|
|
июля
23/07/2013
Как образуются планеты-гиганты? В настоящее время есть две конкурирующие точки зрения на этот счет. Согласно одной теории (называемой «теория аккреции на ядро») сначала в протопланетном диске из пыли и льда образуется т.н. «планетный эмбрион», ледяное ядро, которое, достигнув критической массы (~10 масс Земли), начинает быстро аккрецировать газ и набирать массу, превращаясь в газовый гигант. Согласно второй теории (называемой «теория гравитационной неустойчивости») в холодном массивном протопланетном диске возникает гравитационная неустойчивость, которая приводит к коллапсу газа в планету-гигант безо всякого затравочного ядра. Обе теории обладают своими достоинствами и недостатками, а наблюдательные данные пока не позволяют сделать однозначный выбор между ними. Возможно, они верны обе (при разных параметрах протопланетных дисков образование планет-гигантов идет или по одному, или по другому механизму).
Согласно теории аккреции на ядро, чаще всего планеты-гиганты должны образовываться сразу за так называемой «снеговой линией» – области в протопланетном диске, где температура падает достаточно низко для конденсации водяного пара в ледяные пылинки. Из-за конденсации ледяных пылинок плотность пыли в диске скачком возрастает в несколько раз, что способствует быстрому формированию планетных эмбрионов. В Солнечной системе снеговая линия проходит на расстоянии ~3 а.е. от Солнца, и самая массивная планета системы – Юпитер – сформировалась почти сразу за ней, в полном согласии с теорией аккреции на ядро.
При этом существование массивных планет далеко за снеговой линией находится в противоречии с теорией аккреции на ядро, зато в полном соответствии с теорией гравитационной неустойчивости (согласно последней, планеты-гиганты должны быть весьма массивны и формироваться на широких орбитах).
В этой связи представляет большой интерес открытие методом гравитационного микролинзирования массивной планеты у оранжевого (или раннего красного) карлика OGLE-2012-BLG-0406L. В настоящий момент гравитационное микролинзирование оказывается единственным методом, способным обнаруживать холодные планеты на значительном расстоянии от родительской звезды. Вероятность транзитов таких далеких от звезды планет ничтожно мала, долгий орбитальный период требует десятилетий мониторинга лучевой скорости звезды (если пытаться обнаружить их RV-методом), наконец, низкая температура не позволяет открывать их на снимках ИК-телескопов подобно тому, как это происходит с молодыми и горячими планетами-гигантами.
15 июля 2013 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию планеты OGLE-2012-BLG-0406L b наземным микролинзовым обзором OGLE.
К сожалению, полностью отследить кривую блеска не позволила полная Луна, в течение нескольких дней находившаяся рядом со звездой OGLE-2012-BLG-0406L. Поэтому точно определить параметры системы не удалось, авторы статьи представили два решения, удовлетворительно описывающих наблюдательные данные.
Первое (и более вероятное) решение для системы-линзы представляет собой звезду массой 0.59 ± 0.17 солнечных масс, на расстоянии 3.9 ± 1 а.е. от которой (в проекции на небесную сферу) находится планета массой 3.9 ± 1.2 масс Юпитера. В этом случае звезда линза представляет собой оранжевый (или ранний красный) карлик, удаленный от нас на 5.1 ± 1.2 кпк.
Второй вариант решения представляет собой М-карлик массой 0.48 ± 0.20 солнечных масс, на расстоянии 3.2 ± 1.3 а.е. от которого находится планета-гигант массой 2.7 ± 1.2 масс Юпитера. В этом случае система удалена от нас на 3.5 ± 1.3 кпк.
В обоих случаях планета-гигант оказывается слишком массивной и слишком удаленной от снеговой линии, чтобы легко удовлетворять теории аккреции на ядро, пишет Лента.РУ.
19/07/2013
Данные с марсохода Curiosity помогли ученым уточнить химический и изотопный состав марсианской атмосферы, а также обнаружить намеки на то, что большая часть воздуха Марса улетучилась в космос примерно 4 миллиарда лет назад.
"Мы зафиксировали необычно высокие доли "тяжелых" изотопов в атмосфере Марса. Так как легкие изотопы легче покидают атмосферу планеты, чем тяжелые, это можно считать признаком того, что воздух Красной планеты действительно "испарялся" в космос. Судя по всему, произошло два таких эпизода — резкое исчезновение большей части запасов 4 миллиарда лет назад и постепенная "утечка" в последующие годы", — пояснил Кристофер Уэбстер из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (США).
