Экзопланета

Экзопланета Понятие планета, не принадлежащая Солнечной системе

Экзопланеты земной группы открытые около нейтронной звезды (фантазия художника)

Отношения с другими понятиями:

Теория:

Астрономия

Планета:

Экзопланета 

Экзоплане́та (экстрасо́лнечная плане́та, внесолнечная планета) — планета, вращающаяся вокруг иной звезды, иными словами, не принадлежащая Солнечной системе.

Планеты по сравнению с звёздами весьма малы и достаточно тусклы, а вот звёзды — раположены крайне далеко от нас — на расстоянии примерно 38 триллионов километров) и более. Поэтому длительное время труднейшая задача обнаружения иных планет возле других звёзд была невыполнимой. В настоящий момент такие планеты стали обнаруживать благодаря новым научным методам, и подчас на пределе возможностей астрономического оборудования. На апрель 2007 известно уже 218 экзопланет. 10 февраля 2009 — 271 планетных систем, 320 планет. По состоянию на середину февраля 2012 года обнаружено 760 экзопланет, 2326 ождают подтверждения. Подавляющее большинство из них обнаружено с использованием различных косвенных методов детектирования, вместо визуального наблюдения. Большинство открытых экзопланет являются гигантами, вероятно, более похожими на Юпитер, чем на Землю, хотя найдены и планеты земной группы но с большей массой.

История открытия экзопланет

Первая экзопланета была открыта у пульсара PSR 1257+12 с периодом вращения 0,006 с в 1991 году. Планету у нейтронной звезды обнаружить легко, так как периодичность её пульсаций очень точна и малейшие отклонения могут быть отмечены как экзопланета.

Первая планета у «нормальной» звезды была обнаружена в 1995 году Мишелем Майором и Дидье Келосом у звезды 51 Пегаса. Экзопланета вызвала много споров из-за того, что она была так называемым ««горячим юпитером»» — высокомассивной планетой, расположенной близко от звезды, существование которых опровергали тогдашние теории из-за недостатка звёздного вещества. Обнаружена методом Доплера.

В августе 2004 года в системе звезды μ Жертвенника была обнаружена первая планета — горячий нептун. Она обращается вокруг светила за 9,55 суток, на расстоянии 0,09 а. е., температура на поверхности ~ 900 K (+626 °C), масса ~ 14 масс Земли.

5 декабря 2011 года телескопом Кеплер была обнаружена первая сверхземля в обитаемой зоне — Kepler-22 b. На этот же статус перетендуют: HD 85512b; Gliese 581c и Gliese 581d, существование Gliese 581g опровергнуто.

20 декабря 2011 года этим же телескопом были обнаруены первые планеты размером с Землю и меньше: Kepler-20f (1,03 диаметра Земли) и Kepler-20e — (0,87 диаметра Земли). К настоящему времени подтверждены уже 7 подобных тел. Наименьшим из них является экзопланета KOI-961-03 (0,57 диаметра Земли).

Методы поиска экзопланет

Фомальгаут b — экзопланета, открытая прямым наблюдением (на врезке)

Транзит экзопланеты

Самый распространённый — метод Доплера. Основан на колебаниях в радиальной скорости звезды. К настоящему времени таким методом открыто 647 планет.

Транзитный метод основан на уменьшении яркости звезды при прохождении планеты на фоне звезды. Этим методом можно обнаружить лишь те планеты, орбита которых лежит в одной плоскости с точкой наблюдения. Этим методом открыто 185 планет (приемущественно горячие юпитеры).

Гравитационное мкролинзирование основано на прохождении звезды перед звезой. По эффекту гравитационной линзы увеличение яркости звезы с планетой будет асимметрично и может возникнуть предположение, что вокруг неё крутится экзопланета. Обнаружено 13 планет.

