Kepler-12b "Горячий Юпитер со сверхзвуковыми ветрами."
Kepler-12b — это горячий Юпитер, вращающийся вокруг звезды желтого карлика Kepler-12 на расстоянии около 900 парсек (2900 световых лет). Планета имеет аномально большой радиус: почти в 1,7 раза больше Юпитера при массе в 0,4 раза. Она была обнаружена космическим аппаратом NASA Kepler в рамках поиска транзитных планет. Статья об открытии опубликована 5 сентября 2011 года в Astrophysical Journal.
Сравнение размеров Kepler-12b и Юпитера.
Kepler наблюдает за областью неба, выявляя транзиты — периодические затемнения звезд из-за прохождения планет перед ними. Анализ данных показал транзитный сигнал вокруг звезды KIC 11804465 (Kepler-12), обозначенный как KOI-20.
Для подтверждения использовались телескопы Keck I и WIYN, чтобы исключить ложные сигналы от двойных звезд или фоновых объектов. Изображения с адаптивной оптикой от обсерватории Palomar подтвердили выводы. Спектрограф HIRES измерил радиальную скорость звезды, подтвердив планетарную природу. Данные за 1,5 года работы Kepler позволили определить радиус, массу и плотность планеты.
Вид из недр Kepler-12b, здесь вы видите настоящую погоду на этой планете. Ливень из расплавленного железа, гиперзвкуковые ураганы и мощные грозы, прокатывающиеся по планете! GPT
Космический телескоп Spitzer наблюдал затмения планеты, указав на отсутствие температурной инверсии (дневная сторона не холоднее ночной).
Kepler-12 — звезда раннего G-типа или позднего F-типа, солнцеподобная, приближающаяся к концу главной последовательности. Расположена в 900 парсеках от Земли, видимая величина 13,438. Она немного массивнее, горячее и богаче железом, чем Солнце, с радиусом в 1,483 раза больше солнечного.
Kepler-12b — один из наименее облученных горячих Юпитеров с аномально большим радиусом. Его сравнивают с HD 209458 b и TrES-4b по сходству параметров. Масса — 0,431 массы Юпитера, радиус — 1,695. Орбита: 0,0556 а.е., период — 4,44 суток, наклонение — 88,86°. Плотность — 0,111 г/см³, равновесная температура — 1481 К. Орбита почти круговая (эксцентриситет <0,01).
Планета находится в приливном взаимодействии со звездой. В 2015 году температура ночной стороны оценивалась в 1711±223 К, с сильными ветрами, смещающими самое яркое пятно к западу от субзвездной точки.
12 июля 2022 года космический телескоп NASA "Джеймс Уэбб", находящийся на гало-орбите в точке Лагранжа L2, начал свою научную миссию. За более чем три года это технологическое чудо произвело революцию в астрономии, заставив нас пересматривать общепринятые модели и подарив нам тысячи невероятных изображений далекого космоса.
Я же предлагаю вашему вниманию всего десять снимков, но зато каких! С прелестью этих изображений едва ли кто-то будет спорить.
Отмечу, что при подборе изображений я учитывал не только визуальную привлекательность, но и их научную значимость. Все представленные в статье снимки демонстрируют уникальные возможности "Джеймса Уэбб" — способности, которых нет ни у одного другого телескопа в распоряжении людей.
Космические объятия Arp 142
Перед вами пара взаимодействующих галактик, получивших общее название Arp 142. Неофициально эту систему именуют "Пингвин и Яйцо", где "Пингвин" — сильно искаженная спиральная галактика NGC 2936, а "Яйцо" — компактная эллиптическая галактика NGC 2937. Оба объекта находятся на расстоянии около 352 миллионов световых лет от Земли.
Текущую фазу слияния NASA описывает как "активные объятия" — объекты уже неразрывно связаны гравитационными силами, и через сотни миллионов лет "Пингвин" поглотит "Яйцо".
Столпы Творения — новый взгляд на классику
Легендарные Столпы Творения, удаленные примерно на 7 000 световых лет от нас, были одной из первых целей "Джеймса Уэбба", который продемонстрировал свою революционную способность "проникать" сквозь космическую пыль.
"Джеймс Уэбб" не только открыл сотни новых звезд, находящихся на разном этапе развития, но и обнаружил очаги скрытого звездообразования — области, где формируются новые светила, стремительно разрушающие окружающие их газопылевые структуры.
