Астрономы открыли 7 потенциально обитаемых планет размером с Землю в системе TRAPPIST-1

Менее года назад ученые объявили об удивительной находке: они обнаружили три планеты, схожие по размеру с Землей, на орбите небольшой тусклой красной звезды.

Но как выяснилось, при первых наблюдениях они упустили как минимум еще четыре внесолнечных мира в той же системе.

Теперь астрономы предполагают, что семь планет, которые похожи на внутренние планеты Солнечной системы, могут проживать у звезды, называемой TRAPPIST-1, – ультра-холодного красного карлика в созвездии Водолея примерно в 40 световых годах от Земли. Тридцать исследователей со всего мира объявили о новом открытии 22 февраля 2017 года в журнале Nature.

Но удивило ученых не только увеличение количества миров, найденных в системе красного карлика. Три планеты (по другим оценкам шесть или семь) вращается вокруг TRAPPIST-1 в обитаемой зоне – области, где достаточно света и тепла для нахождения воды в жидком виде.

«У нас есть семь планет, про которые можем сказать, что они находятся в «земной зоне», и это действительно удивительно», – сказал Мишель Гийон, соавтор исследования из Льежского университета (Бельгия).

Открытие имеет серьезные последствия для поиска внеземной жизни за пределами Солнечной системы.

Чужая, но невероятно родная система

Звездная система с семью открытыми планетами, названными TRAPPIST-1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g и 1h – относительно небольшая по сравнению с нашей.

«Если мы поставим TRAPPIST-1 на место нашего Солнца, то все семь планет окажутся внутри орбиты Меркурия», – пояснил Эмануэль Жеэ, соавтор исследования из Льежского университета.

Планеты системы TRAPPIST-1 в сравнении с внутренними планетами Солнечной системы. Credit: NASA/JPL-Caltech

Но это не критично для существования живых организмов.

TRAPPIST-1 слабее Солнца примерно в два раза. Однако, если планета находится очень близко к красной карликовой звезде, она может получать то же количество энергии, сколько Земля получает от Солнца на расстоянии 150 000 000 километров.

«Очень сложно понять, повезло ли нам с беспрецедентным открытием семи планет размером с Землю, или такое изобилие миров обычное дело. Красные карлики составляют от 30 до 50 процентов всех звезд в нашей Галактике, содержащей до 400 миллиардов звезд, что делает их самым распространенным типом. Я думаю, мы сделали важный шаг к нахождению внеземной жизни», – сказал Амори Трио из Института астрономии в Кембридже (Великобритания).

В любом случае, это открытие может значительно улучшить шансы на то, что люди не одиноки в Млечном Пути, не говоря уже о Вселенной в целом.

Почему в системе TRAPPIST-1 возможна жизнь

Поскольку астрономы обнаружили первую экзопланету 25 лет назад, ученые постепенно пришли к мысли, что жизнь, вероятно, распространена во Вселенной.

Транзитный метод показал человечеству, что, возможно, триллионы планет вращаются вокруг звезд только в нашей Галактике. Мишель Гийон и его коллеги использовали тот же метод для обнаружения семи новых миров. Первые три они нашли с помощью наземного телескопа, остальные четыре (в новом исследовании) с помощью космического телескопа NASA «Spitzer» в ходе 20-дневного наблюдения TRAPPIST-1.

Исследование показывает, что диаметр и масса каждой планеты совпадает с параметрами скалистых планет, и, возможно, они содержат воду в виде льда или жидкого океана. Но это не значит, что жизнь на них гарантирована.

Поверхность одной из планет системы TRAPPIST-1 в представлении художника. Credit: NASA/JPL-Caltech

Беспощадная космическая погода, включая вспышки звезды и корональные выбросы масс, может угрожать потенциальным обитателям, поражая их опасными частицами высоких энергий. И, к сожалению, красные карлики знамениты таким поведением. Кроме того, планеты могут быть приливно заблокированными, то есть всегда обращены к звезде одной стороной. Но ни один из этих факторов не означает гибель любой жизни, которая может там существовать, говорят исследователи.

Например, TRAPPIST-1 является очень спокойной звездой. Орбитальный резонанс и приливной замок также может быть преимуществом.

«Это может привести к огромному приливному нагреву ядер планет. Такое тепло способно растопить лед, привести к выбросу через вулканизм «запертых» газов в атмосферу и «замешать» ингредиенты для жизни», – пояснил Мишель Гийон.

