает мгновения по геологическим меркам. То есть это возможно, но вероятность небольшая.
Для запуска этой трансформации, как оказалось нужно неожиданно много энергии. Примерно в 1,7 раза больше чем сегодня получает наша планета от солнца. Тогда возникает вопрос - как Земля, учитывая ее большие запасы углекислоты и воды избежала подобной участи? Уникальная судьба нашей планеты объясняется тем, что ее поверхность покрыта не только водой, но и участками суши. Взаимодействие между молекулами углекислого газа, воды и селикатными горными породами удаляло излишки парниковых газов из атмосферы и возвращало их назад вместе с извержениями вулканов и другими видами геологической активности. Мешая тем самым превращению Земли в парник и помогая ей разморозиться при превращении в ледяной шар.
Все это ставит под сомнение обитаемость многих водных миров открытых в последние годы, таких как Кеплер-22b, Кеплер-62е и Кеплер-62f. Эти планеты считавшиеся мирами-океанами, могут на самом деле быть или парниками или планетами изо льда, абсолютно не приспособленными для поддержания жизни. И понятное дело - в таких условиях никакая косатка не выживет. Но речь не обязательно о них. Да, такая поверхность может быть покрыта атмосферой с преобладанием водяного пара. Продвигаясь глубже к центру планеты можно ожидать, что вода трансформируется в прессованные льды до того, как мы достигнем ядра планеты.
И среди всей этой толщи воды вполне могут обитать организмы. К примеру особые группы, так называемых, метанагенов, которые растут в отсутствии кислорода, а в качестве источника энергии, то есть пищи, используют водород образуя газ метан. Для них температура в 120 градусов по Цельсию не помеха, а напротив среда для горячего размножения. Да и вообще, кто знает какие формы жизни породила вселенная в этих уголках злого космоса? В любом случае говорить наверняка еще рано. Осталось только добраться до них и убедиться в этом лично. А что вы ожидаете от планет-океанов?