Системы планеты: Какие планеты Солнечной системы расположены в порядке возрастания?

Содержание

GISMETEO: Ученые предложили способ поиска девятой планеты Солнечной системы — Наука и космос

GISMETEO: Ученые предложили способ поиска девятой планеты Солнечной системы — Наука и космос | Новости погоды.

Перейти на мобильную версию

14 фев, 13:11

Наука и космос

В научном сообществе есть гипотеза, указывающая на существование девятой планеты в нашей Солнечной системе. О ее присутствии косвенно свидетельствует ряд аномалий, которые, согласно расчетам, могут быть спровоцированы объектом, масса которого десятикратно превышает земную. При этом даже самым чувствительным телескопам не удается установить ее положение.

Тем не менее гонконгский астрофизик Мань Хо Чан, чья статья вскоре будет опубликована в The Astrophysical Journal, а в настоящий момент доступна в arXiv.

org, нашел способ «увидеть» недостающую планету Солнечной системы. По его мнению, подтвердить присутствие невидимой планеты, даже если она на самом деле является черной дырой, способны ее спутники.

Так, орбита планеты, предположительно, проходит в области рассеянного диска, в котором много мелких небесных тел из камня и льда. Астрофизик убежден полагает, что планетой должны быть захвачены порядка 20 спутников, чей диаметр превышает 140 километров. Более того, их поверхность должна существенно нагреваться под воздействием приливных сил, которые возникают при движении в ее гравитационном поле. В связи с этим ученый полагает, что спутники должны быть видимы для приборов на Земле, даже если саму планету нельзя обнаружить.

Больше интересного в «Телеграме» Читайте нас в «Дзене»

Как выглядит новая планета Солнечной системы и когда ее откроют

https://ria.ru/20190317/1551795054.html

Как выглядит новая планета Солнечной системы и когда ее откроют

Как выглядит новая планета Солнечной системы и когда ее откроют — РИА Новости, 17. 03.2019

Как выглядит новая планета Солнечной системы и когда ее откроют

Девятую планету от Солнца обнаружат в ближайшее десятилетие, считают американские астрономы. Она движется по эллиптической орбите в поясе Койпера —… РИА Новости, 17.03.2019

2019-03-17T08:00

2019-03-17T08:03

наука

экзопланета

солнечная система

константин батыгин

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/152982/04/1529820400_0:0:2000:1125_1920x0_80_0_0_2aaef38d78867760c1356889d0f5091d.jpg