Открытие семи планет только начало

В будущем ученые планируют заглянуть в атмосферы миров системы TRAPPIST-1, чтобы узнать, сколько кислорода, озона и других газов они содержат (или не содержат).

«Например, кислород может быть произведен путем фотолиза воды на богатой жидкостью планете. Его наличие и обилие даст нам оценку возможности и масштаба жизни», – сказал Мишель Гийон.

И даже если экзопланеты TRAPPIST-1 окажутся сегодня мертвыми, это не значит, что там невозможна жизнь.

Через несколько миллиардов лет, когда Солнце исчерпает свое топливо и Солнечная система перестанет существовать в привычном нам виде, TRAPPIST-1 все еще будет юнцом. Звезда сжигает свой водород так медленно, что будет жить еще 10 триллионов лет, это в 700 раз больше возраста Вселенной, и этого времени, пожалуй, хватит для развития жизни.

in-space.ru

в системе TRAPPIST-1 обнаружили две пригодные для жизни планеты — РТ на русском

На двух экзопланетах системы TRAPPIST-1, скорее всего, есть вода в жидкой форме, а значит, возможна и жизнь. Об этом говорится в новом исследовании учёных из Планетологического института США. Однако эксперты считают выводы американцев преждевременными, указывая на то, что на этих планетах, вероятно, отсутствует необходимая для жизни атмосфера. Аргументы сторон изучил RT.

«Родственники» Земли

Система TRAPPIST-1, пожалуй, главный космический «ньюсмейкер» с момента своего открытия в 2016 году. Ультрахолодный карлик находится в созвездии Водолея на расстоянии 39 световых лет от Земли. По размеру TRAPPIST-1 немногим больше Юпитера, но при этом примерно в 90 раз тяжелее.

Сначала вокруг звезды обнаружили целых семь планет. Затем выяснилось, что все они — землеподобные.

Также по теме

Много обитаемых миров: планеты TRAPPIST-1 могли обмениваться микроорганизмами

Группа американских учёных заявила, что недавно открытые экзопланеты в системе TRAPPIST-1 теоретически могли бы «обмениваться» жизнью...

Международная группа учёных во главе с астрофизиками из Планетологического института США предположила, что планеты состоят изо льда, каменистых пород и железа, и с помощью компьютерного моделирования определила их структуру. В итоге специалисты получили новые, уточнённые значения масс для каждой из планет, а также оценили количество содержащейся на них воды.

«Поскольку звезда TRAPPIST-1 старая и тусклая, на поверхностях её планет относительно прохладно: от 127 °C до -107 °C. Планеты также очень близко расположены к своей звезде и совершают полный оборот вокруг неё всего за несколько суток: от 1,5 до 12. Поскольку орбиты этих планет слегка эллиптические, а не круговые, то, вращаясь вокруг звезды, они оказываются то ближе к ней, то дальше от неё. Под действием гравитационного притяжения звезды на планетах меняются амплитуды приливов. Такой процесс называется приливный разогрев. Всё это способствует тому, что в их недрах выделяется тепло, которое и поддерживает в планетах геологическую активность», — говорит одна из авторов исследования, Эми Барр. 

  • Планеты системы TRAPPIST-1
  • © NASA/JPL-Caltech

В докладе также сообщается о процессах теплообмена в мантии каждой планеты. Результаты показывали, что у второй и третьей (если считать от звезды) планет, вероятно, частично расплавленные мантии из горных пород. Более того, на одной из поверхностей есть следы кремнистой магмы, возникшие, вероятно, вследствие извержения, вызванного приливным разогревом. Подобная вулканическая активность характерна для спутника Юпитера Ио.

Также по теме

«Похоже на муху в янтаре»: учёные обнаружили источники жизни в упавших на Землю метеоритах

Учёные из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) исследовали два метеорита, упавших на Землю ещё в 1998 году....

У планет системы TRAPPIST-1 есть ещё одна интересная особенность: когда они приближаются непосредственно к звезде, то под воздействием её гравитационного поля деформируются, становясь похожими на яйцо. При удалении планеты снова обретают сферическую форму. 

«Вполне умеренные» условия

 

Ещё в прошлом году учёные говорили о трёх планетах системы TRAPPIST-1, которые находятся в так называемой обитаемой зоне: там, где не слишком жарко или холодно, чтобы вода могла находиться в жидком состоянии. А это, в свою очередь, создало бы условия для зарождения и развития жизни.