Две группы астрономов под руководством Уэбстера и Пола Махаффи из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда уточнили старые сведения о составе марсианской атмосферы и открыли ранее неизвестные ее особенности, проанализировав данные, собранные инструментом SAM на борту Curiosity. Их выводы опубликованы в двух статьях в журнале Science.
Уэбстер и его коллеги измерили доли "тяжелых" изотопов углерода, кислорода и водорода в атмосфере Марса и сравнили их с аналогичными значениями для Земли и марсианских метеоритов. По их словам, доля таких атомов в воздухе Марса оказалась значительно большей, чем на Земле, что подтверждает гипотезы о том, что его атмосфера и вода "испарились" в космос. Судя по меньшей доле изотопов в метеоритах, сформировавшихся 4-3,7 миллиарда лет назад, львиная доля запасов влаги и воздуха исчезла примерно в это время.
Научный коллектив Пола Махаффи определил химический состав атмосферы Марса и обнаружил несколько ошибок в предыдущих оценках. Так, доля аргона в марсианском воздухе оказалась в 1,7 раза выше, чем показывали замеры на "Викингах", а соотношение его изотопов оказалось совершенно иным. Ученые полагают, что собранные ими данные помогут понять, как эволюционировал Марс в прошлом и могла ли на нем существовать жизнь, передает РИА Новости.
19/07/2013
Астрономы, работающие с данными строящегося телескопа ALMA в Чили впервые рассмотрели так называемую линию снега в протопланетарном диске звезды TW Гидры. Исследование опубликовано в журнале Science Express, его краткое описание можно прочитать на сайте Европейской южной обсерватории.
Линией снега называют узкую зону в протопланетарном диске звезды на границе между внутренней областью, где какое-либо вещество находится в жидком или газообразном состоянии и внешней областью, где это вещество существует в виде льда. В новом исследовании речь идет о линии снега монооксида углерода (угарного газа, CO), хотя астрономы выделяют также линии снега для воды, углекислого газа и метана (все они расположены ближе к звезде и до сих пор не наблюдались).
Рассмотреть линию снега угарного газа удалось не напрямую, а благодаря наблюдению за другим веществом, диазенилом (N 2H +). Оно хорошо видно в субмиллиметровой области, к которой чувствителен телескоп ALMA. В присутствии газообразного CO диазенил быстро вступает в реакцию, поэтому его излучение наблюдается только там, где угарный газ существует в виде инертного льда. Таким образом, внутренняя зона облака диазенила будет являться линией снега CO. По данным астрономов, в TW Гидры эта линия находится на расстоянии в 30 астрономических единиц, то есть в 30 раз более удалена от своей звезды, чем Земля от Солнца.
Положение линии снега имеет важное значение при формировании планет — в этой зоне частицы пыли сильнее прилипают друг к другу, что способствует процессу на ранних этапах. Перед тем, как вещество начнет собираться в крупные глыбы за счет гравитации, его сгустки имеют тенденцию разбиваться от столкновений друг с другом. На этом этапе липкость частиц пыли имеет важное значение, пишет Лента.РУ.
17/07/2013
Среди почти двух сотен транзитных горячих гигантов, обнаруженных с помощью наземных обзоров ( SuperWASP, HATNet, TrES, XO и др.) или космических телескопов ( CoRoT, Kepler) планеты с массами порядка массы Сатурна встречаются достаточно редко. На данный момент известно всего 18 планет, чья масса попадала бы в диапазон 0.1-0.4 масс Юпитера, а радиус превышал бы 0.5 радиусов Юпитера. Поэтому открытие новых планет этого класса вызывает особый интерес.
В конце мая 2013 года в журнале Astronomy & Astrophysics вышла статья европейских ученых, посвященная открытию двух неплотных транзитных горячих гигантов на основе анализа фотометрических данных, полученных европейским спутником CoRoT. Планетная природа обеих планет была подтверждена методом измерения лучевых скоростей родительских звезд на спектрографах HARPS и HIRES.
CoRoT-25 – звезда главной последовательности спектрального класса F9 V, удаленная от нас на 1000 +85/ -25 пк. Ее масса оценивается в 1.09 +0.11/ -0.05 солнечных масс, радиус – в 1.19 +0.14/ -0.03 солнечных радиусов, светимость примерно в 1.7 раза превышает солнечную. Возраст системы составляет 4.5 ± 2 млрд. лет. Из-за слабого блеска (ее видимая звездная величина +15) параметры и звезды, и планеты определены с большими погрешностями.