МОСКВА, 17 мар — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Девятую планету от Солнца обнаружат в ближайшее десятилетие, считают американские астрономы. Она движется по эллиптической орбите в поясе Койпера — малоизученной области далеко за Нептуном. Новые данные оставляют мало сомнений в том, что в Солнечной системе существует суперземля.Кто вытягивает орбитыЧеловек изучает Солнечную систему не первое тысячелетие, но белых пятен еще хватает. К примеру, в 1980-е астрономы увлеченно искали Немезиду — темную звезду, напарницу Солнца. Предполагалось, что она могла вызвать экологическую катастрофу на Земле 65 миллионов лет назад, когда погибли динозавры. Плутон раньше считался девятой планетой Солнечной системы, но в 2006 году его лишили этого статуса, переквалифицировав в карликовую планету, по сути, астероид. Инициатором выступил американский астроном Майкл Браун из Калифорнийского технологического института (США). Все это он описал в книге «Как я убил Плутон и почему это было неизбежно». Поиски звезды-убийцы закончились ничем, однако десяток лет спустя доказали существование пояса Койпера — области, где сосредоточены ледяные осколки материи, оставшиеся после образования Солнечной системы. Самые крупные — порядка девятисот километров. Всего там обнаружено примерно две тысячи небесных тел. Браун целенаправленно исследует пояс Койпера, ищет другие транснептуновые объекты — то есть те, что дальше от Солнца, чем Нептун. Он открыл 27 небесных тел, в том числе карликовые планеты Седну и Эриду. Среди транснептуновых объектов есть аномальные, чьи орбиты очень сильно вытянуты: их большие полуоси простираются на 250 астрономических единиц (расстояний от Солнца до Земли), вместе с тем ближайшие к звезде точки орбит находятся в одной области. Чтобы объяснить эту странность, Браун вместе с коллегой по Калтеху Константином Батыгиным в 2016 году выдвинул гипотезу о существовании на задворках Солнечной системы еще одной планеты. Вне конкуренцииНа поиски новой планеты бросили значительные силы, подключили астрономов-любителей — безрезультатно. Тем не менее гипотезу не отбросили, наоборот, теперь она кажется еще более обоснованной. «Мы беспокоились, что найдется более простое или естественное объяснение аномалий, которые мы видим в данных, и что гипотеза девятой планеты вскоре окажется неактуальной. Но этого не произошло. Гипотеза довольно успешно прошла проверку временем», — пишет Константин Батыгин в своем блоге. Есть только две альтернативные версии, объясняющие аномалии орбит самых удаленных объектов пояса Койпера. Первая — ошибка наблюдения. Ее разбору посвящена новая статья Брауна и Батыгина, опубликованная в январе в «The Astronomical Journal». Ученые рассчитали вероятность, с которой орбиты этих тел выглядят именно так, как их видят сейчас, благодаря ошибке. Результат — всего две десятых процента. Вывод: наблюдаемые странности статистически весомы. Другая альтернатива — существование еще одного массивного диска в Солнечной системе, состоящего из ледяных планетезималей — остатков протопланетного диска, чья гравитация вытягивает орбиты транснептуновых объектов так же, как это сделала бы целая планета. Но, отмечает Майкл Браун, этот сценарий еще более сложный. Суперземля в Солнечной системе?Итоги двух лет поисков девятой планеты подводит статья Брауна и Батыгина, подготовленная совместно с коллегами из Университета Мичигана для журнала «Physics Reports». Ученые проанализировали заново все факты, уточнили характеристики гипотетической планеты, выполнили численное моделирование и представили убедительные доказательства ее существования. Девятая планета раза в два меньше по всем параметрам, чем это представлялось три года назад, поясняет Батыгин. Большая полуось ее орбиты равна примерно 400-500 астрономическим единицам, эксцентриситет — 0,15-0,3 (показатель сжатости эллипса), наклонение — 20 градусов. Лучшие результаты моделирования получаются при массе планеты в пять раз больше земной. В любом случае, десять масс Земли — это потолок. Для сравнения: Нептун тяжелее в 17,2 раза. Судя по характеристикам, девятая планета очень напоминает суперземлю — особый класс экзопланет, часто наблюдаемых у других звезд. Возможно, это небесное тело действительно образовалось не здесь, а было захвачено Солнцем в момент сближения с другой звездной системой. Впрочем, вопрос происхождения гипотетической планеты поднимать рано.Приют скитальцаЗвездная величина, или яркость, нового члена планетной семьи очень мала — 24-25 магнитуд. Это на пределе возможностей земной техники. Объект мог бы обнаружить телескоп Pan-STARRS, сканирующий все небо. Однако есть сложность — самая удаленная точка орбиты интересующего нас небесного тела, возможно, пересекает плоскость Млечного пути, где высокая концентрация звезд. На их фоне трудно что-нибудь различить. Браун и Батыгин ищут свою планету на телескопе «Субару» на Гавайях, располагающем камерой гипервысокого разрешения. В прошлом году с ее помощью открыли очередной объект в далеком поясе Койпера — Гоблин.Из оптических приборов для поисков девятой планеты подходит также четырехметровый телескоп имени Виктора Бланко в Чили с мощной камерой, предназначенной для изучения темной энергии. Там же, в Чили, в 2022 году заработает восьмиметровый Большой обзорный телескоп LSST. Кроме того, перспективны поиски в инфракрасном и микроволновом диапазонах длин волн. Планета хоть и мало, но нагревается от Солнца, она несколько теплее окружающего ее пространства, значит, ее можно найти в данных орбитального телескопа WISE. Пока астрономы не знают даже приблизительно, куда направить приборы, чтобы искать девятую планету: она может находиться где угодно. Возможно, ее изображение уже получено, но еще не идентифицировано.»Девятая планета, если она существует такой, как мы ее описываем, вероятно, будет открыта в ближайшее десятилетие», — уверены авторы гипотезы.

https://radiosputnik.ria.ru/20160121/1362951665.html

https://ria.ru/20160803/1473503453.html

РИА Новости

4.7

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

4.7

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/152982/04/1529820400_500:0:2000:1125_1920x0_80_0_0_ec85a990f3de124a314b60b573f891cb.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

internet-group@rian.ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

экзопланета, солнечная система, константин батыгин

Наука, экзопланета, солнечная система, Константин Батыгин

МОСКВА, 17 мар — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Девятую планету от Солнца обнаружат в ближайшее десятилетие, считают американские астрономы. Она движется по эллиптической орбите в поясе Койпера — малоизученной области далеко за Нептуном. Новые данные оставляют мало сомнений в том, что в Солнечной системе существует суперземля.

Кто вытягивает орбиты

Человек изучает Солнечную систему не первое тысячелетие, но белых пятен еще хватает. К примеру, в 1980-е астрономы увлеченно искали Немезиду — темную звезду, напарницу Солнца. Предполагалось, что она могла вызвать экологическую катастрофу на Земле 65 миллионов лет назад, когда погибли динозавры.

Плутон раньше считался девятой планетой Солнечной системы, но в 2006 году его лишили этого статуса, переквалифицировав в карликовую планету, по сути, астероид. Инициатором выступил американский астроном Майкл Браун из Калифорнийского технологического института (США). Все это он описал в книге «Как я убил Плутон и почему это было неизбежно».

Поиски звезды-убийцы закончились ничем, однако десяток лет спустя доказали существование пояса Койпера — области, где сосредоточены ледяные осколки материи, оставшиеся после образования Солнечной системы. Самые крупные — порядка девятисот километров. Всего там обнаружено примерно две тысячи небесных тел.

Браун целенаправленно исследует пояс Койпера, ищет другие транснептуновые объекты — то есть те, что дальше от Солнца, чем Нептун. Он открыл 27 небесных тел, в том числе карликовые планеты Седну и Эриду.

Среди транснептуновых объектов есть аномальные, чьи орбиты очень сильно вытянуты: их большие полуоси простираются на 250 астрономических единиц (расстояний от Солнца до Земли), вместе с тем ближайшие к звезде точки орбит находятся в одной области. Чтобы объяснить эту странность, Браун вместе с коллегой по Калтеху Константином Батыгиным в 2016 году выдвинул гипотезу о существовании на задворках Солнечной системы еще одной планеты.