В итоге были выделены две наиболее пригодные для жизни планеты. Они получили названия TRAPPIST-1d и TRAPPIST-1e. На первой средняя температура — +15 °C. На второй прохладнее: климат примерно такой же, как в Антарктиде. Но это астрофизики назвали «вполне умеренными» условиями. Учёные считают, что планету d и вовсе может покрывать целый океан.

Поспешили с выводами

Впрочем, некоторые учёные сомневаются в том, что в исследовании американцев приводятся достаточно убедительные и весомые научные аргументы для подобных выводов.  

«Исследование чисто теоретическое. Его авторы не упомянули о радиации, уровень которой на этих планетах явно превышает земные показатели. Звезда TRAPPIST-1 очень активная. Ещё многое предстоит изучить, прежде чем заявлять, пригодны ли эти планеты для жизни, — например, подробно исследовать состав и плотность их атмосферы, чтобы понять, насколько она может защитить экзопланеты от выбросов энергии», — заявил в беседе с RT астроном, академик, член бюро Отделения физических наук РАН Юрий Балега.

По словам эксперта, в 2019 году NASA запустит новый телескоп «Джеймс Уэбб», который позволит подробнее изучить эту систему, проверить её на наличие воды и потенциальной пригодности для жизни.

  • Космический телескоп имени Джеймса Уэбба
  • © NASA/Chris Gunn

Скептики сомневаются, что на планетах системы TRAPPIST — в том числе и тех, которые объявили потенциально пригодными для жизни, — существует подходящая атмосфера. Противники «обитаемости» экзопланет говорят, что излучение «родных» звёзд часто уничтожает атмосферу их спутников.

«Уже открыто более 3,5 тыс. экзопланет, и будет открыто ещё больше. Часть из них уже попадает в зону обитаемости, там есть жидкая вода, подходящая температура. Можно сказать, что условия для органической жизни благоприятные. Но многие из таких планет, в том числе системы TRAPPIST-1, вращаются вокруг красных карликов — звёзд малой светимости. Для них очень характерна высокая хромосферная активность, когда происходят очень сильные вспышки, во много раз сильнее, чем на Солнце. Поэтому планет вокруг красных карликов может быть много, но из-за активности их звёзд они, конечно, не подходят для жизни — по крайней мере так, как мы её представляем на Земле», — пояснил RT доктор физико-математических наук, научный руководитель Института астрономии РАН Борис Шустов.

russian.rt.com

миры системы Trappist-1 каменисты и богаты водой — Naked Science

Новое исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, сосредоточенное на изучении плотности миров системы Trappist-1, показало самые точные на сегодня результаты. Так, было обнаружено, что некоторые из планет содержат 5% воды — это в 250 раз больше, чем воды на Земле.

 

«Все планеты Trappist-1 очень похожи на Землю: у них есть твердое ядро, окруженное атмосферой, — говорит Саймон Гримм, экзопланетолог из Бернского университета, в письме Space.com. — Trappist

-1 — планета, больше всего похожая на Землю в плане массы, радиуса и энергии, получаемой от звезды».  

 

Гримм и его коллеги заинтересовались системой после ее открытия в 2016 году и решили изучить ее при помощи метода вариации времени транзитов (TTV). Наблюдая небольшие вариации в периодах, за которые планета проходила перед звездой с нашей точки зрения, этот способ позволяет исследователям проводить, пожалуй, самые точные изучения планетарных масс и плотностей.

 

«Сейчас TTV — единственный метод определения масс, а значит, и плотности планет вроде системы Trappist-1», — рассказывает Гримм.

 

Ученые использовали данные космического телескопа Spitzer и нескольких аппаратов Европейской южной обсерватории в Чили, чтобы провести детальные наблюдения, которые помогли бы изучить вариации планетных орбит.

 

График масс и радиусов планет системы Trappist-1, Земли и Венеры. Кривые прослеживают идеализированные композиции каменистых и богатых водой сред (температура поверхности зафиксирована на 200 К) / © University of Bern

 

Если планета обращалась вокруг своей звезды одна, то она бы подвергалась только гравитационному воздействию звезды. Но если в системе есть два или больше миров, планеты взаимодействуют гравитационно, воздействуя друг на друга с силой, соответствующей их массам. Эти изменения зависят от планетных масс, расстояния и других орбитальных параметров.