Скопление галактик Эль-Гордо — окно в древность
Массивное скопление галактик Эль-Гордо, что с испанского переводится как "Толстяк", включает сотни галактик, многие из которых были обнаружены впервые. Это массивное скопление, удаленное примерно на семь миллиардов световых лет от Земли, работает как гравитационная линза, увеличивая изображения еще более далеких галактик.
Благодаря этому эффекту ученые могут заглянуть на расстояние более 10 миллиардов световых лет, чтобы изучить состав и строение галактик, находящихся практически у истоков Вселенной.
Туманность Тарантул — звездная фабрика
Расположенная на расстоянии 161 000 световых лет от Земли, туманность Тарантул представляет собой крупнейшую и ярчайшую область звездообразования в Местной группе галактик. Здесь рождаются одни из самых горячих и массивных звезд в наблюдаемой Вселенной.
Туманность принадлежит галактике-спутнику Млечного Пути — Большому Магеллановому Облаку. "Джеймс Уэбб" позволяет исследовать эту космическую "паутину" в беспрецедентных деталях, давая ученым возможность изучать процессы звездообразования за пределами нашей Галактики, что, естественно, расширяет наши знания об эволюции Вселенной в целом.
Фантомная галактика
Невероятный снимок сердца галактики M 74, известной как "Фантомная галактика". Беспрецедентное разрешение "Джеймса Уэбба" позволяет рассмотреть газопылевые облака и очаги звездообразования в деталях, несмотря на то, что все это находится на расстоянии более 32 миллионов световых лет от нас!
Обратите внимание на центральную область M 74. Там скрывается сверхмассивная черная дыра, окруженная древними звездными скоплениями.
Нетипичный Юпитер
"Джеймс Уэбб" создавался для наблюдения за далекими объектами, но телескоп превосходно справляется и с изучением планет Солнечной системы. Этот детализированный портрет Юпитера, обработанный астрономами-любителями, показывает газовый гигант и его разреженную кольцевую систему во всей красе.
Снимок позволяет идентифицировать атмосферные детали, которые невозможно различить с такой четкостью ни в один другой телескоп.
Галактика Колесо Телеги
Эта замысловатая структура появилась в результате галактического столкновения, произошедшего миллиарды лет назад. Объект находится на расстоянии около 490 миллионов световых лет от нас.
"Джеймс Уэбб" подарил ученым новые возможности в изучении звездообразования и активности сверхмассивных черных дыр, показав, как могут меняться галактики на протяжении целых космических эпох.
Хербига — Аро 211 — рождение звезды
Объект Хербига — Аро 211 — это новорожденная звезда, удаленная всего на 1 046 световых лет от нас. Такие объекты формируются, когда звездный ветер все еще нестабильного светила сталкивается с окружающими газом и пылью на огромной скорости.
Благодаря "Джеймсу Уэббу" мы видим, как звезды расчищают свои окрестности, чтобы в будущем сформировать стабильные планетные системы вроде нашей Солнечной.
Туманность Карина (NGC 3372)
Туманность Карина, прозванная "Космическими Утесами", стала одной из первых пяти целей супертелескопа. Этот сверкающий звездный питомник на расстоянии около 8 500 световых лет от нас поражает своими размерами — самые высокие "пики" возвышаются почти на семь световых лет.
До появления "Джеймса Уэбба" ученые не могли заглянуть внутрь этих чрезвычайно плотных пылевых структур и изучить процессы звездообразования в таких подробностях.
Стрелец C — сердце нашей Галактики
Обратив свой взор на центральную область Млечного Пути, "Джеймс Уэбб" увидел огромную структуру, протянувшуюся на 50 световых лет. Стрелец C — это сосредоточение более полумиллиона звезд, находящихся в 300 световых годах от центральной сверхмассивной черной дыры Стрелец A*, которая находится на расстоянии 27 000 световых лет от Земли.
Помимо невероятной красоты, этот кадр служит источником бесценных данных о звездных процессах, протекающих в галактических центрах, где условия радикально отличаются от условий на окраинах.
Экзопланета "Kepler-22 b" в представлении художника.
Kepler-22b — экзопланета, вращающаяся в обитаемой зоне солнцеподобной звезды Kepler-22, расположенной примерно в 640 световых годах в созвездии Лебедя. Обнаружена космическим телескопом «Кеплер» в декабре 2011 года, это первая транзитная планета, выявленная в обитаемой зоне такой звезды, где возможна жидкая вода на поверхности. Звезда слишком тусклая для наблюдения невооруженным глазом.