© CC0 / nagualdesign / CaltechНекоторые тела дальнего пояса Койпера имеют вытянутые орбиты, с перигелиями, концентрирующимися в одном месте. Пунктиром обозначена орбита гипотетической девятой планеты, предсказанной в 2016 году

Некоторые тела дальнего пояса Койпера имеют вытянутые орбиты, с перигелиями, концентрирующимися в одном месте. Пунктиром обозначена орбита гипотетической девятой планеты, предсказанной в 2016 году

Вне конкуренции

На поиски новой планеты бросили значительные силы, подключили астрономов-любителей — безрезультатно. Тем не менее гипотезу не отбросили, наоборот, теперь она кажется еще более обоснованной. «Мы беспокоились, что найдется более простое или естественное объяснение аномалий, которые мы видим в данных, и что гипотеза девятой планеты вскоре окажется неактуальной. Но этого не произошло. Гипотеза довольно успешно прошла проверку временем», — пишет Константин Батыгин в своем блоге.

Есть только две альтернативные версии, объясняющие аномалии орбит самых удаленных объектов пояса Койпера. Первая — ошибка наблюдения. Ее разбору посвящена новая статья Брауна и Батыгина, опубликованная в январе в «The Astronomical Journal». Ученые рассчитали вероятность, с которой орбиты этих тел выглядят именно так, как их видят сейчас, благодаря ошибке. Результат — всего две десятых процента. Вывод: наблюдаемые странности статистически весомы.

Другая альтернатива — существование еще одного массивного диска в Солнечной системе, состоящего из ледяных планетезималей — остатков протопланетного диска, чья гравитация вытягивает орбиты транснептуновых объектов так же, как это сделала бы целая планета. Но, отмечает Майкл Браун, этот сценарий еще более сложный.

Ученые Майкл Браун и Константин Батыгин

Суперземля в Солнечной системе?

Итоги двух лет поисков девятой планеты подводит статья Брауна и Батыгина, подготовленная совместно с коллегами из Университета Мичигана для журнала «Physics Reports». Ученые проанализировали заново все факты, уточнили характеристики гипотетической планеты, выполнили численное моделирование и представили убедительные доказательства ее существования.

Девятая планета раза в два меньше по всем параметрам, чем это представлялось три года назад, поясняет Батыгин. Большая полуось ее орбиты равна примерно 400-500 астрономическим единицам, эксцентриситет — 0,15-0,3 (показатель сжатости эллипса), наклонение — 20 градусов. Лучшие результаты моделирования получаются при массе планеты в пять раз больше земной. В любом случае, десять масс Земли — это потолок. Для сравнения: Нептун тяжелее в 17,2 раза.

Судя по характеристикам, девятая планета очень напоминает суперземлю — особый класс экзопланет, часто наблюдаемых у других звезд. Возможно, это небесное тело действительно образовалось не здесь, а было захвачено Солнцем в момент сближения с другой звездной системой. Впрочем, вопрос происхождения гипотетической планеты поднимать рано.

Ученый: шанс увидеть «планету Х» есть

21 января 2016, 19:33

Приют скитальца

Звездная величина, или яркость, нового члена планетной семьи очень мала — 24-25 магнитуд. Это на пределе возможностей земной техники. Объект мог бы обнаружить телескоп Pan-STARRS, сканирующий все небо. Однако есть сложность — самая удаленная точка орбиты интересующего нас небесного тела, возможно, пересекает плоскость Млечного пути, где высокая концентрация звезд. На их фоне трудно что-нибудь различить.

Браун и Батыгин ищут свою планету на телескопе «Субару» на Гавайях, располагающем камерой гипервысокого разрешения. В прошлом году с ее помощью открыли очередной объект в далеком поясе Койпера — Гоблин.

Из оптических приборов для поисков девятой планеты подходит также четырехметровый телескоп имени Виктора Бланко в Чили с мощной камерой, предназначенной для изучения темной энергии. Там же, в Чили, в 2022 году заработает восьмиметровый Большой обзорный телескоп LSST.

Кроме того, перспективны поиски в инфракрасном и микроволновом диапазонах длин волн. Планета хоть и мало, но нагревается от Солнца, она несколько теплее окружающего ее пространства, значит, ее можно найти в данных орбитального телескопа WISE.

Пока астрономы не знают даже приблизительно, куда направить приборы, чтобы искать девятую планету: она может находиться где угодно. Возможно, ее изображение уже получено, но еще не идентифицировано.

«Девятая планета, если она существует такой, как мы ее описываем, вероятно, будет открыта в ближайшее десятилетие», — уверены авторы гипотезы.

Батыгин: «планета икс» могла быть украдена Солнечной системой

3 августа 2016, 15:35

Planetary Systems – Planetary Sciences, Inc.

Представление художника о планетарной системе. Источник Википедия

Планетарная астрономия

Это одновременно наблюдательная и теоретическая наука. Исследователи-наблюдатели преимущественно занимаются изучением малых тел Солнечной системы: тех, которые наблюдаются с помощью телескопов, как оптических, так и радио, с тем чтобы определить такие характеристики этих тел, как форма, вращение, материалы поверхности и выветривание, а также историю их образования и эволюции можно понять. Теоретическая планетарная астрономия занимается динамикой: применением принципов небесной механики к Солнечной системе и внесолнечным планетным системам.