Масса горячего сатурна CoRoT-25 b оценивается в 0.27 ± 0.04 масс Юпитера, радиус – в 1.08 +0.3/ -0.1 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.15 +0.15/ -0.06 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.0578 +0.0020/ -0.0009 а.е. (~10 звездных радиусов) и делает один оборот за 4.86 земных суток. Эффективная температура гиганта оценивается авторами статьи в 1330 +80/ -40 К (в предположении нулевого альбедо).
CoRoT-26 расположен еще дальше – на расстоянии 1670 +205/ -110 пк, а его видимая звездная величина еще ниже (+15.8). Эта звезда уже явно сошла с главной последовательности и начала эволюционировать в сторону превращения в красный гигант. Ее спектральный класс G5, масса оценивается в 1.09 ± 0.06 солнечных масс, радиус достигает 1.79 +0.18/ -0.09 солнечных радиусов. Возраст системы составляет 8.6 +1.8/ -0.9 млрд. лет.
Масса горячего юпитера CoRoT-26 b также невелика и оценивается в 0.52 ± 0.05 масс Юпитера, радиус составляет 1.26 +0.13/ -0.07 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.28 +0.09/ -0.07 г/куб.см. Планета вращается вокруг звезды на расстоянии 0.0526 ± 0.001 а.е. (6.3 звездных радиуса!) и делает один оборот за 4.2 земных суток.
Миссия CoRoT оказалась в тени гораздо более успешной миссии Kepler. Тому поспособствовало сразу несколько причин. Помимо значительно меньшей апертуры (диаметр главного зеркала телескопа – 30 см против 95 см у Кеплера) и меньшего поля зрения (2.8х2.8 градусов против 105 квадратных градусов у Кеплера), сказался неудачный выбор целевых звезд – как правило, слишком далеких и тусклых для обнаружения рядом с ними небольших планет и их последующей проверки методом измерения лучевых скоростей. Кроме того, стратегия Европейского космического агентства по работе с полученными данными отличается от стратегии NASA – американцы легко выкладывают свои данные в свободный доступ и приглашают к работе с ними все заинтересованные научные коллективы, тогда как европейцы стремятся все делать самостоятельно и не торопясь. В результате количество транзитных кандидатов Кеплера превышает 3200, подтверждена планетная природа 132 из них (и, очевидно, это только начало), а количество подтвержденных планет CoRoT с трудом достигло двух с половиной десятков, и среди них преобладают уже слегка поднадоевшие горячие юпитеры.
Если сравнивать транзитные кандидаты, обнаруженные обеими миссиями, становится видно, что CoRoT просто «не дотянул» до основного массива планет, пишет сайт Планетные системы.
17/07/2013
Астрофизики получили наглядное подтверждение тому, что черная дыра в центре нашей галактики поглощает облака газа. Наблюдения, проведенные в Европейской южной обсерватории с 2004 по 2013 год показали, что газовое облако подошло ближе к черной дыре и оказалось сильно вытянуто за счет гравитации. Подробности приведены на официальном сайте обсерватории с отсылкой к еще не опубликованной статье ученых в Astrophysical Journal.
Ученые наблюдали газовое облако, которое перемещалось по орбите вокруг черной дыры и при этом вытянулось до 160 миллиардов километров. Измерения показали, что расстояние от него до черной дыры составляет всего 25 миллиардов километров. Это в пять раз больше радиуса орбиты Нептуна и, как говорят изучавшие объект ученые, такая дистанция может считаться крайне маленькой тогда, когда речь идет о сверхмассивных черных дырах в центре галактик.
Исследователям также удалось определить скорость, с которой движется газ. Она составила около десяти миллионов километров в час или около одного процента от скорости света. Скорость движения Земли по орбите, для сравнения, немногим больше ста тысяч километров в час в инерциальной системе отсчета, связанной с центром масс системы Солнца-Земля. Под действием гравитационного поля облако вытянулось в длинный хвост, наблюдать который оказалось сложнее из-за малого диаметра. Часть вещества облака была буквально вырвана черной дырой в момент прохождения через перицентр, самую близкую к черной дыре точку орбиты.