 

В то же время «переполненные системы» наподобие Trappist-1 усложняют процесс определения эффектов отдельных планет, так как каждая из них воздействует на своих соседей. Планеты непосредственно этой системы измерить проще, так как они вращаются синхронно. Вместе семь экзопланет формируют резонансную цепь, соединяющую их всех и предполагающую медленную спокойную эволюцию.

 

«Система Trappist-1 — особенная, ведь все ее планеты находятся в условиях резонанса», — объясняет Гримм.

 

Ученый использовал симуляцию, которую ранее применял для расчета планетарных орбит, и адаптировал ее к анализу TTV. Задействовав более 200 транзитов, его команда смоделировала массы и плотности планет, симулировала их орбиты до того момента, пока смоделированные транзиты не совпали с наблюдениями.

 

Исследователи обнаружили, что плотности планет варьируются от 0,6 до 1,0 плотности Земли. Семь из них богаты водой, а на некоторых она занимает целых 5% от общей массы. Для сравнения: вода составляет всего 0,02% от массы Земли.

 

Trappist-1b и c — самые близкие к звезде — скорее всего, имеют каменистые ядра и окружены плотными атмосферами.

 

Trappist-1d — самая легкая из семи планет, ее масса составляет около 30% массы Земли. Ее малая масса может быть обусловлена расширенной атмосферой, океаном или слоем льда.

 

Trappist-1f, g и h находятся достаточно далеко от своей звезды, чтобы вода на всей их поверхности была полностью замерзшей. Тонкие атмосферы вряд ли смогут содержать более тяжелые молекулы, подобные земным.

 

Кроме того, есть Trappist-1e, больше всего похожая на Землю из всей группы. Она несколько плотнее нашей планеты и, скорее всего, обладает более плотным железным ядром. У нее также может отсутствовать плотная атмосфера, океан или ледяной слой.

 

Исследователи предупредили, что эти результаты ничего не говорят об обитаемости планет. Однако работа может помочь ученым лучше понять условия, работающие в переполненных системах, и определить, может ли на мирах системы Trappist-1  существовать жизнь.

naked-science.ru

Все планеты системы TRAPPIST-1 признали землеподобными

ESO/M. Kornmesser

Астрономы с помощью наземных и орбитальных телескопов смогли с большой точностью определить плотности планет, входящих в систему TRAPPIST-1, и оценить состав их атмосфер. Выяснилось, что все семь планет состоят из горных пород и могут содержать большое количество летучих веществ и воды, которая составляет до пяти процентов их массы. Результаты исследований опубликованы в журналах Nature Astronomy и Astronomy & Astrophysics, кратко о них рассказывается в пресс-релизах на сайтах Европейской Южной обсерватории и телескопа «Хаббл».

В начале 2017 года исследователи обнаружили четыре новые планеты в системе TRAPPIST-1, расположенной в 40 световых годах от нас в созвездии Водолея. Ее главная звезда — ультрахолодный красный карлик с температурой внешних слоев 2550 Кельвинов, массой около 0,089 массы Солнца и светимостью 0,05 процентов светимости Солнца. Вокруг него вращается семь землеподобных планет, из которых три находятся в обитаемой зоне — области, где количества тепла от звезды достаточно для существования жидкой воды на поверхности. Однако в дальнейшем выяснилось, что звезда часто переживает мощные вспышки, которые могут негативно сказываться на атмосфере окружающих небесных тел и делать условия на них неподходящими для существования жизни, подобной земной, а четыре из семи экзопланет в системе могут быть непригодны для жизни из-за возможной активной вулканической деятельности и высокой температуры поверхности.

Чтобы понять, какие планеты могут быть пригодны для жизни, необходимо знать их структуру и состав. Для этих целей астрономам нужно с большой точностью знать значения плотности планет, на основе которых строятся модели, описывающие их внутреннюю структуру и тип атмосферы. Для нахождения плотности необходимо знать размеры и массу планеты. Размер экзопланет оценивался на основе метода транзитной фотометрии во время транзита планет на фоне диска звезды, однако с массой все гораздо сложнее. 

Сравнение масс планет и освещенности звездой в случае системы TRAPPIST-1 и Солнечной системы.