Что такое планетарная система?

Планетарная система представляет собой набор гравитационно связанных незвездных объектов на орбите вокруг звезды или звездной системы. Вообще говоря, планетарные системы описывают системы с одной или несколькими планетами, хотя такие системы могут также состоять из таких тел, как карликовые планеты, астероиды, естественные спутники, метеороиды, кометы и планетезимали, а также различимые особенности, включая околозвездные диски. Солнце вместе со своей планетной системой, в которую входит Земля, известно как Солнечная система. Взаимозаменяемые термины внесолнечная система и экзопланетная система иногда используются в отношении других планетных систем. По отдельности они могут называться системой с префиксом имени звезды или звездной системы, вокруг которой они вращаются, или иногда просто названием звездной системы.
До 16 века и гелиоцентризма Коперника человеческое знание планетных систем ограничивалось гелиоцентризмом и нашей собственной планетной системой (Солнечной системой). Несмотря на открытие и исследование Солнечной системы и столетия догадок, она оставалась такой до новаторского открытия необычной системы PSR B1257+12 и ее внесолнечных планет, подтвержденного в 1992 году. открыл, как и первый пульсар, многозвездную планетарную систему.

21 век стал золотой эрой открытий планетных систем, причем открытия происходят с большой скоростью. Всего по состоянию на 6 июля 2013 г. было идентифицировано 908 таких планет (в 700 планетных системах, включая 140 кратных планетных систем). Еще сотни систем не подтверждены. С точки зрения общего числа подтвержденных планет Солнечная система с 8 остается самой большой планетной системой. Тем не менее, HD 10180 имеет в общей сложности 7 подтвержденных планет и всего 2 неподтвержденных планеты, что доводит общее количество до 9., и в настоящее время является крупнейшей известной экзопланетной системой. Был обнаружен широкий спектр планетных систем с множеством различных орбитальных расположений вокруг разных типов звезд. Ближайшая подтвержденная система — Gliese 832 на расстоянии 14,8 световых лет (лет) с одной подтвержденной планетой, тогда как ближайшая неподтвержденная система — Альфа Центавра на расстоянии 4,37 световых лет с планетой массой Земли. Ближайшая многопланетная система — Gliese 876 на 15,3 световых года с четырьмя подтвержденными планетами.

В то время как знания о природе планетных систем, включая нашу собственную, значительно расширились, многое неизвестно об их происхождении и эволюции, а современные теории их образования и эволюции относительно новы для области планетологии.
Особый интерес для астробиологии представляет обитаемая зона планетных систем, которая считается регионом с наибольшим потенциалом для развития и поддержания внеземной жизни.

Гелиоцентрическая модель Солнечной системы в рукописи Коперника. Источник: НАСА

Гелиоцентризм

Исторически сложилось так, что гелиоцентризм (что Солнце было центром вселенной) противопоставлялся геоцентризму, который помещал Землю в центр вселенной. Представление о гелиоцентрической солнечной системе с Солнцем в центре, возможно, впервые было предложено в ведической литературе древней Индии, в которой Солнце часто упоминается как «центр сфер». Некоторые интерпретируют сочинения Арьябхатты в арьябхатийя как имплицитно гелиоцентрические. Эта идея была впервые предложена в западной философии и греческой астрономии еще в 3 веке до нашей эры Аристархом Самосским, но не получила поддержки со стороны большинства других древних астрономов.

Рассуждения о внесолнечных планетных системах

В 16 веке итальянский философ Джордано Бруно, один из первых сторонников теории Коперника о том, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца, выдвинул точку зрения, что неподвижные звезды подобны Солнца и также сопровождаются планетами. Римская инквизиция сожгла его на костре за свои идеи.

В 18 веке та же возможность была упомянута Исааком Ньютоном в «Общей школе», завершающей его «Начала». Сравнивая с планетами Солнца, он писал: «И если неподвижные звезды будут центрами подобных систем, то все они будут построены по одному и тому же замыслу и подчинятся владычеству Единого. Его теории получили распространение в XIX в. го и 20 веков, несмотря на отсутствие подтверждающих доказательств. Задолго до их подтверждения астрономами гипотеза о природе планетных систем была в центре внимания поисков внеземного разума и была преобладающей темой в художественной литературе, особенно в научной фантастике.

Обнаружение экзопланет

Первое подтвержденное обнаружение планетной системы было в 1992 году, когда было обнаружено несколько планет земной массы, вращающихся вокруг пульсара PSR B1257+12. Первое подтвержденное обнаружение планетарной системы звезды главной последовательности было сделано в 1995, когда планета-гигант 51 Пегаса b была обнаружена на четырехдневной орбите вокруг ближайшей звезды G-типа 51 Пегаса. С тех пор частота обнаружения увеличилась, особенно благодаря достижениям в методах обнаружения внесолнечных планет и специализированным программам поиска планет, таким как миссия Кеплера.