Чтобы получить снимки вытянутого газового хвоста, астрономы использовали Очень Большой Телескоп (VLT) и съемку с выдержкой в 20 часов. При этом использованный для наблюдений спектрометр также получил спектр каждого формирующего снимок пикселя. Информация о спектре помогла узнать о скорости газа за счет эффекта Допплера: спектральные линии движущихся источников излучения смещаются на величину, которая зависит от их скорости, пишет Лента.РУ.
16/07/2013
 Телескоп «Хаббл» обнаружил новый, ранее неизвестный спутник планеты Нептун. Как сообщается в понедельник, 15 июля, на сайте NASA, диаметр спутника, которому присвоено временное обозначение S/2004 N 1, составляет около 19 километров.
S/2004 N 1 является 14-м обнаруженным спутником Нептуна, причем самым маленьким.
Спутник расположен в 105251 километре от планеты, его орбита пролегает между орбитами двух других спутников — Лариссы и Протея. Полный оборот вокруг Нептуна S/2004 N 1 совершает за 23 часа.
Космический аппарат «Вояджер-2», который в 1989 году совершил полет к Нептуну и исследовал его систему спутников и колец, не заметил S/2004 N 1. Его обнаружил 1 июля 2013 года сотрудник калифорнийского института SETI Марк Шоуолтер (Mark Showalter). Ученый заметил неизвестное ранее пятно на фотографиях, сделанных «Хабблом», когда изучал сегменты колец Нептуна и случайно заглянул далеко за их пределы, пишет Лента.РУ.
Нептун является самой дальней от Солнца планетой из восьми планет Солнечной системы. Его диаметр почти в четыре раза больше диаметра Земли. Планета была обнаружена в 1846 году.
15/07/2013
Британские инженеры провели новые испытания зонда-пенетратора, предназначенного для проникновения в ледяную поверхность спутника Юпитера Европы. Видео с тестовой площадки и подробности испытаний приводит BBC News.
В ходе эксперимента 20-килограммовый напоминающий артиллерийский снаряд зонд разгоняли на специальном стенде до скорости в 340 метров в секунду. После этого аппарат врезался в десятитонную глыбу льда, при этом ускорение торможения, которое он испытывал, в 24 тысячи раз превосходило ускорение свободного падения (g).
По словам инженеров, испытания прошли успешно: внутреннее оборудование зонда выдержало огромную перегрузку. За исключением поврежденной в некоторых местах краски, испытания никак не сказались на аппарате.
Использование врезающихся в поверхность зондов имеет преимущество в том, что позволяет без сложного бурения получить глубинные образцы небесных тел. Глубинные породы обычно защищены от действия космического излучения и в некоторых случаях могут содержать жидкую воду. Наиболее перспективным объектом с этой точки зрения многие ученые считают спутник Юпитера Европу. Ее поверхность покрыта слоем льда, под которым находится соленый океан жидкой воды.
Зонд Penetrator был разработан в ходе подготовки к британской лунной миссии MoonLITE. Предполагалось, что несколько таких зондов врежутся в лунные кратеры. Несмотря на проведение предварительных испытаний зондов, работы по подготовке миссии были приостановлены, однако Европейское космическое агентство обратило внимание на прототипы и выразило желание использовать наработки инженеров. На данный момент зонды не включены ни в одну утвержденную космическую миссию, пишет Лента.РУ.
15/07/2013
 Астрофизики из Австрии, Китая и США получили наглядное подтверждение теории магнитного пересоединения. Ученые наблюдали за вспышками на Солнце в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах при помощи Solar Dynamics Observatory. Эти наблюдения показали, что в формировании вспышки важную роль играет изменение конфигурации магнитного поля. Подробности приводятся в журнале Nature Physics.
Наблюдения в рентгеновских лучах выявили движение плазмы, разогретой до отметки свыше десяти миллионов градусов и отделили такие потоки плазмы от всего остального вещества. Ученые обнаружили плазменные потоки двух типов с разной температурой.
В область, где происходит перестройка линий магнитного поля, втекает сравнительно холодная плазма, а истекающие потоки нагреты уже до высоких температур. То, как нагревается плазма на Солнце перед выходом в корону, хорошо согласуется с теорией.
Теория магнитного пересоединения гласит, что разогрев плазмы происходит там, где магнитные силовые линии разных магнитных доменов перезамыкаются друг на друга. Этот процесс высвобождает запасенную магнитным полем энергию и неоднократно наблюдался в лабораторных условиях.
