14 декабря 2013 года зонд «Чанъэ-3» высадился в лунном море Дождей (Mare Imbrium), доставив на земной спутник луноход «Юйту». Китай стал третьей после СССР и США страной, сумевшей успешно посадить на Луну космический аппарат. Последнее удачное прилунение произошло в 1976 году, когда советская автоматическая станция «Луна-24» доставила на Землю 170 граммов лунного грунта.
   Сейчас китайская лунная программа проходит второй этап — на первом состоялись запуски орбитальных зондов «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2» к Луне. В рамках третьего этапа в 2020 году планируется доставить на Землю образцы лунного грунта.
   26 декабря и луноход, и посадочный зонд ушли в режим энергосбережения — на земном спутнике наступила ночь. Температура в это время «суток» может опускаться до минус 180 градусов Цельсия. В течение этого периода «Чанъэ-3» питался от радиоизотопного источника энергии. Луноход был выведен из спящего режима 11 января 2014 года, а «Чанъэ-3» — 13 января. К этому событию Китайское космическое агентство опубликовало снимки, сделанные посадочным модулем на Луне. «Лента.ру» предлагает лучшие из них.

   Космический телескоп NuSTAR получил новый снимок туманности, напоминающей по форме человеческую руку, которая достигает в длину 150 световых лет. Изображение объекта из созвездия Циркуля опубликовано на сайте NASA.
   Чувствительный элемент NuSTAR впервые позволил заснять открытую в 1982 году туманность в жестком рентгеновском диапазоне (с энергиями фотонов от 5 до 80 килоэлектронвольт). Для итогового изображения специалисты NASA наложили данные NuSTAR на уже имевшийся в архивах снимок обсерватории «Чандра», которая работает с рентгеновскими лучами меньших энергий.<
   Туманность, находящаяся в 17 тысячах световых лет от Земли, образована пульсаром PSR B1509-58 — нейтронной звездой, которая вращается с частотой семь оборотов в секунду и испускает излучение в широком диапазоне. В NASA отметили, что уточненные снимки позволят установить, с чем связана необычная форма туманности: с тем, что после гибели звезды вещество сформировалось таким образом, либо с необычным результатом преломления рентгеновских лучей.
   Телескоп NuSTAR работает на земной орбите с 2012 года и используется для изучения космических объектов в рентгеновском диапазоне с недоступной ранее точностью. Основной целью исследований NuSTAR являются нейтронные звезды и черные дыры — космические объекты, которые невозможно увидеть в видимом диапазоне электромагнитного излучения, пишет Лента.РУ.

   Представители Европейского космического агентства сообщили, что 8 января космический телескоп GAIA достиг точки либрации L2. В ближайшие три месяца будет продолжаться проверка установленного на борту космического аппарата оборудования, после чего он начнет свою работу по созданию самой точной и объемной карты звезд нашей галактики.

   Транзитные планеты (т.е. планеты, регулярно проходящие по диску своей звезды) интересны тем, что позволяют определить свою массу, радиус, состав атмосферы и наклон орбиты к звездному экватору, а также множество других характеристик. Это (а также относительная простота и дешевизна поисков транзитных планет) привело к организации множества проектов, занятых такими поисками. Однако все наземные транзитные обзоры ограничены в своих возможностях замывающим влиянием земной атмосферы и могут обнаруживать только транзитные планеты-гиганты. Не стала исключением и новая планета от обзора HATSouth («Южный HAT»).
   Обзор HATSouth основан на наблюдениях с помощью трех одинаковых комплексов автоматических телескопов, расположенных в южном полушарии (в Намибии, в Чили и в Австралии). Каждый комплекс состоит из 4 астрографов с апертурой 18 см, полем зрения 4х4° и разрешением камер 3.7 угловых секунд на пиксель. Проверка планетной природы обнаруженных транзитных кандидатов производится методом измерения лучевых скоростей родительских звезд. 9 января 2014 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная пятой планете, открытой в рамках этого обзора.
   Итак, HATS-5 – поздний G-карлик массой 0.94 ± 0.03 солнечных масс, радиусом 0.87 ± 0.02 солнечных радиусов и светимостью примерно в 54% от светимости Солнца. Звезда удалена от нас на 257 ± 8 пк. Она отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в полтора раза больше, чем в составе нашего дневного светила.
   Масса планеты HATS-5 b оказывается равной 0.237 ± 0.012 масс Юпитера или примерно 79% массы Сатурна. Ее радиус оценивается в 0.912 ± 0.025 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.39 ± 0.04 г/куб.см, типичной для планет этого типа. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на расстоянии 0.0542 ± 0.0006 а.е. (~13.4 звездных радиусов) и делает один оборот за 4.76339 ± 0.00001 земных суток, пишет сайт Планетные системы.

   Границу, разделяющую планеты и коричневые карлики, можно определять по-разному. Один из вариантов заключается в наличии (или отсутствии) термоядерных реакций «горения» дейтерия в недрах интересующего нас небесного тела: если термоядерные реакции «горения» дейтерия происходят, перед нами коричневый карлик, если нет – планета-гигант. Другим вариантом определения может быть происхождение небесного тела: если оно образуется в протопланетном диске в результате аккреции на ядро, то это планета, а если в результате гравитационной неустойчивости газа в ядре гигантского молекулярного облака – то коричневый карлик. Изучение небесных тел с промежуточными свойствами представляет особый интерес и помогает лучше понимать разницу между массивными планетами и легкими коричневыми карликами.
   Массивные планеты на сравнительно тесных орбитах очень редки, их известно всего несколько штук. Большинство из них вращается вокруг F-звезд, известна только одна транзитная планета-гигант с массой ~ 10 масс Юпитера, принадлежащая G-звезде (Kepler-75 b). Также прослеживается тенденция, что такие планеты находятся на сильно эксцентричных орбитах. Однако пока количество обнаруженных массивных планет мало, нельзя сказать, является ли эта тенденция статистической случайностью или отражает некую закономерность, которую надо объяснить.
   6 января 2014 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию новой массивной планеты CoRoT-27 b. Спутник CoRoT наблюдал звезду CoRoT-27 с 8 июля по 30 сентября 2011 года, т.е. в течение 83.5 земных суток. Для проверки планетной природы транзитного кандидата 29 сентября 2011 года окрестности звезды CoRoT-27 наблюдали на 1.2-метровом телескопе им Эйлера. В ближайших окрестностях звезды не нашлось подозрительных затменно-переменных двойных звезд, способных имитировать транзитный сигнал и проводить к ложному открытию. Наконец, в период с 14 июня по 21 августа 2012 года было сделано 13 замеров лучевой скорости звезды CoRoT-27 на спектрографе HARPS. Несмотря на низкий блеск родительской звезды (ее видимая звездная величина +15.54), были измерены колебания ее лучевой скорости с амплитудой 1326 ± 33 м/сек, что позволило достаточно точно определить массу и среднюю плотность транзитной планеты.
   Масса планеты CoRoT-27 b оказалась равной 10.4 ± 0.55 масс Юпитера, радиус – 1.01 ± 0.04 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 12.6 ^+1.9/_-1.7 г/куб.см (вполне обычной для таких массивных планет). Гигант вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (эксцентриситет не превышает 0.065 с достоверностью 99%) на расстоянии 0.0476 ± 0.0066 а.е. (~9.5 звездных радиусов) и делает один оборот за 3.57532 ± 0.00006 земных суток. Его эффективная температура оценивается в 1500 ± 130К.
   Родительская звезда весьма напоминает наше Солнце, но, видимо, слегка массивнее и больше него. Масса звезды оценивается в 1.05 ± 0.11 солнечных масс, радиус – в 1.08 ^+0.18/_-0.06 солнечных радиусов, спектральный класс, как и у Солнца, G2 V, пишет сайт Планетные системы.

 

   Ученые из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики обнаружили экзопланету, масса которой соответствует массе Земли при гораздо большем объеме. Планета, таким образом, представляет собой промежуточный объект между газовыми гигантами и каменистыми землеподобными планетами. Авторы рассказали о результатах исследования на конференции Американского астрономического общества, краткое содержание доклада опубликовано на сайте центра.
   Экзопланета, получившая название KOI-314c, расположена в 200 световых годах от Земли. Она вращается вокруг звезды-красного карлика с периодом в 23 дня. Диаметр экзопланеты на 60 процентов больше диаметра Земли при сходной массе. Таким образом, средняя плотность KOI-314c всего на 30 процентов превышает плотность воды. По словам ученых, это говорит о том, что экзопланета окружена мощной газовой оболочкой, подобной тем, которые встречаются на газовых гигантах. По оценкам ученых, температура внешней области KOI-314c составляет около 100 градусов Цельсия.
   Определить одновременно массу и объем экзопланеты удалось за счет использования двух независимых методов. Наблюдения затмений звезды при помощи телескопа «Кеплер» позволили оценить диаметр планеты и период ее движения. Массу удалось установить с помощью нового метода вариации транзитов (TTV), который подразумевает анализ влияния небесного тела на изменения периодичности движения экзопланеты-соседа. В качестве этого соседа в данной системе выступала более близкая к звезде каменистая планета вчетверо большей массы, KOI-314b.
   Ранее для независимой оценки массы экзопланеты обычно использовался анализ «качания» звезды при движении экзопланеты — его определяли по допплеровскому сдвигу спектра светила. Однако для планет с небольшой массой (в том числе с массой Земли) этот метод дает слишком большую ошибку. Альтернативный метод TTV был предложен относительно недавно, в 2010 году, пишет Лента.РУ.

 

   Планета GJ 1214 b была открыта в 2009 году наземным транзитным обзором MEarth. Она вращается вокруг красного карлика GJ 1214 на расстоянии 0.0148 а.е. (15.23 звездных радиусов) и делает один оборот за 1.5804 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается в 575 ± 14К при нулевом альбедо, и 406 ± 11К при альбедо, равном 0.75 (альбедо Венеры).
   Масса и радиус планеты GJ 1214 b несколько раз уточнялись, и теперь принимаются равными 6.2 ± 0.9 земных масс и 2.74 ± 0.06 земных радиусов, что приводит к средней плотности 1.6 ± 0.6 г/куб.см. Такая средняя плотность может соответствовать планетам с очень разным химическим составом: от мини-нептуна или океаниды до железокаменной планеты с протяженной водородно-гелиевой атмосферой. А значит, для выяснения природы планеты GJ 1214 b знания ее средней плотности мало, необходимы спектроскопические наблюдения и прямое изучение химического состава ее атмосферы.
   Попытки выяснить химический состав атмосферы GJ 1214 b предпринимались давно. В 2011 году методами трансмиссионной спектроскопии (т.е. измерения зависимости глубины транзита планеты от длины световой волны, на которой наблюдался транзит) была уверенно исключена безоблачная атмосфера солнечного химического состава. Полученные данные неплохо описывались двумя разными моделями атмосферы GJ 1214 b – атмосферой из водяного пара (или других относительно тяжелых газов, например, таких, как азот), и водородно-гелиевой атмосферой с высокими плотными облаками. Последующие многочисленные наблюдения подтверждали эту картину, но не позволяли сделать выбор между двумя конкурирующими моделями.
   Наконец, 30 декабря 2013 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная трансмиссионной спектроскопии планеты GJ 1214 b на космическом телескопе им. Хаббла. В период между 27 сентября 2012 года и 22 августа 2013 года авторы статьи провели наблюдения 15 транзитов GJ 1214 b в ближнем инфракрасном диапазоне на волнах от 1.1 до 1.7 мкм. Глубина транзита планеты была измерена в 22 каналах, что обеспечило спектральное разрешение λ/Δλ ~ 70. Если бы атмосфера планеты GJ 1214 b была безоблачной, но при этом состояла из относительно тяжелых газов (водяного пара, азота, угарного или углекислого газов), то спектральные признаки этих газов в атмосфере GJ 1214 b были бы обнаружены.
   Однако ничего обнаружено не было.
   Проанализировав полученные данные, авторы статьи исключили безоблачную атмосферу из водяного пара с достоверностью 16.1 сигма. Также были исключены: атмосфера из метана (достоверность 31.1 сигма), угарного газа (7.5 сигма), углекислого газа (5.5 сигма). Молекулярный азот не имеет полос поглощения в диапазоне 1.1-1.7 мкм, однако отсутствие каких-либо следов аммиака в атмосфере GJ 1214 b позволило авторам исключить атмосферу состава 99.9% азота + 0.1% водяного пара с достоверностью 5.6 сигма.
Поскольку безоблачная водородно-гелиевая атмосфера была исключена еще раньше, остается признать, что планета GJ 1214 b затянута плотной пеленой облаков.
   Каковы могут свойства этих облаков?
   Авторы статьи промоделировали облака в атмосфере планеты GJ 1214 b, исходя из следующих предположений. В качестве состава атмосферы была рассмотрена смесь водяного пара и водородно-гелиевой смеси солнечного состава, причем доля водяного пара варьировалась от 0.01 до 99.9%. Облака моделировались как серый (не окрашенный) оптически толстый слой ниже определенной высоты. Согласно этим расчетам, чтобы обеспечить наблюдаемое отсутствие в спектре GJ 1214 b каких-либо деталей, облака должны располагаться достаточно высоко, на уровне давлений 10^-2 – 10^-1 мбар.
   При таких давлениях и температурах, царящих в атмосфере GJ 1214 b, конденсируются сульфид цинка ZnS и хлорид калия KCl. Однако для обеспечения требуемого уровня непрозрачности эти облака должны формироваться при существенно бОльших давлениях (~10 мбар), что исключается наблюдениями. Еще одним кандидатом может быть дымка из углеводородных частиц вроде той, что делает непрозрачной атмосферу Титана.
   Авторы статьи замечают, что облака редко бывают одинаково непрозрачными на всех длинах волн, и призывают продолжить высокоточные спектральные наблюдения планеты GJ 1214 b в других диапазонах, пишет сайт Планетные системы.