Экзопланеты — это планеты, которые не вращаются вокруг нашего Солнца, т.е находятся за пределами Солнечной Системы. Первые планеты были открыты в 1992 году. За это время астрономы обнаружили уже более 1000 таких планет вокруг галактики Млечный Путь. Исследователи считают, что они найдут еще множество экзопланет. По оценкам исследователей в галактике Млечный Путь находится более 100 миллиардов звезд, вокруг которых должны быть экзопланеты. Большинство экзопланет не похожи на Землю. Их характеристики ближе к Юпитеру или Нептуну — газовым гигантам или планетам-гигантам. Только 5 процентов из известных экзопланет можно увидеть с помощью телескопов. В связи с этим астрономам пришлось придумать методы, благодаря которым их можно обнаружить. Метод Доплера является самым распространенным методом. «Метод Доплера — метод обнаружения экзопланет, известен также как спектрометрическое измерение лучевой (радиальной) скорости звёзд. С его помощью можно обнаружить планеты, расположенные в непосредственной близости от звезды, и планеты-гиганты с периодами обращения примерно до 10 лет. Планета, обращаясь вокруг звезды, как бы раскачивает её, и можно наблюдать доплеровское смещение спектра звезды». [1]. Благодаря этому методу, астрономам удалось обнаружить около 90 процентов экзопланет. Астрономы ищут крошечные изменения в лучевой скорости звезды, чтобы обнаружить новую экзопланету. Например, Юпитер, влияя на Солнце, как бы раскачивает звезду. Отслеживая эти изменения с течением времени, астрономы могут оценить минимальную массу планеты.
Еще один способ определить экзопланету — это наблюдать яркость родительской звезды. «Родительская звезда — это звезда, которая оказывает наибольшее гравитационное влияние на планету (в частном случае вокруг которой она вращается) или звезда, которая создала планету» [3]. Если она тускнеет в течение короткого времени, то это может указывать на прохождение планеты перед звездной и нами. Это второй по популярности метод открытия экзопланеты, но он привел к ряду ложных открытий.
Кроме этих двух методов, некоторые астрономы используют астрометрию. Данный метод основан на точном определении местоположения звезды в небе. В последствие любые крошечные изменения местоположения звезды на небе будут указывать на планету неподалеку.
Типы экзопланет
Горячий Юпитер. Первая открытая экзопланета, которая расположена вокруг звезды, похожей на наше Солнце, является 51 Пегаса B. Эта экзопланета расположена на расстоянии примерно 50 световых лет от Земли. Неофициальное ее называют «Беллерофонт» в честь укротителя мифического Пегаса. «Беллерофонт» относится к классу «горячий Юпитер» — это газовые гиганты, расположенные к своей звезде ближе, чем Меркурий к нашему Солнцу. Благодаря своим размерам и близости к звезде, «горячий Юпитер» легче обнаружить современными методами.
Пульсарная планета. Первое настоящее открытие данного типа экзопланет произошло в 1994 году, когда радио — астрономы обнаружили миры в созвездии Девы. Пульсар — не простая звезда, а плотный, быстро вращающийся остаток сверхновой. По состоянию на 2007, три экзопланеты были подтверждены на орбите вокруг этого пульсара.Старейшая из известных экзопланет «Мафусаил» — это пульсарная планета, расположенная на расстоянии 5600 световых лет от Земли в созвездии Скорпиона. Мафусаил примерно в два раза массивнее Юпитера. По предположениям ученых, эта планета возникла в начале истории Вселенной. Такие миры не могут поддерживать жизнь в том виде, в которой мы ее знаем.
Суперземля. Существуют экзопланеты, которые схожи с нашей планетой Земля. Данный тип экзопланет называют Суперземля. Ее масса в 10 раз превышает массу Земли. Суперземля может быть более геологически активной, чем наша планета. Астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики предполагают, что они испытывают более энергичные сдвиги тектонических плит. Такая деятельность имеет важное значение для жизни, в том виде, в котором мы ее знаем, потому что это помогает образовывать сложные химические соединения.