NASA/JPL-Caltech

Группа астрономов под руководством Симона Гримма (Simon Grimm) для определения масс экзопланет использовала тот факт, что в системах с большим количеством тел, более массивные планеты влияют на орбиты своих соседей в большей степени, чем менее массивные, что влияет на время транзита. Ученые проанализировали данные, полученные инструментом SPECULOOS в обсерватории Паранал и орбитальными телескопами «Спитцер» и «Кеплер», и построили компьютерные модели, в которых изменяли параметры орбиты экзопланет до тех пор, пока вычисленные моменты транзитов не совпали с наблюдаемыми. Другая группа астрономов во главе с Жюльеном де Витом (Julien de Wit) проанализировала инфракрасные данные космического телескопа «Хаббл», полученные в период с декабря 2016 года по январь 2017 года, чтобы сделать оценку типа атмосфер четырех планет, находящихся вблизи обитаемой зоны. Когда планета оказывается между земным наблюдателем и диском звезды, часть света звезды проходит сквозь атмосферу и поглощается различными химическими элементами, что отражается в спектрах и позволяет понять химический состав атмосферы, чего и добивались исследователи.

Сравнение масс планет и приходящего на них потока излучения от звезды в случае системы TRAPPIST-1, Солнечной системы и других экзопланет.

ESO/S. Grimm et al.

Сравнение размеров, масс и расчетных температур поверхности планет TRAPPIST-1 с планетами Солнечной системы. Черная линия соответствует плотности планет земного типа в Солнечной системе. Объекты, расположенные над линией, имеют меньшую плотность, а объекты под линией — большую.

ESO/S. Grimm et al.

Выяснилось, что плотности планет составляют от 0,61 до 1,02 средней плотности Земли, что близко к плотности горных пород. Самые близкие к звезде планеты TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c могут иметь каменное ядро и атмосферу, более плотную, чем земная. Следующая после них TRAPPIST-1d оказалась самой легкой (ее масса составляет всего 0,03 массы Земли), а TRAPPIST-1e имеет плотность в несколько раз больше земной, что может говорить о наличии у нее железного ядра и отсутствии океанов или ледяного покрова. При этом по своим параметрам она больше всех остальных планет похожа на Землю. Планеты TRAPPIST-1f, g и h настолько далеки от звезды, что вода на их поверхности может существовать только в виде льда, а атмосфера лишена тяжелых молекул, таких как углекислый газ. При этом для планет TRAPPIST-1d, e и f удалось полностью исключить возможность существования у них «распухшей» гелиево-водородной атмосферы, лишенной облаков (ранее это удалось сделать для планет TRAPPIST-1b и 1c), что делает их еще более похожими на планеты типа Земли. Об этом говорит отсутствие следов воды и метана в полученных при помощи телескопа «Хаббл» спектрах. Предполагается, что атмосферы этих планет состоят из более тяжелых элементов, находящихся на гораздо более низких высотах.

Ранее мы рассказывали о том, как орбиты планет TRAPPIST-1 превратили в музыку и как телескоп «Кеплер» показал эту систему крупным планом. Подробнее о системе TRAPPIST-1 вы можете почитать в нашем материале.

Александр Войтюк

nplus1.ru

Миры системы TRAPPIST-1 | | NASA на русском. Новости и статьи астрономии и космоса.

Как я и говорил, на вчерашней пресс-конференции NASA рассказали про открытие в системе красного карлика TRAPPIST-1 новых экзопланет. Забавно конечно, что многие СМИ так и не смогли сосчитать их количество. Напомню, что первые три планеты в этой системе нашли еще год назад. Вчера рассказали про еще четыре, которые были обнаружены с помощью инфракрасной обсерватории Spitzer и наземных телескопов. Но число 7 конечно красивее 4, и отсюда вся эта куча заголовков в стиле «в NASA нашли семь похожих на Землю планет, где может быть вода».


Ладно, не буду больше придираться. Лучше добавлю свежую информацию к вчерашнему посту. Итак, на сегодняшний день информация о великолепной семерке в 40 световых годах от нас выглядит следующим образом.

Как нетрудно заметить, точные орбитальные параметры пока что измерены для первых шести планет. Также известны их примерные массы и диаметры, что позволило вычислить среднюю плотность, которая у всей шестерки соответствует каменным телам. Т.е. можно уверенно говорить, что это именно землеподобные планеты, а не мини-Нептуны. Самая маленькая из них весит как Марс, самая большая почти на 40% больше Земли. С учетом того, что диаметр седьмой планеты меньше земного, более чем вероятно, что это тоже каменное тело.