Художественная концепция протопланетного диска. Изображение из Смитсоновского института

Ориган и эволюция

Ранние теории планетных систем основывались на знаниях о формировании и эволюции Солнечной системы. Обычно считается, что планетные системы формируются как часть того же процесса, который приводит к звездообразованию. Некоторые ранние теории предполагали, что другая звезда проходит очень близко к звезде, извлекая из нее материал, который затем объединяется, образуя планеты. Однако теперь известно, что вероятность такого близкого столкновения слишком мала, чтобы сделать эту модель жизнеспособной. Принятые сегодня теории утверждают, что протопланетный диск формируется в результате гравитационного коллапса молекулярного облака, а затем превращается в планетную систему в результате столкновений и гравитационного захвата.

Однако некоторые планетные системы могут формироваться иначе. Планеты, вращающиеся вокруг пульсаров — звезд, испускающих периодические всплески электромагнитного излучения, — были обнаружены по небольшим изменениям, которые они вызывают во времени этих всплесков. Пульсары образуются в результате сильных взрывов сверхновых, и нормальная планетная система вряд ли могла бы пережить такой взрыв — планеты либо испарились бы, либо были бы сброшены со своих орбит массами газа от взрывающейся звезды, либо внезапная потеря большей части Масса центральной звезды позволила бы им вырваться из гравитационного захвата звезды. Одна из теорий состоит в том, что существующие звездные спутники почти полностью испарились в результате взрыва сверхновой, оставив после себя тела размером с планету. В качестве альтернативы планеты могут каким-то образом образовываться в аккреционном диске, окружающем пульсары.

Было обнаружено, что формирование планетных систем также связано со звездной классификацией. Звезды состоят в основном из легких элементов водорода и гелия. Они также содержат небольшую долю более тяжелых элементов, таких как железо, и эта доля называется металличностью звезды. Звезды с более высокой металличностью с гораздо большей вероятностью образуют и сохраняют планетные системы, а планеты внутри них, как правило, более массивны, чем у звезд с более низкой металличностью. Также было показано, что звезды с планетами чаще испытывают дефицит лития. Недавние наблюдения космического телескопа Спитцер показывают, что образование планет не происходит вокруг других звезд в окрестностях звезды класса O из-за эффекта фотоиспарения.

Модели Солнечной системы указывают на выброс материала во время формирования и ранней эволюции по мере стабилизации системы. Подобные взаимодействия считаются общими для многих планетарных систем. Устанавливаются орбиты крупных тел; они могут мигрировать и вызывать столкновения планетарных тел. Другие могут быть достаточно возмущены, чтобы быть полностью исключенными из системы. Эти выброшенные тела известны как планеты-изгои и могут сохранять свои естественные спутники. Подобные системы в межзвездном пространстве, известные как планетары, могут вращаться непосредственно вокруг галактики, и, хотя их трудно обнаружить, в настоящее время считается, что они чрезвычайно распространены.

Планетарные системы (как минимум две планеты согласно определению статьи), упорядоченные по спектральному типу родительской звезды. Изображение из Википедии

Типы и атрибуты

По мере открытия планетных систем астрономы начали классифицировать их по типам. В частности, поскольку теперь известно, что некоторые типы звезд производят определенные типы планетных систем, они классифицируются по спектральному классу родительской звезды. Звезды главной последовательности, такие как Солнце (спектральный класс G или K), например, представляли собой большинство открытий планетных систем. Кроме того, их часто классифицируют по размеру и типу планет, а также по их орбитальной конфигурации. Системы горячего Юпитера с газовым гигантом, расположенным очень близко к звезде, являются одними из наиболее распространенных на сегодняшний день, и также были обнаружены системы типа горячего Нептуна. Теории, такие как рассеяние, были предложены для образования больших планет вблизи их родительских звезд. Пыльные диски с широким кольцом пыли и комет — еще один распространенный тип систем. Также были обнаружены протопланетные диски, все еще находящиеся в процессе формирования. В настоящее время найдено несколько систем, аналогичных нашим, с планетами земной группы, близкими к родительской звезде. Чаще обнаруживаются системы, состоящие из нескольких суперземель.

Многопланетные системы

В настоящее время известно, что 140 систем (включая Солнечную систему) состоят из двух или более планет. Что касается общего числа подтвержденных планет, Солнечная система с 8 остается крупнейшей планетной системой, а HD 10180 с 7 — второй по величине. 55 Cancri какое-то время была крупнейшей известной системой. Некоторые системы, такие как HD 10180 и Gliese 581, содержат несколько неподтвержденных планет, что увеличивает общее ожидаемое количество планет, которые будут обнаружены в их системах. Если две планеты-кандидаты HD 10180 подтвердятся, это будет самая большая по количеству известных планет — всего 9..

Свойства орбиты

В отличие от Солнечной системы, которая имеет компланарные и круговые орбиты, многие из известных планетных систем демонстрируют гораздо более высокий эксцентриситет орбиты, а некоторые состоят из планет на драматических эллиптических орбитах, а некоторые состоят из планет с непостоянным наклонением орбиты. Примером такой системы является 16 Лебедя. Хотя в Солнечной системе нет планет, полностью заблокированных приливами, считается, что планеты с регулярными орбитами вблизи своих основных звезд обычно испытывают приливные замки. Некоторые системы также обнаруживают орбитальные резонансы. Gliese 876, например, имеет трехчастичный резонанс Лапласа. Кеплер-9имеет две планеты в резонансе среднего движения, первые транзитные планеты, обнаруженные с таким резонансом.

