Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Поиск и открытие внесолнечных планет

Теперь мы рассмотрим свойства этих систем по сравнению с нашей Солнечной системой и что это может рассказать нам о перспективах существования жизни.

Особенности систем внесолнечных планет

Давайте сначала напомним себе о свойствах нашей Солнечной системы. У нас есть восемь официальных планет ((Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон  не считается так как карлик).

Ближайшая планета, Меркурий, имеет орбитальный период в 88 дней. Следующими являются Венера и Земля с орбитальными периодами соответственно 225 дней и 365 дней. Единственные планеты с большой массой находятся очень далеко, с периодами обращения по много лет. Эксцентриситеты (эллиптичность) орбит также невелики. Меркурий имеет самый высокий эксцентриситет, e = 0,21, но ни один из других не имеет эксцентриситетов, превышающих e = 0,09 (Марс), а две планеты (Венера и Нептун) имеют эксцентриситет менее 0,01. Все их орбиты, даже орбиты Меркурия, невооруженным глазом выглядят как круги; если бы вы посмотрели на орбиту Меркурия, она выглядела бы как круг, в котором Солнце было несколько смещено от центра.

Первая особенность заключается в том, как много существует планет с чрезвычайно короткими периодами.

Из почти 2000 подтвержденных планет 14 имеют орбитальные периоды менее одного дня! Еще 41 имеют орбитальные периоды от одного до двух дней. Они удивительно малы. На самом деле, они настолько близки, что приливы, которые они вызывают на своих звездах-хозяевах, вероятно, сближают планеты со временем. То есть звезды, вероятно, вращаются медленнее, чем планеты по орбите, поэтому приливная выпуклость отстает от планеты и отнимает у нее угловой момент.

Вторая особенность заключается в том, что эти очень близкие планеты большие. Например, пять из 14 с периодами менее одного дня имеют массы, превышающие массы Юпитера. Разве это полностью не противоречит тому, что большие планеты могли образоваться только за линией замерзания? Как ни странно, никакого противоречия здесь нет. У нас все еще есть веские причины полагать, что большие планеты могут образовываться только на достаточном расстоянии, чтобы лед мог конденсироваться. Однако эти планеты могут дрейфовать внутрь. Они могли бы сделать это, будучи притянутыми за собой по мере того, как газовый диск вокруг звезды движется к звезде. В настоящее время нерешенный вопрос заключается в том, что помешало бы им дрейфовать до самой звезды. Останавливает ли их что-то естественным образом? Или, может быть, было втянуто много других планет с большой массой, и мы видим только последнюю или несколько, которые выжили, потому что к тому времени в диске осталось очень мало массы и, следовательно, перетаскивание было неэффективным?

Все сближенные планеты имеют очень малые или неизмеримые эксцентриситеты, что ожидается из-за воздействия приливных сил. Однако более отдаленные — это совсем другая история. Сотни планет имеют эксцентриситет больше 0,5, что действительно выглядит как эллипс. Три имеют эксцентриситет более 0,9! Примечательно, что это гораздо больше согласуется с численным моделированием формирования планет, чем с нашей Солнечной системой. Причина в том, что когда вокруг остается всего несколько крупных протопланет, их взаимная гравитация имеет тенденцию возмущать друг друга, что приводит к более высоким эксцентричностям.

Может ли быть так, что относительно небольшие эксцентричности в нашей системе благоприятны или даже необходимы для жизни?

Планеты с высокой массой и коротким периодом гораздо легче обнаружить, чем планеты с низкой массой или длинным периодом. Можем с уверенностью предположить, что особенности внесолнечных планет в том что если есть только одна известная планета, на самом деле их гораздо больше.

Поиск внесолнечных планет

С течением времени и увеличением числа обнаружений доля звезд с планетами увеличилась.

2,2% солнцеподобных звезд имеют планету, похожую на Землю, с периодом обращения от 200 до 400 дней. Таким образом, они в значительной степени находятся в обитаемой зоне. Доля звезд с планетами чуть меньшего размера могла бы быть еще больше. Это, безусловно, вселяет в нас некоторую надежду! Кроме того спутники планет-гигантов являются отличными кандидатами для размещения жизни.

Интерес к внеземной жизни резко возрос, и существует множество дополнительных методов обнаружения планет.

Один из примеров обнаружения планет связан с эффектом называемым микролинзированием – искривление световых лучей. Траектория светового луча искривляется под действием силы тяжести. Следовательно, свет от далекой звезды может быть отклонен встречающейся на пути звездой. Если у этой звезды-“линзы” есть планета, то свет, который мы видим, меняется.особенности внесолнечных планетособенности внесолнечных планет

Другой метод заключается в том, чтобы очень тщательно отслеживать местоположение звезды. Есть метод доплеровских сдвигов, но они сообщают нам только о компоненте движения звезды к нам или от нас. Если бы у нас была достаточно достоверная информация о видимом местоположении звезды, мы могли бы увидеть, как она движется крошечными кругами по небу. Действительно, именно так в 1844 году впервые было заподозрено наличие очень тусклого спутника Сириуса.

Один из примеров обнаружения планет является изучение спектра внесолнечной планеты. Так можно было увидеть линии поглощения, указывающие на силикатные облака.  Со временем будет происходить больше подобных случаев, хотя при нынешних технологиях маловероятно, что мы получим гораздо больше подробностей.

Подводя итог, за небольшое время мы прошли путь от незнания каких-либо планет за пределами Солнечной системы до наличия обширного и быстро расширяющегося набора экзопланет.

Это говорит нам, что эти внесолнечные планеты действительно очень распространены. Чего мы не знаем, и о чем вы можете подумать, так это о том, распространены ли планеты, пригодные для жизни, или же мы очень необычны в этом отношении.