Главная особенность системы — то, как плотно упакованы планеты. Орбиты первых шести тел лежат в промежутке между 0.011 и 0.045 а.е. от звезды. Если переводить в километры, то получается, что они втиснуты в промежуток шириной в шесть миллионов километров. Орбиты первой и второй планеты пролегают на расстоянии всего 600 тысяч километров друг от друга. Это сопоставимо со средним расстояние между Землей и Луной (оно составляет 380 тысяч километров). Стоя на поверхности любой из этих планет можно увидеть все остальные при свете местного Солнца, и вероятнее всего разглядеть их основные геологические достопримечательности невооруженным глазом.

Можно даже провести интересный мысленный эксперимент. Представьте, если бы в нашей Солнечной системе сложилась подобная конфигурация. Глядя на небо, вместо Луны мы могли бы видеть большую планету, подобную Земле, с различимыми глазом океанами, континентами, меняющейся погодой… Как бы это повлияло на представление древнего человека об окружающем мире и нашем месте во Вселенной?  Развивалась ли бы в таком мире наука быстрее, чем в нашем, или же все бы пошло по примерно такому же сценарию?

В заключение нужно сказать про их потенциальную обитаемость. Орбиты планет e, f, и g лежат в пределах рассчитанной для этой системы обитаемой зоны, что означает то, что в теории там может существовать вода в жидком виде. Планеты b, c и d получают больше энергии, чем Земля, и скорее всего слишком сильно разогреты.

Но все в той же  теории, при некоторых условиях  и на них все может существовать вода. Дело в том, что скорее всего первая тройка (а скорее даже вся семерка), постоянно обращены к звезде одной и той же стороной. В этом случае там есть зона вечного дня, зона вечной ночи, и небольшая сумеречная зона, где можно увидеть восход и заход красного Солнца. И в зависимости от состава и плотности атмосферы, особенностей местных погодных циклов там могут существовать какие-то отдельные благоприятные для жизни участки.

Но конечно все это пока что лишь общие рассуждения. Реальная ситуация там зависит от массы неизвестных нам параметров. Да и несмотря на скромные размеры, красные карлики отличаются весьма буйным нравом. Не все астрономы уверены, что в их окрестностях в принципе могут сложиться благоприятные для жизни условия. Вполне возможно, что планеты системы TRAPPIST-1 как раз и поможет прояснить этот вопрос. Телескопы следующего поколения, вроде «Джеймса Уэбба»,  запуск которого намечен на 2018 год, будут способны определить химический состав их атмосфер, наличие в ней воды, оценить температуру. Если же вдруг выяснится, что ни у одной из этих планет нет атмосферы… что ж, это тоже будет говорить о многом.

Как всегда хороший обзор от kiri2ll

Рекомендуемые похожие статьи:

  • «Юнона» максимально приблизится к Юпитеру в эту субботу В эту субботу космический аппарат НАСА «Юнона» приблизиться к облакам Юпитера ближе всего за весь период миссии. В момент наибольшего сближения «Юнона» будет на расстоянии около 2500 […]
  • Хаббл наблюдает за звездой, пускающей гигантский ионизированный пузырь В честь 26-го Дня Рождения космического телескопа Хаббл, астрономы особое внимание уделяют фотоснимку, сделанному космическим телескопом, на котором запечатлена массивная горячая звезда, […]
  • Десятилетия исследования Юпитера Запущенный в 2011 году, космический аппарат «Юнона» попала на орбиту Юпитера только 4 июля 2016 года, тем самым включая себя в длительную историю изучения газового гиганта. С давних […]
  • «Хаббл» навещает загадочную галактику-одиночку   Звёздное скопление, находящееся в центре изображения, составляет галактику UGC 4879. Эта галактика - карликовая неправильная (dl). Исходя из названия, очевидно, что […]
  • «Хаббл» обнаружил звездный фейерверк в галактике-головастике Фестивали фейерверков проводятся не только на Земле: «Хаббл» запечатлел изумительные фейерверки в небольшой галактике, которая находится недалеко от Земли. Это зрелище напоминает […]
  • NASA восстановило работоспособность телескопа «Кеплер» Эксперты не выявили никаких неполадок в телескопе, но продолжат расследование, чтобы узнать, чем был вызван сбой в его работе, оказавшийся самым серьезным с 2013 […]
  • Астероид Астеро́ид — относительно небольшое небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам планетам, имеют неправильную […]
  • Метеорит Метеорит — тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта. Большинство найденных метеоритов имеют вес от нескольких граммов до нескольких […]
  • Метеорит Гоба Гоба — крупнейший из найденных метеоритов. Он сохраняется на месте падения в юго-западной Африке, в Намибии, близ фермы Гоба-Уэст. Это и самый большой на Земле кусок железа природного […]