Горячие Нептуны. Горячие Нептуны — это экзопланеты, масса которых от 10 до 20 раз больше массы Земли, то есть имеют массу Урана и Нептуна соответственно. Но в отличие от Урана и Нептуна, «горячие Нептуны» ближе к своим звездам, чем Меркурий к нашему Солнцу. Первый из обнаруженных горячих Нептунов является Gliese 436b, расположенный на расстоянии 33,4 световых лет от Земли в созвездии Льва. Планета вращается вокруг своей звезды в тысячу раз ближе, чем Нептун вращается вокруг нашего Солнца. На его поверхности может быть «Жаркий лед» — вода, которая остается твердой, несмотря на жару, потому что сжимается под действием силы тяжести планеты.
Планета-океан. Существуют два типа планет-океанов, которые могут быть полностью покрыты водой. Одним из них является похожая на Землю экзопланета, в которой объем воды намного больше, чем у Земли.
Другой тип планет-океанов похож на тип «горячий Нептун», который почти полностью состоит из воды и достаточно близко расположен к своей звезде, чтобы не быть заморожен. Данный тип экзопланет покрыт океаном в тысячи километров глубиной и, возможно, имеет атмосферу как у газовых гигантов, с большим количеством водорода и водяного пара.
Хтоническая планета. Иногда «горячий Юпитер» или «горячий Нептун» расположены слишком близко к своим звездам. После того, как звезды сжигают эти экзопланеты и срывают полностью газовую оболочку, остается лишь скалистое ядро, которое ученые окрестили хтонические планеты. Их близость к своим звездам может означать, что они покрыты лавой. Первая открытая Суперземля «COROT-7b» также может быть хтонической планетой, так как ее орбита в 23 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к нашему Солнцу. Одна из открытых экзопланет по прозвищу Осирис может быть на пути к превращению в хтоническую планету.
Планета-сирота. Обычно планеты вращаются по своей орбите вокруг звезд, но есть некоторые догадки, что существуют объекты свободно плавающих в пространстве. Они могли сбежать от своих звезд под гравитационным воздействием других объектов. До сих пор было обнаружено несколько объектов подобного типа. Но пока не ясно, можно ли называть их экзопланетами, поскольку они формируются как часть планетной системы, которая впоследствии была изгнана или образуют супер-мелкие коричневые карлики.
Пиксельная точка — это самый лучший оптический снимок чужого мира. Ученые, используя сверхчувствительный телескоп, смогли получить изображение движения газового гиганта Beta Pictoris b (Бета Живописца b), обращающегося вокруг своей родной звезды, которая находится на расстоянии более 60 световых лет от нас.Масса экзопланеты на снимке в 10–12 раз превышает массу Юпитера. Ее орбита проходит чуть ближе орбиты Сатурна в нашей системе. Даже при наличии самых продвинутых оптических систем, астрономы могли лишь только мечтать о качественном наблюдении за планетой напрямую. Учитывая то, что планета в миллион раз меньше, чем ее родительская звезда, ученым потребовалось немало сил для того, чтобы можно было отчетливо увидеть планету.
Открытие экзопланет позволило астрономам сделать вывод: планетные системы — явление в космосе распространённое. До сих пор нет признанной теории образования планет, но теперь ситуация в этой области меняется к лучшему. Большинство обнаруженных систем сильно отличается от Солнечной. В большинстве случаев планеты, подобные Земле, и меньшие по размерам обнаружить возможно только по наблюдениям за прохождением планеты на фоне звезды.
В ближайшем будущем в космос будет запущен обзорный космический телескоп имени Джеймса Уэбба, который позволит не только лучше разглядеть найденные планеты, но и поможет найти миллионы новых экзопланет, спрятанных в дальних уголках космоса.
Литература:
- Метод Доплера. https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %9C %D0 %B5 %D1 %82 %D0 %BE %D0 %B4_ %D0 %94 %D0 %BE %D0 %BF %D0 %BB %D0 %B5 %D1 %80 %D0 %B0
- Наука и техника: Лучшая в истории астрономии фотография экзопланеты. https://vk.com/wall-31976785_93868
- Экзопланеты. https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %AD %D0 %BA %D0 %B7 %D0 %BE %D0 %BF %D0 %BB %D0 %B0 %D0 %BD %D0 %B5 %D1 %82 %D1 %8B
- Экзопланеты. http://v-kosmose.com/planetyi-zagadochnyie-kosmicheskie-miryi/