Радиус Kepler-22b примерно в 2,1 раза больше земного. Масса и состав поверхности неизвестны, но маловероятно, что планета земного типа. Скорее всего, это «водный мир» с океаном или планета с богатой летучими веществами внешней оболочкой, похожая на Kepler-11f. Период обращения — около 290 дней, наклонение орбиты близко к 90°, что позволяет наблюдать транзиты с Земли.
Сравнение размеров Kepler-22b и Земли.
При отсутствии атмосферы и земном альбедо равновесная температура планеты составляет около 279 К (6 °C), что немного выше земной (255 К). Если атмосфера создаст парниковый эффект, температура может быть около 295 К (22 °C), а при сильном парниковом эффекте, как на Венере — до 733 К (460 °C).
Вид с поверхности Kepler-22b, в представлении ИИ GPT.
Звезда Kepler-22 относится к типу G, немного меньше и холоднее Солнца, с температурой поверхности около 5518 К и возрастом около 4 миллиардов лет.
Среднее расстояние Kepler-22b до звезды примерно на 15% меньше, чем Земли до Солнца, при этом светимость звезды на 25% ниже солнечной. Орбита планеты, вероятно, близка к круговой, но точные параметры эксцентриситета неизвестны.
Исследования не выявили спутников планеты с массой более 0,54 массы Земли. Первое прохождение было зафиксировано 12 мая 2009 года, подтверждение существования Kepler-22b объявлено 5 декабря 2011 года.
Kepler-22b считается одним из главных кандидатов на наличие жизни благодаря расположению в обитаемой зоне и возможному океаническому составу.
Около 7000 лет назад эта звезда взорвалась как сверхновая, оставив вот такие клочья. В то время расширяющееся облако, вероятно, было таким же ярким, как полумесяц Луны , и оставалось видимым в течение нескольких недель для людей, живших на заре письменной истории. Только представьте: две Луны на небе, одна из них кровавая.
Остатки сверхновой огромны, находясь на расстоянии около 1400 световых лет от нас, они всё равно покрывают в 5 раз больше пространство, чем полная Луна. Хоть сейчас без телескопа и не увидеть. Если что, смотреть в созвездии Лебедя.
Представленная фотография была сделана в Кувейте в середине 2024 года, и на ней виден свет, излучаемый водородом , красным цветом, а кислородом — синим.
Изображение NGC 6357 с молодой звездой XUE 10. JWST/MIRI выявил планетообразующий диск с четырьмя формами CO₂, но мало воды, открывая новую химию формирования планет.
Исследование, проведённое Дженни Фредиани из Стокгольмского университета, выявило протопланетный диск с необычным химическим составом: в регионах, где могут формироваться планеты, подобные Земле, обнаружено неожиданно высокое содержание углекислого газа (CO₂).
Открытие, сделанное с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), ставит под сомнение традиционные представления о химии мест рождения планет. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
«В отличие от большинства протопланетных дисков, где во внутренних областях доминирует водяной пар, этот диск удивительно богат углекислым газом», — отмечает Дженни Фредиани, аспирантка Стокгольмского университета. «Воды здесь настолько мало, что её практически не обнаружить резкий контраст с обычными наблюдениями».
Новообразованная звезда окружена газовым облаком, из которого формируется диск, где могут рождаться планеты. В традиционных моделях камешки с водяным льдом из холодного внешнего диска перемещаются во внутренние, где лед сублимируется, создавая сильные следы водяного пара. Однако спектры JWST/MIRI показали мощный сигнал CO₂.
«Это бросает вызов существующим моделям, поскольку высокое содержание углекислого газа по сравнению с водой трудно объяснить стандартными процессами», поясняет Фредиани.
Арьян Бик, научный сотрудник Стокгольмского университета, добавляет: «Такое количество CO₂ в зоне формирования планет неожиданно. Возможно, интенсивное ультрафиолетовое излучение — от звезды-хозяина или соседних массивных звёзд — изменяет химический состав диска».
Также были обнаружены редкие изотопы CO₂, обогащённые углеродом-13 и кислородом-17 и 18, хорошо видимые в данных JWST. Эти изотопы могут помочь понять загадочные изотопные отпечатки в метеоритах и кометах — реликтах формирования Солнечной системы.
Диск с богатым CO₂ расположен в массивной области звездообразования NGC 6357, примерно в 1,7 килопарсеках (около 53 триллионов километров) от Земли. Открытие сделано в рамках проекта XUE, изучающего влияние экстремального ультрафиолетового излучения на химию дисков.