С 2002 по 2012 год ученые получали все больше подтверждений тому, что магнитное пересоединение происходит так же на Солнце. В конце июня 2013 года для изучения атмосферы Солнца и процесса формирования солнечных вспышек был запущен еще один аппарат, IRIS. Его телескоп позволит получить еще более детальную картину перестройки магнитных полей.
13/07/2013
 Эксперты-планетологи считают проект NASA по доставке к Земле астероида слишком поспешным и плохо проработанным. С таким заявлением выступили многие участники рабочей встречи, организованной 9 июля в Вашингтоне для обсуждения проекта. Подробности приводит Science Now.
Проект ARM ( Asteroid Retrieval Mission, миссия по захвату астероида) предполагает отправку к одному из астероидов автоматического космического аппарата, который сможет развернуть его в сторону Земли и выведет на геоцентрическую орбиту. После этого к астероиду можно будет послать и пилотируемый корабль: к 2020 году в распоряжении NASA должен оказаться способный совершать достаточно длительные полеты и рассчитанный на шесть астронавтов «Орион».
Масса астероида, который планируется захватить, оценивается в пятьсот тонн, что соответствует диаметру около восьми метров (формально это даже не астероид, а метеороид; его размеры меньше объекта, взорвавшегося в феврале над Челябинском). Проектируемый аппарат должен развернуть полый «стакан», поместить в него астероид и затем включить ионные двигатели, которые обеспечат медленный разворот в нужном направлении.
Собравшиеся в Вашингтоне эксперты выразили сомнение в том, что NASA сумеет найти подходящий астероид за оставшийся до намеченного на 2017-18 годы запуска космического аппарата. По мнению Джентри Ли, представителя Лабораторий реактивного движения NASA и главного инженера в отделе исследований солнечной системы, на поиск подходящего астероида придется потратить минимум год, а уже только потом можно говорить о проектировании космического аппарата для захвата конкретного небесного тела. То, как будет «пойман» астероид, определяется его габаритами, формой, прочностью материала и скоростью вращения вокруг оси: все эти параметры необходимо учесть еще на этапе проектирования, пишет Лента.РУ.
На рисунке КА для захвата астероида.
12/07/2013
Британские астрономы впервые смогли определить цвет экзопланеты. При помощи телескопа «Хаббл» исследователи из оксфордского университета провели спектральный анализ звезды в созвездии Лисичка и смогли рассчитать цвет обращающейся вокруг планеты HD 189733 b. Подробности со ссылкой на еще не опубликованную статью ученых для журнала Astrophysical Journal Letters приводит Nature News.
Так как звезда расположена слишком далеко, в 63 световых годах от Земли, сфотографировать ее невозможно даже при помощи одного из лучших телескопов современности. Однако спектрометры «Хаббла» позволили исследователям получить два спектра: в тот момент, когда планета закрыта от наблюдения звездой и в тот момент, когда она находится в видимой зоне. Сопоставив эти спектры друг с другом, ученые смогли определить ее оптические свойства и, в частности, сделать вывод о голубой окраске ее атмосферы.
Окрашенная в голубой цвет планета при этом необитаема. Она относится к классу так называемых горячих Юпитеров: предыдущие наблюдения показали, что HD 189733 b совершает оборот вокруг звезды всего за двое суток, а ее поверхность нагрета почти до восьмисот градусов Цельсия. Голубой цвет ученые объясняют наличием сплошного облачного слоя в нижних слоях атмосферы: и этот механизм отличается от того, который отвечает за голубую окраску известных планет солнечной системы.
Облака отражают все лучи примерно в равных пропорциях, и если бы они находились в верхних слоях атмосферы, то HD 189733 была бы белой. Но из-за своего расположения на меньших высотах свет дополнительно проходит через богатую натрием атмосферу и та поглощает свет желтого цвета, оставляя только синие лучи: отражающий слой облаков обернут дополнительным светофильтром. Земля окрашена в голубой из-за жидкого океана, Нептун из-за метана в атмосфере, но HD 189733 отличается от всех ранее известных небесных тел.
12/07/2013
Американский зонд New Horizons, находящийся а настоящее время между орбитами Юпитера и Сатурна, впервые в истории запечатлел крупнейший спутник Плутона — Харон, сообщает РИА Новости со ссылкой на NASA. Всего было сделано шесть снимков.