Обитаемая зона Глизе 581 по сравнению с обитаемой зоной нашей Солнечной системы. НАСА

Обитаемые зоны

Обитаемая зона — это область в планетарной системе, где планета земного типа (или луна) может поддерживать жидкую воду на своей поверхности и, следовательно, потенциально жизнь. Расстояние этой зоны от родительской звезды может сильно варьироваться от системы к системе. Отсутствие поверхностных вод на Марсе, Венере, Луне и Церере, которые, по некоторым оценкам, находятся в обитаемой зоне Солнечной системы, не исключает возможности внеземной поверхностной жизни в Солнечной системе, но делает ее крайне маловероятной. Однако обилие жизни на Земле делает обитаемые зоны экзопланетных систем особенно интересными для экзобиологов и исследователей внеземного разума. Gliese 581 была первой обнаруженной экзопланетной системой с суперземлями в обитаемой зоне. HD 37124 имеет несколько известных планет в зоне. Системы с газовыми гигантами чаще обнаруживаются в обитаемой зоне, хотя они, возможно, могут содержать естественные спутники, подобные Земле.

Системы главной последовательности

Солнечная система была первой известной планетной системой вокруг звезды главной последовательности. Таким образом, системы главной последовательности представляют особый интерес для науки из-за перспективы найти истинные аналоги Солнечной системы, наряду с истинными аналогами Земли и, следовательно, возможно, сложной или даже разумной жизнью, подобной Земле.

Первой обнаруженной экзопланетной системой главной последовательности была Ипсилон Андромеды в апреле 1999 года. С тех пор было открыто еще несколько систем. Было обнаружено, что многие из них имеют сходство с нашими, например, первые планеты земной группы, сравнимые по размеру с Землей (в системе Кеплер-20), и планеты, близкие по размеру к Земле, но намного крупнее (Суперземли), даже были расположены в пригодных для жизни местах. зоны в системах HD 85512 и Kepler 22. Открытия, сделанные на сегодняшний день, показывают, что расположение в нашей Солнечной системе всех земных планет, расположенных ближе всего к Солнцу, и планет-гигантов дальше, вряд ли является общим правилом. Это бросает вызов устоявшимся теориям их формирования и эволюции, предполагающим, что ранняя миграция планет-гигантов могла вызывать большие вариации в расположении систем главной последовательности.

В настоящее время считается, что три из ближайших к Солнцу звезд главной последовательности содержат планетные системы. Сюда входит ближайшая к Земле звезда главной последовательности с возрастом 4,37 световых лет, Альфа Центавра A, у которой в 2012 году была обнаружена планета размером с Землю на близкой орбите вокруг нее. Неподтвержденные планетные системы включают систему Эпсилон Эридана на расстоянии 10,5 световых лет от Земли и систему Тау Кита на расстоянии 11,905 световых лет, обе из которых, как полагают, имеют несколько обнаруженных планет.

Концепция этого художника иллюстрирует молодой красный карлик, окруженный тремя планетами. НАСА

Системы красных карликов

Системы красных карликов вращаются вокруг красных карликов, звезд, которые могут составлять от 70% до более чем 90% звезд в галактике. Gliese 876 была первой такой системой, обнаруженной в 1998 году. Считается, что большинство планет этих систем заблокированы приливами. Постулируется, что это и высокая звездная вариация являются серьезными препятствиями для обитаемости планет. Глизе 581 — еще одна хорошо известная система красных карликов, которая, как предполагается, имеет несколько планет в обитаемой зоне.

Системы коричневых карликов

Планетарная система коричневых карликов вращается вокруг коричневых карликов. 2M1207, первая обнаруженная планетарная система, была также первой обнаруженной такой системой. Считается, что некоторые компаньоны коричневых карликов, такие как 2M1207 и GQ Lupi, образовались в результате коллапса облаков, а не аккреции, и поэтому их иногда считают субкоричневыми карликами, а не планетами. Было обнаружено, что диски вокруг коричневых карликов имеют многие из тех же характеристик, что и диски вокруг звезд; поэтому ожидается, что вокруг коричневых карликов будут планеты, образованные аккрецией. Учитывая небольшую массу дисков коричневых карликов, большинство планет будут планетами земной группы, а не газовыми гигантами. В настоящее время считается, что у многих коричневых карликов могут быть планеты, а также, возможно, короткоживущая обитаемая зона. Считается, что большинство планет этих систем заблокированы приливами.

Системы субкоричневых карликов

Блуждающие системы — это системы, гравитационно не связанные ни с одной звездой и поэтому вращающиеся непосредственно вокруг галактики. Некоторые астрономы подсчитали, что планет-изгоев размером с Юпитер может быть в два раза больше, чем звезд. Изолированные объекты планетарной массы, которые не были выброшены с орбиты звезды, могли образоваться подобно звездам. МАС предложил называть эти объекты субкоричневыми карликами. Предполагается, что объекты, выброшенные из планетарной системы, могут сохранить систему спутников.
Cha 110913-773444 является примером мошеннической системы с протопланетным диском, который, как предполагается, содержит до 4 спутников. Неизвестно, является ли это выброшенной планетой или образовалась сама по себе.