Мария-Клаудия Рамирес-Таннус из Института астрономии Макса Планка и руководитель XUE отмечает: «Это захватывающее открытие показывает, как экстремальные радиационные условия в массивных звёздных регионах меняют строительные блоки планет. Поскольку большинство звёзд и планет формируются в таких условиях, понимание этих процессов важно для оценки разнообразия планетарных атмосфер и их пригодности для жизни».
Прибор MIRI на JWST позволяет астрономам наблюдать удалённые, покрытые пылью диски с беспрецедентной детализацией в инфракрасном диапазоне от 5 до 28 микрон. MIRI сочетает камеру и спектрограф, а также оснащён коронографами для наблюдения экзопланет.
Сравнивая экстремальные условия массивных звёздных областей с более спокойными регионами, исследователи раскрывают экологическое разнообразие, формирующее планетарные системы. Астрономы из Стокгольмского университета и Чалмерса участвовали в разработке прибора MIRI, расширяя возможности изучения процессов формирования планет.
Вид с орбиты CoRoT-7 Ab, в представлении художника.
CoRoT-7 Ab — экзопланета, обращающаяся вокруг звезды CoRoT-7 A в созвездии Единорога на расстоянии около 489 световых лет от Земли. Она была открыта фотометрически французской миссией CoRoT и объявлена в феврале 2009 года. До открытия Kepler-10b в январе 2011 года CoRoT-7 Ab считалась самой маленькой экзопланетой с измеренным диаметром — 1,58 радиуса Земли (объём в 3,95 раза больше земного) — и первой потенциальной экзопланетой земного типа за пределами Солнечной системы. Планета имеет крайне короткий орбитальный период около 20 часов.
Её диаметр определён из транзитных данных, а масса — из измерений лучевой скорости. Плотность CoRoT-7 Ab сопоставима с земной, что указывает на каменистый состав, а не газовый гигант. Наблюдения также выявили вторую планету в системе, CoRoT-7 Ac, и возможную третью, CoRoT-7 Ad.
Сравнение размеров и всех данных CoRoT-7 Ab с Землей.
Обнаружение произошло путём наблюдения периодического уменьшения яркости звезды CoRoT-7 A из-за транзитов планеты. Миссия CoRoT наблюдала звезду с октября 2007 по март 2008 года, зафиксировав 153 транзитных сигнала. После первоначального обнаружения последующие наземные наблюдения исключили ложные срабатывания. Спектрограф HARPS использовался для измерения массы, но высокая активность звезды усложняла анализ.
Оценки массы варьируются: от 4,8 до 8 масс Земли, с плотностью от 5,6 до 10,4 г/см³. Последние исследования дают массу около 6,06 ± 0,65 масс Земли. Радиус и период обращения хорошо известны из данных CoRoT: планета находится очень близко к звезде (в 1/23 орбиты Меркурия).
Наглядный вид орбиты 2х планет, Меркурия и CoRoT- Ab.
Из-за близости к звезде и высокой температуры (дневная сторона горячее вольфрамовой нити) поверхность CoRoT-7 Ab, вероятно, покрыта лавовым океаном. Планета может быть каменистой, с большим железным ядром, и её вращение, скорее всего, приливно зафиксировано, вызывая экстремальные различия между дневной и ночной сторонами. Моделирование предполагает конвекцию в мантии, вулканическую активность и отсутствие магнитного поля. Возможна разреженная атмосфера из скалистых паров (натрия, кислорода, монооксида кремния), с давлением около 10⁻² мбар и конденсацией минералов на дневной стороне.
Наблюдения с телескопа Spitzer подтвердили транзиты на других длинах волн, независимо от данных лучевой скорости. Спектральные поиски (например, линий кальция и натрия) не дали результатов, что согласуется с моделью безоблачной атмосферы низкого давления. CoRoT-7 Ab может содержать до 40% воды, но из-за близости к звезде летучие вещества, вероятно, отсутствуют. Некоторые теории предполагают, что она — остаток разрушенного ледяного гиганта (хтоническая планета), но другие указывают на изначально каменистый состав из-за молодого возраста системы.
Приливное нагревание может вызывать вулканизм, подобный Ио. Независимо от точной массы, CoRoT-7 Ab уникальна среди скалистых планет Солнечной системы и представляет новый класс "планет с лавовым океаном". Исследования продолжаются для уточнения свойств.
Мощнейшая магнитная буря совсем скоро накроет Землю — на Солнце активировалась самая опасная область 4197.
Учёные фиксируют аномальный рост температуры, резкий всплеск излучения и 20 вспышек за сутки. Всё это обернётся гипервспышкой, которая накроет Землю магнитной бурей 4 уровня из 5.