rusnasa.ru

Семь планет и одно солнце

Исследователи обнаружили звезду с семью планетами, размером и массой схожими с Землей. Три из них находятся в так называемой зоне обитаемости звезды. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Звезда TRAPPIST-1, ультра-холодный карлик, находится в 39 световых годах от нас. Размером она похожа на Юпитер, ее масса составляет 8% солнечной. TRAPPIST-1 — очень спокойная звезда, на которой редко бывают вспышки.

Метод, которым были найдены планеты у звезды TRAPPIST-1, называется транзитным: когда планета проходит между телескопом и звездой, она частично заслоняет звезду, и по мерцанию ее света можно обнаружить планету. В данном случае Микаэль Жийон (Michael Gillon) из Института технологий и астрофизических исследований Льежского университета в Бельгии и его коллеги использовали для наблюдений несколько телескопов на Земле и в космосе. В 2016 году они нашли у TRAPPIST-1 три планеты, теперь, продолжив свои наблюдения, они обнаружили еще четыре.


График изменения яркости звезды, перед которой проходит планета

Планеты находятся очень близко к звезде: самая близкая к ней планета обращается вокруг звезды всего за 1,5 дня, самая далекая — за 13. Неизвестным остается только период обращения вокруг звезды седьмой планеты, поскольку ее прохождение по диску звезды исследователи наблюдали только один раз.

Схема расположения планет в системе TRAPPIST-1. Иллюстрация: IoA/Amanda Smith

Шесть из этих планет, по всей видимости, относятся к земному типу: у них есть твердая поверхность, в отличие от газовых гигантов, таких как Нептун, Уран, Сатурн и Юпитер. Некоторые планеты чуть меньше, другие чуть больше Земли — примерно на 10—20%.

Температура на всех семи планетах может быть подходящей для существования жидкой воды на поверхности. Однако, по расчетам ученых, наиболее комфортными условиями обладают лишь три из них.

На трех самых близких к звезде планетах, вероятно, слишком жарко для существования жизни, на самой далекой — слишком холодно. Поэтому с точки зрения поисков жизни наиболее интересны оставшиеся три планеты между ними.

Характеристики планет системы TRAPPIST-1 (изображения условны) в сравнении с планетами Солнечной системы. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech, перевод — «Чердак»

Дальнейшие наблюдения будут нужны для того, чтобы убедиться, что планеты действительно относятся к земному типу, и выяснить, есть ли на них атмосфера, и если да, то каков ее состав. Для этого ученые уже используют телескоп «Хаббл» и надеются также задействовать такие инструменты, как космический телескоп Джеймса Уэбба, который планируется запустить в 2018 году, и наземный телескоп European Extremely Large Telescope, который планируется открыть в 2024 году.

В настоящее время ученым известны уже более трех тысяч экзопланет в 577 планетных системах, однако количество систем с пятью и более планетами очень мало. Например, TRAPPIST-1 — это всего вторая известная звезда с семью планетами, а звезд с восемью планетами, как в Солнечной системе, до сих пор вовсе не находили.

Возникает вопрос: неужели мы живем в каких-то уникальных условиях? «Я полагаю, что окончательные выводы об уникальности нашей Солнечной системы пока еще рано делать. Человечество открывает только такие экзопланеты, которые могут быть обнаружены с помощью существующих методов. Каждый из методов обнаружения экзопланет имеет свою чувствительность, и полная картина пока не видна», — считает соавтор работы Артем Бурданов.

Большинство известных нам экзопланет были открыты телескопом «Кеплер», в задачи которого изначально не входил поиск экзопланет у таких звезд, как TRAPPIST-1. Однако именно этот тип звезд наиболее распространен в наше Галактике, так что, возможно, землеподобных планет и планетных систем, похожих на Солнечную, в Галактике намного больше, чем кажется.