Пульсарные системы

Пульсарные системы вращаются вокруг пульсаров или быстро вращающихся нейтронных звезд. PSR B1257+12 был не только первой экзопланетной системой пульсара, но и первой обнаруженной планетной системой. PSR B1620-26 также подтвержден, однако многие другие системы пульсаров остаются неподтвержденными. Формирование пульсарных систем до сих пор является предметом исследований. Считается, что планеты образуются из обломков звезд-компаньонов.

Представление художника о двойной звездной системе HD 98800 B, окруженной диском, который, возможно, находится в процессе формирования планет. HD 98800 B сама является членом четверной звездной системы.

НАСА

Множественные звездные системы

Множественные звездные системы, включая двойные звезды, широко распространены в Галактике Млечный Путь, и теперь известно, что некоторые из них обладают планетными системами. Однако открытие таких систем создает новые проблемы для теорий формирования планетных систем. До открытия 19После открытия первой известной планеты PSR B1620-26 b в двойной системе PSR B1620-26 возможность существования таких систем долгое время обсуждалась и обсуждалась. Китайско-американский астрофизик Су-Шу Хуан в своей статье 1959 года «Области жизнеобеспечения в окрестностях двойных систем» ослабил ожидания формирования планет или пребывания в таких системах, утверждая, что из-за орбитальной нестабильности планеты и, в частности, обитаемые планеты, вероятно, будут уничтожены. редкий. Однако фильм «Звездные войны» захватил воображение массовой культуры своей сценой «солнца-близнеца» на Татуине. PSR B1620-26 был не только первой обнаруженной двойной системой (и многозвездной системой) с планетой, но и первой обнаруженной, в которой планета вращалась вокруг обеих звезд (т.

16 Лебедя, открытая в 1996 году, была первой обнаруженной подтвержденной тройной звездной планетарной системой, однако планета вращается только вокруг одной из звезд — 16 Лебедя B. В 2011 году в системе Кеплер-16 было обнаружено, что в ее обитаемой зоне есть околоземная планета. , что привело к тому, что Смитсоновский центр неофициально назвал его «Татуин» в отношении «Звездных войн».

Этот тип планетной системы представляет особый интерес из-за того, что Альфа Центавра A является ближайшей к Земле звездой главной последовательности, а также двойной системой (Альфа Центавра AB), содержащейся в тройной звездной системе. Представление о планетах в системе Центавра было популярной темой в художественной литературе. В 2012 году было обнаружено, что вокруг Альфы Центавра B находится планета размером с Землю, что увеличивает ожидания открытия большего количества земных планет в этой и подобных системах. Ph2, подтвержденная в 2012 году, является первой подтвержденной четырехзвездной планетарной системой. NN Serpentis и HW Virginis — известные многопланетные многозвездные системы.

Транзитные системы

Транзитные планетные системы — это системы с несколькими планетами в орбитальных плоскостях вдоль луча зрения между их звездой и Землей. Транзитный метод является одним из самых успешных геоцентрических методов наблюдения. Миссия Kepler была разработана для обнаружения систем этого типа и нашла множество систем-кандидатов. Кеплер-11 является ярким примером транзитной системы, в которой наблюдалось несколько одновременных транзитов планет. Транзитные системы можно изучать не только для обнаружения планет, но и с помощью астрономической спектроскопии и эффектов времени транзита, точно анализируя свойства систем, включая обнаружение внеземных атмосфер, поясов пыли или астероидов и, возможно, естественных спутников.

Из 4 типов планетарных систем наша самая редкая

Увеличить. | Представление художника о 4 типах планетарных систем, недавно классифицированных учеными.

Наша собственная солнечная система относится к классу Ordered . Оказывается, это самая редкая из 4 изученных групп. Изображение предоставлено UniBe/ © NCCR PlantS/ Тобиас Стирли.

До 1992 года, когда астрономы обнаружили первые экзопланеты, они предполагали, что другие солнечные системы — если они существовали — были бы похожи на нашу. Сейчас мы нашли более 5000 экзопланет. Эти известные миры вращаются вокруг менее чем 4000 далеких звезд (из сотен миллиардов звезд в нашей галактике Млечный Путь). И только около 850 из этих звезд имеют как минимум две подтвержденные планеты. Итак… на данный момент известно около 850 многопланетных систем. Большинство не на наши похожи. Таков вывод нового исследования, объявленного 14 февраля 2023 года, в котором системы экзопланет разделены на четыре основных класса. Наша местная солнечная система — наше солнце и его планеты — относятся к тому, что эти ученые называют классом Упорядоченных. Наш класс самый редкий из четырех, сказали они.

Остальные три класса, классифицированные этими учеными, называются подобными, антиупорядоченными и смешанными.

Исследователи из Национального центра компетенций в области исследований PlanetS (NCCR PlanetS) и университетов Женевы и Берна в Швейцарии. Они опубликовали две статьи о новой работе 14 февраля в рецензируемом журнале 9.0129 Астрономия и астрофизика .

Четыре класса планетарных систем

Классификация вещей — это почетный первый шаг в науке. Это способ осмыслить что-то новое и неизвестное. И, несмотря на научно-фантастические фильмы и книги, системы экзопланет были неизвестны до 1990-х годов. Мы думали, что они должны существовать . Но окончательно никто ничего не нашел.

