Когда 4,6 миллиарда лет назад сформировалась наша Солнечная система, вокруг неё кружились маленькие частицы пыли и льда, оставшиеся после образования Солнца. Через время они столкнулись и прилипли друг к другу. По мере того, как они увеличивались в размерах, гравитация помогла им слипнуться. Один такой камень превратился в Землю, на которой мы сейчас и живём.

Теперь учёные полагают, что большинство звёзд в ночном небе также вращаются вокруг своих собственных планет. Астрономы уже нашли более тысячи планет-газовых гигантов — больших газообразных тел, по размеру похожих на Юпитер. На данный момент основное внимание уделяется поиску каменистых планет размером с Землю. Специалисты ожидают, что их будет так же много, но, поскольку они намного меньше, их труднее обнаружить.

Новая экзопланета: познакомьтесь с GJ 367b, железной планетой, которая меньше и плотнее Земли.
SPP 1992. Изображение: Patricia Klein

В новой статье, опубликованной в журнале Science, задокументировано последнее открытие малой планеты, которому присвоен каталожный номер GJ 367b. Эта экзопланета была обнаружена группой учёных во главе с доктором Кристиной Лам (Kristine Lam) из Института планетарных исследований Немецкого аэрокосмического центра.

Члены команды заметили первые признаки GJ 367b в данных с транзитного спутника NASA для исследования экзопланет, или Tess. Среди миллионов звёзд, наблюдаемых этим спутником, одна показала крошечное, но периодическое падение яркости. Это контрольный признак того, что планета проходит перед своей звездой по собственной орбите (явление, которое называется «транзитом»), блокируя часть света звезды. Падение было всего на 0,03% — настолько маленьким, что являлось близким к пределу обнаружения. Это означает, что планета должна быть маленькой и её вполне можно по размерам сравнить с Землёй.

Лам также хотела узнать о массе планеты. Для этого её команда приступила к наблюдению за звездой-хозяином при каждой возможности с помощью так называемого Высокоточного устройства поиска планет с радиальной скоростью (High Precision Radial Velocity Planet Searcher, или HARPS). Это прибор, прикреплённый к 3,6-метровому телескопу в Европейской южной обсерватории в Чили. Он был специально разработан для поиска планет путём обнаружения небольшого сдвига в длине волны света звезды-хозяина, вызванного гравитационным притяжением планеты. Потребовалось более 100 наблюдений, чтобы обнаружить этот сдвиг, а это означает, что GJ 367b, помимо того, что она небольшая, должна также иметь низкую массу.

В конце концов, по мере накопления наблюдений с помощью HARPS, исследователи определили цифры: GJ 367b имеет радиус 72% от радиуса Земли (с точностью до 7%) и массу 55% ​​от массы Земли (с точностью до 14%). Измерения говорят нам, что эта планета плотнее Земли. В то время как у Земли есть железное ядро, окружённое каменистой мантией, эта планета настолько плотная, что, должно быть, почти полностью состоит из железа, что делает её похожей на Меркурий.

Меркурий вращается вокруг Солнца каждые 88 дней. «Дневная» сторона, освещённая ярким солнечным светом, представляет собой голую твердь, нагретую до 430 ℃. GJ 367b ещё более экстремальна. Повторяющиеся транзитные провалы говорят нам о том, что она вращается вокруг своей звезды всего за 8 часов. Находясь так близко, дневная сторона будет представлять собой печь, нагретую до 1400 ℃, так что даже камень на этой планете пребывает в расплавленном состоянии.

Так как же это произошло? Возможно, что GJ 367b когда-то была планетой-гигантом с огромной газовой оболочкой, такой как Нептун. Со временем эта газовая оболочка выкипела, оставив только голое ядро, которое мы видим сегодня. Или, возможно, в процессе её формирования столкновения с другими протопланетами (планетами в процессе формирования) снимали с неё каменную мантию, оставив в итоге лишь железное ядро.

Новая экзопланета: познакомьтесь с GJ 367b, железной планетой, которая меньше и плотнее Земли.
GJ 367b по размерам похожа на Марс, но по своим свойствам напоминает Меркурий. Изображения: NASA/Shutterstock

GJ 367b, конечно, слишком жаркая планета, чтобы на ней можно было жить. Но это одна из очень немногих каменистых планет размером с Землю, которые астрономы нашли на данный момент. Её открытие демонстрирует, что мы можем как находить планеты размером с Землю вокруг других звёзд, так и измерять их свойства. Теперь задача состоит в том, чтобы найти их расположенными подальше от своей звезды, в «обитаемой зоне», где температура поверхности позволяла бы воде существовать в виде жидкости.

Это сложнее. Чем дальше от своей звезды находится планета, тем меньше вероятность того, что её можно будет увидеть проходящей через звезду, и тем больше время между транзитами, что затрудняет их обнаружение. Кроме того, при дальнейшем движении по орбите гравитационное воздействие на звезду-хозяин уменьшается, что затрудняет обнаружение сигнала.

Но родительская звезда GJ 367b — красный карлик, данная звезда намного тусклее Солнца. Поэтому, благодаря меньшему нагреву от звёздного света, обитаемая зона вокруг красных карликов находится намного ближе. Космический аппарат NASA «Кеплер» уже обнаружил планеты в обитаемой зоне красных карликов, Tess же обещает найти их гораздо больше.

Следующий шаг — задаться вопросами, есть ли у таких планет атмосферы, из чего они состоят и содержат ли они водяной пар. Но даже на эти вопросы мы вскоре, вполне вероятно, сможем получить ответы. Учёные уже обнаружили водяной пар в атмосферах газовых гигантских экзопланет, и космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого ожидается в ближайшее время, попытается найти воду на небольших твёрдых планетах.

Поскольку открытия экзопланет продолжаются быстрыми темпами, становится возможным то, что в скором времени мы даже сможем доказать существование планеты с атмосферой и скалистой поверхностью, по которой свободно течёт вода.

Правописание уведомления вебмастера


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев

EnglishРусскийУкраїнська
Включить уведомления    Да Спасибо, не надо