Экзопланета
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Экзоплане́та (экстрасо́лнечная плане́та) — планета, вращающаяся вокруг иной звезды, то есть не принадлежащая Солнечной системе. Планеты крайне малы и тусклы по сравнению со звёздами, а сами звёзды — крайне далеко от нас находятся (ближайшая — на расстоянии примерно 38 000 000 000 000 километров). Поэтому долгое время задача обнаружения планет возле других звёзд была неразрешимой. Сейчас такие планеты стали обнаруживать благодаря усовершенствованным научным методам, зачастую на пределе их возможностей. На март 2006 уже известно 193 экзопланеты в 165 планетных системах.
Содержание |
[править] История открытия
Впервые экзопланеты были зарегистрированы у нейтронной звезды PSR 1257+12, их открыл астроном Алекс Вольцшан в 1991. Эти планеты были признаны вторичными, возникшими уже после взрыва сверхновой.
В 1995 году астрономы Мишель Майор и Дидье Квелоц с помощью сверхточного спектрометра обнаружили покачивание звезды 51 Пегаса с периодом 4,23 сут. Планета, вызывающая покачивания, напоминает Юпитер, но находящийся в непосредственной близости от светила. В среде астрономов планеты этого типа так и называют «горячие юпитеры».
В дальнейшем путём измерения лучевой скорости звёзд для поиска её периодического доплеровского изменения было обнаружено более сотни экзопланет.
Понятно, что старания исследователей были направлены на поиск планет подобных Земле. И вот в августе 2004 года была обнаружена первая такая планета, в системе звезды μ Жертвенника. Планета делает оборот вокруг светила за 9,55 суток, расстояние до звезды 0,09 а. е., температура на поверхности порядка 900 K. Масса её оценивается приблизительно в 14 масс Земли.
В 2004 году было получено первое изображение (в инфракрасных лучах) объекта-кандидата в экзопланету 2M1207. Популярная заметка: Планета около коричневого карлика.
[править] Будущие программы поиска
Поиск экзопланет продолжается. На очереди следующие проекты:
Корот (COROT) (ЕКА) — на орбиту выводится специализированный 30-сантиметровый космический телескоп, снимающий кривые блеска многих звёзд в момент прохождения перед ними планет. Предполагаемое время запуска — октябрь 2006 г. Предполагается с его помощью обнаружить десятки планет земного типа.
Кеплер (НАСА) — запуск в октябре 2008 году космического телескопа Шмидта 0,95 м., способного одновременно отслеживать 100 000 звёзд. Планируется обнаружить порядка 50 планет подобных Земле или же порядка 600 планет в 2,2 раза превосходящих Землю по размеру.
Также в более далёком будущем планируется запуск оптического интерферометра SIM (НАСА), систем инфракрасных телескопов IRSI/DARWIN (ЕКА) и TPF (НАСА).
[править] Методы поиска экзопланет
- Астрометрический метод. Основан на изменении собственного движения звезды под гравитационным воздействием планеты. Хотя с помощью астрометрии были уточнены массы некоторых экзопланет, ни одного подтвержденного открытия сделать не удалось. Будущее этого метода связано с орбитальными миссиями, такими как SIM.
- Метод транзитной фотометрии, связан с прохождением планеты на фоне звезды. Позволяет определить размеры, а в сочетании с методом Доплера — плотности планет. В настоящее время (2006) обнаружено 10 транзитных планет.
- Гравитационное линзирование. У этого метода крайне ограниченное применение, так как между наблюдаемой звёздной системой и Солнцем должна быть другая звезда, фокусирующая своим гравитационным полем свет наблюдаемой звёздной системы. Повторное наблюдение невозможно. Метод чувствителен к планетам с малой массой, вплоть до земной. На 2006 год открыты 4 планеты.
- Спектрометрическое измерение радиальной скорости звёзд (метод Доплера). Это самый распространённый метод. С его помощью можно обнаружить планеты с массой не меньше нескольких масс Земли, расположенные в непосредственной близости от звезды и планеты-гиганты с периодами до ~10 лет. Планета, обращаясь вокруг звезды, как бы раскачивает её, и мы можем наблюдать доплеровское смещение спектра звезды.
[править] Свойства экзопланет
Планеты обнаружены приблизительно у 6% звезд, включенных в программы поисков. Их доля растет по мере накопления данных и совершенствования техники наблюдения.
Большинство открытых экзопланет - это планеты-гиганты (т.к. планеты других типов обнаружить труднее). В последнее время открыто также несколько планет с массами порядка массы Нептуна и ниже.
Наблюдается зависимость количества планет-гигантов от содержания тяжелых элементов (металлов) в звездах. Системы с планетами-гигантами встречаются также преимущественно у звезд солнечного типа (классов K5-F5), в то время как у красных карликов их доля значительно меньше (у 200 наблюдаемых красных карликов обнаружена пока что только одна подобная система). Последние открытия, сделанные методом гравитационного микролинзирования, говорят о широкой распространенности систем с планетами средней массы типа Урана и Нептуна вместо газовых гигантов. Это в первую очередь относится к маломассивным звездам и звездам с низким содержанием металлов.
Для ряда планет получена оценка их диаметра, что позволяет определить их плотность, а также строить предположения относительно наличия массивных ядер, состоящих из тяжёлых элементов. Европейские астрономы под руководством Тристана Гийо (Tristan Guillot) из Обсерватории Лазурного берега (Франция), установили, что при сравнении плотности планет с содержанием металлов в их звездах имеется определённая корреляция. Планеты, сформированные вокруг звезд, которые являются столь же богатыми металлом, как наше Солнце, имеют маленькие ядра, в то время как планеты, звезды которых содержат в два-три раза больше металлов, имеют намного большие ядра.
[править] Некоторые планетные системы
- 51 Пегаса
- υ Андромеды
- ε Эридана
- 55 Рака
- μ Жертвенника
- 47 Большой Медведицы
- γ Цефея
- Gliese 876
- HD 209458
- OGLE-TR-56
- OGLE-235/MOA-53
- 2M1207
- PSR 1257+12
- HD 188753
В начале 2005 года были открыты очередные 12 планет. Среди них газовыми гигантами являются шесть. Среди оставшихся шести одна является самой миниатюрной среди всех известных экзопланет. Она в пять раз меньше Плутона по размерам. Открыть её помогло то обстоятельство, что звезда вокруг которой обращалась планета — пульсар. Планета вносила в процесс излучения пульсара периодические искажения, благодаря чему она и была найдена.
[править] Последствия открытия экзопланет
Открытие экзопланет позволило астрономам сделать вывод: планетные системы — явление в космосе распространённое. До сих пор нет общепризнанной теории образования планет, но теперь, когда появилась возможность подвести статистику, ситуация в этой области меняется к лучшему. Большинство обнаруженных систем сильно отличается от Солнечной — скорее всего это объясняется селективностью применяемых методов (легче всего обнаружить короткопериодичные массивные планеты). В большинстве случаев планеты, подобные Земле, современными методами в таких планетных системах обнаружить пока невозможно. Интересно, что у звезды Эпсилон Эридана (которая вместе с Тау Кита и Эпсилон Индейца считается одной из трёх ближайших к Солнцу звёзд, подходящих для существования жизни, см. SETI) также обнаружена планетная система, хотя достоверность этого открытия пока остаётся под вопросом.
[править] Ссылки
- Энциклопедия внесолнечных планет
- Каталог внесолнечных планет
- Обзор методик поиска внесолнечных планет
- Exoplanets.org
- Открытие внесолнечных планет