Быть в курсе событий мировой и отечественной науки

chrdk.ru

Орбиты планет TRAPPIST-1 превратили в музыку

Вращение экзопланет системы TRAPPIST-1

Matt Russo / Thought Café / Youtube

Канадские астрофизики объяснили долгосрочную стабильность системы TRAPPIST-1. Первые попытки смоделировать ее будущую эволюцию приводили к тому, что ее экзопланеты начнут сталкиваться друг с другом уже через полмиллиона лет — очень короткий промежуток по астрономическим меркам. В новой работе авторы показали, что стабильность на масштабах сотен миллионов лет можно объяснить медленной миграцией планет на современные орбиты и долгосрочной цепочкой резонансов между периодами обращения шести внутренних планет: 2:3:4:6:9:15:24. Кроме того, ученые превратили динамику системы в музыку. Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters, кратко о нем сообщает видеоблог Thought Café.

Об открытии четырех новых экзопланет в системе TRAPPIST-1 астрономы сообщили в феврале 2017 года. Всего вокруг красного карлика обращается семь планет, по меньшей мере три из которых находятся в обитаемой зоне — области пространства, где количества тепла от звезды достаточно для существования жидкой воды на поверхности экзопланет. Каменистые тела сопоставимы по своим размерам с Землей. Подробнее о системе можно прочесть в нашем материале «Пивное братство в созвездии Водолея».

Сверху показаны планеты системы TRAPPIST-1, снизу — планеты Солнечной системы

NASA

Орбиты планет лежат довольно близко к центральной звезде системы — скажем, год на шестой планете длится всего 12,3 дня. Орбиты небесных тел известны лишь с некоторой точностью, известно, что периоды планет соотносятся попарно почти как целые числа — резонансы. Например, резонанс 2:3 означает, что на три оборота одной планеты приходится в точности два оборота другой планеты. Авторы находки попытались проанализировать, насколько устойчива система TRAPPIST-1. Исследователи провели огромное количество моделирований с разными начальными условиями, подходящими под экспериментальные данные — в большинстве компьютерных экспериментов планеты начинали сталкиваться за время порядка полумиллиона лет.

Возраст звезды TRAPPIST-1, по некоторым оценкам, составляет несколько миллиардов лет. Это в несколько раз больше времени динамической устойчивости подобной системы. Астрономы отмечают, что это очень маловероятное событие — открыть систему в короткоживущем переходном состоянии. Поэтому должны существовать какие-либо факторы, увеличивающие ее стабильность. Среди них авторы открытия назвали подавление эксцентричности орбит планет.

Авторы новой работы использовали другой подход к исследованию стабильности системы. Ученые искали наиболее вероятные конфигурации, которые могли возникнуть из протопланетного диска TRAPPIST-1. Оказалось, что они обладают гораздо бóльшим временем жизни, чем случайные начальные условия в оригинальной работе — по меньшей мере на два порядка. 

Решающую роль в стабильности системы играет цепочка резонансов. Подобные резонансы встречаются в Солнечной системе — среди спутников Юпитера, между Нептуном и Плутоном, в кольцах Сатурна и в других объектах. Считается, что резонансные орбиты — наиболее устойчивые. В случае TRAPPIST-1 наблюдается целая цепочка резонансов, которая, по словам авторов, возникла естественным путем при медленной эволюции протопланетного облака.

Данными моделирования воспользовался астрофизик Мэтт Руссо. Ученый визуализировал и создал аудиозапись, показывающую резонанс в системе TRAPPIST-1. Запись устроена следующим образом. Когда экзопланета совершает транзит перед звездой, играет нота, частота которой связана с периодом обращения небесного тела. Когда две планеты сближаются — звучит удар в барабан. Кроме того, в записи используются данные об изменениях в яркости звезды. Прослушать запись можно здесь.


Ранее астрофизическими данными для создания музыки воспользовался турецкий физик Бурак Улаш, записавший пьесу для Y Жирафа и фортепиано. В ее основе лежат гравитационные колебания одного из компонентов в двойной системе звезды. Превратить в музыку можно и данные экспериментов в физике элементарных частиц — например, из данных столкновений в БАК было создано онлайн-радио, а сотрудник CMS превратил в тяжелый метал данные, использованные в открытии бозона Хиггса.

Владимир Королёв


nplus1.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *