Содержание
Экзоземли
Экзоземли — это экзопланеты, приближенные к Земле по ряду физических параметров и химическому составу. К ним относят лишь те небесные тела, которые расположены в зоне обитания.
Зона обитания — это дистанция между планетой и родительской звездой, при которой на планете может существовать жидкая вода, необходимая для зарождения и развития жизни.
Экзоземли, по всем параметрам похожие на нашу планету, являются первыми кандидатами на роль нового космического дома для землян. Их общей чертой является наличие сильного магнитного поля, защищающего атмосферу планеты от космического ветра и радиации. Под корой большинства экзоземель скрываются силикатная мантия и металлическое ядро.
Примеры экзоземель:
TRAPPIST-1 d
Как и Земной шар, является третьей по счету планетой от родительской звезды. Небесное тело имеет скалистый рельеф. Температура на его поверхности достигает 2290 °C.
TRAPPIST-1 e
Открыта в 2017 году. Масса этой планеты составляет 60% от массы Земли, а год на ней длится 6 земных суток.
Суперземли
Суперземлями называют планеты, которые по массе превосходят Землю до 10 раз, но уступают по данному показателю газовым гигантам. Термин не делает упор на обитаемость небесного тела и его физические характеристики. Такие планеты могут иметь благоприятные условия для обитания, либо быть полностью непригодными для жизни.
Исследование суперземель позволило сделать следующие выводы:
- они находятся на оптимальных дистанциях от пульсара;
- их масса в 4-5 раз превосходит земную;
- температура на поверхности приемлема для нахождения там воды в жидком виде.
Пульсарная звезда PSR B1257+2 находится на расстоянии 2300 световых лет от Земли. Из-за значительного удаления объектов исследования, ученые пока не сумели выяснить, есть ли у них подходящая атмосфера.
Примеры суперземель:
- GJ 15 A b, также известная как Грумбридж 34 Ab, относится к созвездию Андромеды. Эта планета совершает полный оборот вокруг звезды Gliese 15 A класса «красный карлик» всего за 11 дней. Она весит в три раза больше Земли. Предполагаемая температура на ее поверхности составляет 276 °C.
- Barnard’s Star b была открыта в 2018 году. Это вторая самая близкая к Земле экзопланета, до которой можно долететь за 6 световых лет. Она в 3,2 больше Земли. Звезда, вокруг которой вращается суперземля, дает ей в 50 раз меньше энергии, чем Земля получает от Солнца.
Планеты-океаны
Планеты-океаны состоят преимущественно изо льда, каменистых пород и металлов. Некоторые из них полностью покрыты водой, толщина которой может достигать 100 км. На большей глубине давление становится столь велико, что вода не может более существовать в жидком виде и переходит в твердое состояние, образуя необычные модификации льда. В пределах таких аква-миров, расположенных на стабильной орбите, шансы на зарождение жизни достаточно высоки.
Газовые гиганты
Газовыми гигантами называют крупные планеты, масса которых в 10 и более раз превышает земную, с небольшой каменистой сердцевиной, окруженной водородом, аммиаком, метаном, гелием или иными газами.
Газовые гиганты, как правило, сильно сжаты с полюсов. Они имеют невысокую плотность и краткий период суточного вращения. К планетам данного типа относят Юпитер и Сатурн.
Почти все планеты, открытые на заре космических исследований, являются именно газовыми гигантами, поскольку обнаружить их гораздо проще, чем небольшие скалистые планеты земного типа.
К примеру газовый гигант 51 Pegasi b расположен примерно в 50 световых годах от Земли, в созвездии Пегаса. Это первая открытая планета-газовый гигант из тех, что вращаются вокруг звезд солнечного типа. Газовый гигант достаточно массивен, чтобы его плотная атмосфера, раздутая в толстый слой, не выдувалась солнечным ветром. Атмосфера планеты разогревается до 1000 °С и более. Ее газы настолько горячие, что небесное тело светится красным цветом.
Планеты-пустыни
К планетам-пустыням относятся экзопланеты с одним основным биомом, имеющие сухой, жаркий климат с небольшим количеством осадков или вовсе без них. Иногда этот термин используется для обозначения тех пустынных планет, на которых сохраняется возможность существования жизни.
Ледяные гиганты
Так называют подкласс газовых гигантов, в состав которых входят вода, аммиак, метан, сероводород. Эти планеты, как правило, менее массивны и более компактны, чем газовые гиганты. Температура на их поверхности не превышает -200 °С. Примерно ¼ от массы таких планет занимают скальные породы.
За пределами Солнечной системы примером ледяного гиганта является экзопланета OGLE-2008-BLG-092L b из созвездия Стрельца. Она расположена на расстоянии 22 800 световых лет от Земли и на расстоянии 15 а.е. от родительской звезды. На один оборот планета тратит 69 лет.
Горячие Юпитеры
К данной категории относятся газовые гиганты, которые вращаются очень близко от материнской планеты, поэтому разогреваются до температуры 7000 °С. Как правило, такие планеты в 15-20 раз тяжелее Земного шара. Планеты такого типа образуются на удалении от звезды, а затем, будучи захваченными ее гравитацией, мигрируют к ее центру.
Экзопланета TOI-778 b очень похожа Юпитер. Она в 2,8 раза тяжелее самой крупной планеты Солнечной системы и в 1,4 раза превосходит ее по радиусу. Из-за близости к родительской звезде горячий Юпитер разогревается до такого состояния, при котором с его поверхности испаряется железо.
Хтонические
Такие экзопланеты появляются в результате улетучивания газов из атмосферы обожженных газовых гигантов. Подобные процессы чаще всего происходят у горячих юпитеров, слишком близко подобравшихся к родительской звезде. В результате от газового гиганта остается лишь обнаженное каменное или металлическое ядро, которое автоматически переходит в разряд планет земной группы.
Примеры хтонических планет:
- Первой из открытых хтонических планет стала CoRoT-7b из созвездия Единорога. Когда-то она была газовым гигантом, сопоставимым по размерам с Сатурном. Однако планета настолько близко подобралась к материнской звезде, что та сожгла ее газовую оболочку, оголив каменистое ядро.
- Еще одним кандидатом на звание хтонической планеты является экзопланета Осирис (HD 209458 b) из созвездия Пегаса. Из-за сильного излучения материнской звезды плотная газовая оболочка планеты постепенно улетучивается в космос, образуя длинный кометный хвост. Испарение происходит медленно. Прежде, чем Осирис превратится в хтоническую планету, пройдут миллиарды лет.
- Аналогичная ситуация складывается с экзопланетой Gliese 436b, которая уже потеряла 10% своей атмосферы.
Пульсарные
Пульсарными называются мертвые экзопланеты, которые обращаются вокруг пульсаров. Как правило, такие небесные тела формируются после взрыва сверхновых звезд и в дальнейшем совершают вращение вокруг образовавшихся в результате нейтронных звезд.
Нейтронными звездами, в свою очередь, называют ядра, которые остались после взрыва сверхновой звезды. Масса подобных объектов равна солнечной, но при этом радиус может составлять всего лишь около 10-30 км.
Примеры пульсарных планет:
- В 2006 году команда Дипто Чакрабарти (МТИ) с помощью космического телескопа «Спитцер» обнаружила у звезды-пульсара 4U0142+61 околозвездный диск. Объект состоит из металлических остатков, образованных при взрыве сверхновой. В будущем из этого диска могут сформироваться новые пульсарные планеты.
- В системе PSR 1257+12 обнаружено три пульсарных планеты: мелкая, массой меньше Меркурия, и две крупные, по четыре земных массы каждая. Все планеты в системе каменистые. По факту они, в основном, состоят из железа.
Эксцентрические
Эксцентрической называется такая экзопланета, которая движется вокруг родительской звезды по неправильной орбите. Ее орбита то подходит близко к звезде, то снова удаляется от нее. Такие орбиты могут спровоцировать появление экстремальных тепловых волн.
Из сотен планет с эксцентричной орбитой особое место занимает HD 80606b из созвездия Большой Медведицы.
Эта планета движется по вытянутой орбите: в течение 100 суток она удаляется от родительской звезды, затем на 20 часов возвращается, чтобы облететь ее, и снова отправиться в трехмесячное путешествие по космическим просторам.
Кочевые
Кочевыми называют экзопланеты, одиноко плавающие по всей галактике и не имеющие звезды, вокруг которой они могли бы вращаться. Ученые считают, что кочевые планеты не могли возникнуть самостоятельно, они превратились в «одиночек» в результате какого-либо космического катаклизма.
Количество космических изгоев в нашей галактике исчисляется сотнями миллиардов, но обнаружить их крайне сложно. Шансы, что на кочевой планете может существовать жизнь, ничтожно малы. Кроме того, кочевники могут представлять опасность для других, более гостеприимных миров.
Вопросы — ответы
Оттуда же, откуда берутся все остальные элементы тяжелее гелия. Они синтезируются в результате реакций термоядерного синтеза в звездах. Самыми часто встречающимися элементами в звездах являются водород, углерод, кислород, азот, гелий и другие.
Они пытаются найти признаки жизни во Вселенной, а также отыскать «второй дом» для человечества.
Дневной свет генерируется положением планеты по отношению к солнцу. Без светила, расположенного поблизости, смена дня и ночи не происходит.
Астрономы наблюдают в телескоп за звездой. Когда планета проходит по диску звезды, светило становится более тусклым. Циклические изменения яркости звезды свидетельствуют о наличии у нее планеты или системы планет. Этот метод позволяет выявить даже самые маленькие планеты, не различимые в телескоп.
У одиночного светила центр тяжести не смещен. Когда планета вращается вокруг звезды, центр тяжести системы «звезда-планета» смещается от центра, заставляя светило колебаться. Планета вращается вокруг их общего со звездой центра масс. Тонкие изменения в радиальной скорости звезды можно измерить, чтобы выявить присутствие невидимых планет.
Видео-обзор научных фактов об экзопланетах