К тому же, как только ученые начали их находить, мы не могли четко видеть эти далекие планетарные системы. Локеш Мишра из NCCR PlanetS и университетов Берна и Женевы является ведущим автором нового исследования. Он прокомментировал:

Более десяти лет назад астрономы заметили, основываясь на наблюдениях с помощью революционного тогда телескопа Кеплер, что планеты в других системах обычно напоминают своих соседей по размеру и массе, как горошины в стручке.

[В то время] было невозможно определить, были ли планеты в какой-либо отдельной системе достаточно похожими, чтобы попасть в класс систем «горох в стручке», или они были довольно разными, как в нашей Солнечной системе. .

Потому что действительно планеты нашей Солнечной системы не похожи на горошины в стручке. Рядом с нашим Солнцем есть маленькие каменистые миры (такие как Земля и Марс), а еще дальше — большие газообразные планеты (такие как Юпитер и Сатурн).

Но, как оказалось, планетарные системы можно разделить не только на две основные системы (горох в стручке и не-горох в стручке), но и на четыре вида систем. Мишра сказал:

Мы называем эти четыре класса Сходными, Упорядоченными, Антиупорядоченными и Смешанными.

И всегда возможно открытие дополнительных типов планетных систем.

Познакомьтесь с 4 планетными системами

В упорядоченных планетных системах, подобных той, в которой мы живем, масса планет обычно увеличивается на по мере удаления от звезды. Четыре маленькие планеты рядом с Солнцем. Четыре большие планеты дальше. Итак, наша Солнечная система относится к классу Упорядоченных. И, как оказалось, исследователи обнаружили, что наш — самый редкий из четырех идентифицированных ими классов.

И наоборот, в антиупорядоченных системах масса планет примерно на уменьшается на по мере удаления от звезды.

В смешанных системах массы планет варьируются от одной планеты к другой.

Наконец, в подобных системах все планеты имеют одинаковые массы. Примером такой системы является TRAPPIST-1 с семью известными планетами, все они похожи на Землю по массе и размеру. И – как оказалось – Подобные системы являются наиболее распространенными среди систем, изучаемых этими учеными.

Мишра объяснил:

Наши результаты показывают, что подобные планетарные системы являются наиболее распространенным типом архитектуры. [По нашим оценкам] примерно восемь из 10 планетарных систем вокруг звезд, видимых в ночном небе, имеют аналогичную архитектуру. Это также объясняет, почему свидетельства этой архитектуры были обнаружены в первые несколько месяцев миссии «Кеплер».

Увеличить. | Художественная иллюстрация 7 экзопланет размером с Землю в планетарной системе TRAPPIST-1. Как видите, это хороший пример класса планетных систем подобного типа. Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech.

Почему типы планетарных систем такие разные?

Итак, существует как минимум четыре различных класса планетных систем. Но , почему ? Мы, конечно, не знаем, но у астрономов хватает идей. Они уже подумали о двух возможных факторах. Одна — массы газа и пыли в протопланетных дисках, из которых формируются планетарные системы. Другой — это изобилие тяжелых элементов — кислорода, углерода, железа и т. д., из которых состоим мы и наш мир — в самих звездах. Мишра объяснил их мысли:

Из относительно небольших маломассивных дисков и звезд с небольшим количеством тяжелых элементов возникают подобные планетные системы. Большие, массивные диски с большим количеством тяжелых элементов в звезде порождают более упорядоченные и антиупорядоченные системы. Смешанные системы возникают из дисков среднего размера.

Прогнозы, поддающиеся проверке

Теперь, при условии, что эти результаты выдержат испытание временем, ученые смогут применить их к другим известным планетарным системам и новым по мере их открытия. Соавтор Ян Алиберт из Бернского университета и NCCR PlanetS затронул эту возможность, сказав:

Примечательным аспектом этих результатов является то, что они связывают начальные условия формирования планет и звезд с измеримым свойством: архитектурой системы. Между ними лежат миллиарды лет эволюции.
Впервые нам удалось преодолеть этот огромный временной разрыв и сделать проверяемые предсказания. Будет интересно посмотреть, выдержат ли они.

Художественная концепция четырех классов планетарных систем. Изображение предоставлено UniBe/ © NCCR PlantS/ Тобиас Стирли.

Итог: новое исследование предполагает, что существует 4 типа планетных систем. Упорядоченный класс, который включает в себя нашу собственную солнечную систему, является самым редким.

Источник: Основы архитектуры экзопланетных систем: I. Четыре класса архитектуры планетных систем

Источник: Основы архитектуры экзопланетных систем: II. Природа против воспитания: новые пути формирования классов архитектуры

Через PlanetS

Через UniBe

Пол Скотт Андерсон

Просмотр статей

Об авторе:

Пол Скотт Андерсон страстно увлекся исследованием космоса еще в детстве, когда посмотрел фильм Карла Сагана «Космос». В школе он был известен своей страстью к исследованию космоса и астрономии. В 2005 году он начал свой блог The Meridiani Journal, который представлял собой хронику исследования планет. В 2015 году блог был переименован в Planetaria. Хотя он интересуется всеми аспектами освоения космоса, его главной страстью является планетарная наука.