Прямое наблюдение чрезвычайно сложно из-за низкой яркости планеты по сравнению со звездой. Обнаружимы только массивные планеты с большим периодом обращения. Пример — Фомальгаут b. Предполагается, что космический телескоп имени Джеймса Вебба благодаря огромному зеркалу 6,5 м и высокой разрешающей способности, возможно, станет первым телескопом, способным напрямую обнаруживать экзопланеты, а также подробно изучать состав их атмосфер.

Астрометрия основана на измерении собственного движения звезды. С помощью этого метода были уточнены массы планет.

Основные типы экзопланет

Фантастические картины экзопланетных миров (фантазия художника)

Экзопланеты-гиганты

Большинство внесолнечных планет к настоящему времени являтся гигантами. Большинство планет-гигантов теплее Меркурия (больше +450 °C). Обычных планет, подобных Юпитру по температуре и массе, найдено довольно мало. Есть гигант в обитаемой зоне (55 Рака f) у которой могут быть обитаемые луны. Планета HD 209458b хорошо изучена и получила название «Осирис».

Горячие юпитеры

Горячий юпитер в представлении художника

Экзопланеты с подобной Юпитеру массе и температурой порядка 1000 °C. Известен экземпляр с температурой 3200 °C (WASP-33b). Расположены очень близко к светилу, из-за чего год на них порядка нескольких суток. WASP-43b имеет орбиту в 2 млн км., а WASP-19b имеет период обращения примерно 18 часов (вокруг звезды). Чем больше металличность звезды, тем больше металлическое ядро планеты. Образуются горячие юпитеры во внешней части системы, а затем приближаются к звезде под действием

Горячие нептуны

К этому классу относятся экзопланеты с массой порядка Нептуна или Урана, вращающиеся также близко к звезде, как и горячие юпитеры. Возможность образования таких тел велика [1], но наша сстема их не имеет из-за сравнительно малого протопланетного диска у Солнца.

Экзопланеты земной группы

Таких планет найдено довольно мало из-за их малой массы. Типичный пример — COROT-7b

Gliese 581c

Экзопланета земной группы открытые около Gliese 581c (фантазия художника)

Удивительным подарком новейших астрономических наблюдений оказываются планеты земной группы. В частности в созвездии Весов 25 апреля 2007 года открыта экзопланета очень схожая с нашей Землёй, и имеющая максимальную температуру поверхности около 40 °C, что является подходящим условием для наличия на её поверхности морей и океанов жидкой воды, а на полюсах, снеговых полярных шапок. Новооткрытая планета тяжелее Земли, и её масса составляет около 5 масс Земли. Ввиду расположения этой планеты на расстоянии от родительской звезды (0,31 масс Солнца) около миллиона километров, её год равен ровно 13 дней.

HD 85512b

Возможно обитаемая экзопланета массой в 3,6 c погрешностью 0,5 земных, обращающаяся вокруг оранжевого карлика расположена в 36 световых годах от Земли. Как показали вычисления, достаточно низкая температура, необходимая для сохранения воды в жидком состоянии на поверхности HD 85512 b, устанавливается в том случае, если её бондовское альбедо ((отношение отражённого всей планетой потока излучения к падающему на неё потоку) составляет не менее 0,48 (при круговой орбите) или 0,52 (при эксцентриситете, равном 0,11). Сделать это на компьютере не так уж и сложно: достаточно закрыть облаками более половины поверхности модельной экзопланеты.

Kepler 22b

Планета, в 2,4 раза массивнее Земли, расположена в 600 св. годах от Земли. Имея диаметр в 2,4 раза больший земного, не исключено, что она может быть газовым гигантом. Тело расположено точно в центре обитаемой зоны.

См. также

• Планета
• Карликовые планеты

Ссылки

• Обзор методик поиска внесолнечных планет
• Exoplanets.org
• Открытие внесолнечных планет
• Энциклопедия внесолнечных планет
• Каталог внесолнечных планет
• Экзопланеты по Воробьевой
• Экстрасолнечные планеты
• Оазисы экзопланет
• Найдены три экзопланеты размером с Юпитер
• Рисунки