По информации агентства, космический аппарат направляется к Плутону: сейчас он находится в 885 млн км от этого небесного тела. Кроме того, сообщается, что ученым впервые удалось увидеть Плутон и его спутник по отдельности друг от друга.
По словам ученых, удалось установить, что положение Харона на орбите, размеры и еще ряд расчетов совпадают с общепринятыми.
Через два года New Horizons приблизится к Плутону и его спутникам на максимально близкое из возможных расстояний. Тогда ученым удастся получить снимки разрешением в миллион пикселей.
11/07/2013
 Ученые доказали то, что солнечная система имеет плазменный «хвост». Данные, полученные спутником IBEX, позволили не только подтвердить наличие ранее предсказанного теоретиками образования, но и выявили ряд деталей: хвост оказался не просто однородным шлейфом из ионизированного газа. Подробности со ссылкой на научную статью в The Astrophysical Journal приводит New Scientist.
Исследователи из нескольких научных центров США проанализировали данные, полученные спутником IBEX. Этот аппарат был оснащен специальными ловушками для атомов, образующихся на границах Солнечной системы и при помощи этих ловушек ученые смогли определить то, с каких направлений такие атомы прилетают чаще, чем с других. Это позволило выявить границу между магнитосферой Солнца и межзвездным магнитным полем, а также составить представление о ее форме.
Астрофизики обнаружили, что образованный при взаимодействии магнитных полей плазменный пузырь имеет вовсе не правильную сферическую форму, а скорее напоминает комету с вытянутым хвостом. Причем хвост, если смотреть вдоль его продольной оси, тоже несимметричен: на представленных исследователями схемах видна фигура, напоминающая четырехлистник клевера. Два диаметрально противоположных лепестка обозначают направления, откуда прилетают частицы с большей энергией, а два оставшихся, напротив, отличаются сравнительно медленными атомами. Эти различия, как поясняют ученые, связаны с ассиметрией магнитного поля Солнца. Подробней на Лента.РУ.
08/07/2013
 Астрономы перепроверили результаты миссии CoRoT по поиску экзопланет. Повторное исследование 25 звездных систем при помощи Очень большого телескопа показало, что в семи случаях речь шла вовсе не о планетах, а о ранее неизвестных звездах-компаньонах. Статья ученых, принятая к публикации в Astronomy & Astrophysics, доступна в виде препринта.
Ученые из Бельгии, Германии, Дании, Испании, Нидерландов, США и Франции выбрали 25 кандидатов в экзопланеты, отобранных на основе наблюдений при помощи телескопа CoRoT, после чего направили на соответствующие звезды один из четырех телескопов, входящих в VLT - Очень Большой Телескоп, размещенный на южноамериканском плоскогорье комплекс из 4 инструментов с зеркалами диаметром 8,2 метра.
Полученные исследователями снимки позволили выявить ранее неизвестные звезды, которые, судя по всему, образуют двойные системы с семью звездами из 25, хотя исследователи и не исключают гипотезы о случайном наложении друг на друга двух независимых звезд. Колебания блеска, возникающие в этих семи случаях, ранее сбили ученых с толку во время предварительного анализа, который пришел к ошибочному заключению о наличии планет. При этом в статье астрономов подчеркивается, что в качестве кандидатов в экзопланеты были взяты звезды, уже прошедшие несколько проверок. Ранее разработанные тесты позволяли исключить до 83 процентов подозрительных звезд, но и оставшиеся 17 процентов оказались далеко не окончательным списком звезд с экзопланетами.
По оценкам авторов нового исследования, до трети новых сообщений о планетах, открытых транзитным методом, могут быть ошибочными. Транзитный метод является наиболее простым и потому распространенным способом поиска экзопланет: он основан на длительном наблюдении за блеском звезды (блеском называют видимую яркость; блеск зависит как от фактической яркости, так и от расстояния до звезды вкупе с оптическими свойствами межзвездной среды) с регистрацией затмений, вызванных прохождение планет на фоне диска светила.
06/07/2013
 26 июня в Архиве электронных препринтов появилась статья международной группы астрономов, посвященная планетной системе у близкого красного карлика GJ 667C. Рядом с этой звездой ранее уже были открыты три планеты (самая внутренняя, GJ 667C b, была обнаружена в 2009 году, вторая, суперземля в обитаемой зоне GJ 667C c – в 2011 году, в прошлом году к ним добавилась внешняя планета на эксцентричной орбите GJ 667C d). Наконец, авторы статьи объединили замеры лучевой скорости звезды, полученные с помощью трех высокоточных спектрографов HARPS, HIRES и PFS, и подвергли полученный массив данных изощренной математической обработке. В результате помимо подтверждения уже известных трех планет они нашли в этой системе еще три, а наличие четвертой заподозрили.
Красный карлик GJ 667C удален от Солнца примерно на 6.8 пк. Он входит в состав тройной звездной системы GJ 667, которая включает в себя еще два оранжевых карлика спектральных классов K3 V и K5 V, удаленных от GJ 667C на ~230 а.е. (звезда C вращается вокруг пары звезд A и B как целого). Масса звезды C оценивается в 0.33 ± 0.02 солнечных масс, светимость составляет всего 1.37% солнечной светимости. Все три звезды этой кратной системы отличаются пониженным содержанием тяжелых элементов: их в 3.5 раза меньше, чем в составе нашего дневного светила. Возраст системы превышает 2 млрд. лет.
Анализ колебаний лучевой скорости звезды (всего было получено 173 замера на HARPS, 23 замера на PFS и 22 замера на HIRES) демонстрирует нам красивую, динамически устойчивую, плотно упакованную систему из нескольких суперземель на орбитах, близких к круговым. Как показывают данные Кеплера, такие системы весьма распространены в Галактике.
Итак, внутренняя планета системы – суперземля GJ 667 C b с минимальной массой 5.6 ± 1.4 масс Земли, вращающаяся вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.0505 а.е. и делающая один оборот за 7.2 земных суток. Ее температурный режим соответствует температурному режиму Меркурия, эксцентриситет орбиты – самый большой в системе (0.13 ± 0.1). Скорее всего, планета является легким нептуном, а ее атмосфера состоит в основном из водорода и гелия.
Следующая по удаленности от звезды – эфемерная планета GJ 667C h, чье существование заподозрено, но не подтверждено (соответствующая ей полуамплитуда лучевой скорости, наводимая на звезду, составляет всего 0.61 ± 0.49 м/сек!). Минимальная масса этой планеты (если она реально существует, конечно) оценивается в 1.1 ± 0.9 масс Земли, она удалена от звезды на 0.089 ± 0.009 а.е. Температурный режим этой планеты близок к температурному режиму Венеры, так что, возможно, планета h является ее аналогом.
Третья планета в системе GJ 667C, как и в Солнечной системе, расположена в обитаемой зоне. Ее минимальная масса в 3.8 +1.5/ -1.2 раза больше массы нашей планеты. GJ 667C c вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (впрочем, ее эксцентриситет определен пока с большой погрешностью: 0.02 +0.15/ -0.02) на среднем расстоянии 0.125 ± 0.013 а.е., и делает один оборот за 28.1 земных суток. Заманчиво было бы признать планету GJ 667C c потенциально обитаемой, но парниковый эффект в плотной атмосфере, неизбежный на планете с такой массой, наверняка приводит к нагреву поверхности этой планеты до высоких температур.
nbsp; Более привлекательной в этом смысле выглядит четвертая планета системы – GJ 667C f. Вращаясь на расстоянии 0.156 ± 0.014 а.е. от звезды и имея температурный режим, промежуточный между температурными режимами Земли и Марса, она вполне может компенсировать парниковым эффектом несколько меньшее (в 1.8 раза) количество энергии, получаемое от своей звезды. Минимальная масса этой планеты – 2.7 +1.4/ -1.2 масс Земли, ее орбитальный период – 39 земных суток.
Минимальная масса пятой планеты GJ 667C e близка к массе четвертой, хотя погрешность оказывается выше: 2.7 +1.6/ -1.3 масс Земли. Планета e вращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.21 ± 0.02 а.е., ее орбитальный период близок к 62 суткам. Существует альтернативное решение для этой планеты с орбитальным периодом 53 суток (и, соответственно, несколько меньшей большой полуосью орбиты). Уточнить, какой из периодов верен, помогут дальнейшие наблюдения (например, на будущем спектрографе ESPRESSO, чья инструментальная точность измерения лучевой скорости звезды достигнет 0.1 м/сек). Несмотря на температурный режим планеты GJ 667C e , близкий к температурному режиму внутреннего края Главного пояса астероидов, она также может считаться потенциально обитаемой: парниковый эффект в плотной атмосфере может сохранить на поверхности этой планеты жидкую воду.
Шестая планета этой системы – GJ 667C d , открытая в 2012 году. После учета влияния на лучевую скорость звезды других планет этой системы эксцентриситет ее орбиты упал с 0.41 до 0.03! Впрочем, это далеко не первый такой случай в истории открытий экзопланет. Минимальная масса планеты d оценивается в 5.1 ± 1.7 масс Земли, величина большой полуоси ее орбиты близка к 0.276 а.е. Температурный режим этой планеты соответствует Главному поясу астероидов.
И наконец, седьмая планета GJ 667C g удалена от своей звезды на 0.55 а.е. Там уже холодно, как на орбите Юпитера. Минимальная масса планеты g составляет 4.6 +2.6/ -2.3 масс Земли, она может быть как гигантским аналогом Европы, спутника Юпитера, так и холодным нептуном (если ее масса значительно превышает минимальную). Орбитальный период седьмой планеты составляет 256 +14/ -8 земных суток.
Авторы статьи провели анализ динамической устойчивости 6-планетной системы (без планеты h) на протяжении 10 млн. лет и нашли, что она устойчива только в узкой области больших полуосей и эксцентриситетов орбит всех шести планет. Это говорит о том, что система динамически полна – невозможно поместить на орбиту между уже известных планет еще одну планету так, чтобы ее орбита оказалась устойчивой и не привела к хаосу в движении остальных. Единственное исключение – островок стабильности в районе орбиты планеты h.
Кроме того, авторы оценили возможный диапазон значений наклонения орбит системы i и величину истинных масс планет, которые в общем случае могут сильно отличаться от минимальных масс, полученных из анализа колебаний лучевой скорости звезды. Как оказалось, при наклонениях, меньших 30°, система становится неустойчивой на временах порядка 1 млн. лет или даже быстрее. Это значит, что истинные массы планет в системе GJ 667C не могут превышать минимальные более чем в 2 раза.
Также они оценили время приливного захвата планет системы GJ 667C и нашли, что внутренние планеты от b до e будут захвачены в орбитально-вращательный резонанс 1:1, т.е. будут повернуты к звезде только одной стороной (так, например, время приливного захвата планеты f по их расчетам составило всего 5-20 млн. лет, в зависимости от начальных условий). Однако с планетой d ситуация менее определенная, а планета g может вращаться не синхронно.
Пока трудно судить, насколько надежны выводы авторов открытия. Полуамплитуда лучевых скоростей, наводимых планетами f, e, d, g (не говоря уже про h) составляет всего 1-1.5 м/сек, что находится буквально на пределе возможности лучших современных спектрографов. Окончательно подтвердить (или закрыть) эти планеты, а также уточнить их параметры, смогут только спектрографы нового поколения, такие, например, как ESPRESSO, который планируется установить на Очень большом телескопе (VLT). Инструментальная точность измерения лучевой скорости звезды этим инструментом достигнет 10 см/сек!
05/07/2013
 Астрофизики из Южной европейской обсерватории (ESO) сфотографировали галактику, которая поглощает окружающие ее газовые облака. Новые данные, полученные при помощи Очень большого телескопа (VLT) примечательны тем, что галактика удалена от Земли на расстояние больше десяти миллиардов световых лет и, соответственно, видна в том виде, в котором находилась в эпоху молодой Вселенной. Подробное описание со ссылкой на статью ученых в Science приведено на сайте ESO.
Так как на таком расстоянии галактика предстает крайне небольшой даже при наблюдении через VLT, астрономам пришлось использовать косвенные методы для оценки объема поглощаемого газа и определения деталей процесса. Ученые воспользовались тем, что за галактикой располагался еще более удаленный квазар: яркий источник излучения, представляющий собой активное ядро галактик со сверхмассивной черной дырой.
Подсветка квазаром позволила провести спектральный анализ галактики и выявить недоступные для наблюдения в обычных условиях газовые облака. На основе полученных данных ученые сделали вывод о том, что за счет поглощения газа происходит не только увеличение массы галактики, но и формирование новых звезд. Значительная часть массы газа, который образовал галактику, расходуется в процессе появления первых звезд, поэтому поглощение дополнительных газовых облаков играет важную роль в эволюции галактик: за счет этого процесса галактики могут дольше поддерживать образование звезд.
|
|
|
