1. На одну из планет* отправить экспедицию из учёных и инженеров;
2. Построить на планете отдельный адаптационный центр;
3. Первых рождённых детей поселить в экспериментальном огороженном саду при Центре, где они будут вольны делать что угодно;
4. Время от времени давать им направление к действию и обучить их языку и базовым навыкам выживания;
5. Когда дети подрастут, направить робота-змею, которая скажет детям что можно сорвать с дерева яблоко;
6. Затем ограждения сада спадут, и дети смогут дальше заселять новую планету;
7. Центр разбирается, собираются все следы и вся группа учёных и инженеров улетает обратно на Землю.
В таком случае, пойдёт ли судьба новой планеты по земному архетипу? Будут ли учёные и инженеры что вели их, считаться богами что дали им жизнь? Напишут ли они те же религиозные книги что и мы?
Астрономы из Лейденской обсерватории (Нидерланды) и Университета Рочестера (США) обнаружили, что система колец экзопланеты J1407b намного больше и тяжелее, чем аналогичная система колец у Сатурна. Новый анализ данных указывает на наличие 30 колец, каждое из которых имеет десятки миллионов километров в диаметре. Кроме того, в кольцах обнаружились щели, которые указывают на существование спутников – экзолун.
Планета J1407b — первая внесолнечная планета с системой колец, состоящих из пыли, камней и астероидов. Астрономы обнаружили ее в 2012 г. в системе очень молодой звезды солнечного типа, которая находится на расстоянии 417 световых лет. Массу планеты J1407b оценить трудно, но по приблизительным оценкам она не менее 10-40 масс Юпитера. При этом масса родительской звезды J1407 составляет 90% массы Солнца, а ее возраст — всего 16 млн лет. Для сравнения: примерный возраст Солнца оценивается в 4,57 млрд лет.
Изображение молодой области звездообразования с разноцветной туманностью
В 2023 году космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) помог идентифицировать сотни свободно плавающих «планет-изгоев», планет, которые не вращаются вокруг родительской звезды. Теперь астрономы обнаружили, что пара этих планет может излучать загадочные, трудно интерпретируемые радиосигналы.
Планеты-изгои, обнаруженные JWST, расположены в туманности Ориона, к которой уже давно прикованы взгляды астрономов. Всего таких планет насчитывается более 500. Это открытие стало возможным благодаря способности JWST улавливать инфракрасное излучение, производимое этими относительно молодыми планетами.
Однако, как ни странно, около 80 из этих планет существуют в виде пар. Планеты, похожие по массе на Юпитер, вращаются вокруг друг друга на расстояниях, в 25-400 раз превышающих расстояние между Землей и Солнцем.
Эти объекты, называемые «двойными объектами массы Юпитера» (JuMBO), представляют собой загадку для астрономов, поскольку существование этих миров бросает вызов современным теориям формирования планет.
Некоторые ученые полагают, что эти объекты могут быть даже не планетами, а ранее неизвестными объектами, которые больше планет, но меньше коричневых карликов, которых иногда называют «неудавшимися звездами», потому что они стирают грань между планетами и звездами.
Данные JWST показали, что JuMBO генерируют инфракрасное излучение, но авторы нового исследования хотели посмотреть, производят ли эти «танцующие» объекты радиоволны. Все потому, что разные классы космических объектов производят разные модели радиоизлучения. Например, такие планеты, как Юпитер, излучают несколько типов радиосигналов, в том числе излучения гигагерцовой частоты, в тысячи раз более высокие, чем FM-сигнал, отчасти из-за их магнитных полей.
Чтобы найти радиоволновые «снимки» туманности Ориона, где находятся JuMBO, ученые просмотрели архивы наблюдений Национальной радиоастрономической обсерватории США (NRAO). Они нашли только одну пару, которая, по-видимому, излучает радиоволны: JuMBO 24. Это само по себе является странностью среди таких объектов, поскольку это самые тяжелые из JuMBO, а также самое узкое пространство между составляющими его планетами.
Данные за десятилетний период, собранные исследовательской группой, показали, что радиоволны оставались стабильными, но сильными, с мощностью примерно четверть тонны в тротиловом эквиваленте и частотами от 6 до 10 гигагерц. Радиоволны также не имели круговой поляризации, а это означает, что им не хватало спиральных, закручивающих электрических полей. Но от сигналов, создаваемых планетами, астрономы ожидают совсем не этого.
Даже если JuMBO 24 – это не пара планет, а другой тип космического дуэта, сигналы необычны. Сигналы коричневых карликов сильно отличаются от недавно обнаруженных радиолучей. Яркость и частота лучей даже исключали возможность существования пульсаров – быстро вращающихся ядер мертвых звезд, которые через равные промежутки времени производят импульсы радиоволн.
Поскольку исследования зашли в тупик, команда обращается к Очень Большому Массиву NRAO в Нью-Мексико для сбора данных со свободно плавающих планет. До тех пор радиосигналы останутся загадкой.
Они пережили превращение звезды в красного гиганта
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» напрямую рассмотрел двух кандидатов в экзогиганты у двух загрязненных металлами белых карликов. Если открытия подтвердятся в дальнейшем, то это будут самые старые на сегодня известные экзопланеты, наблюдавшиеся напрямую. Это, в свою очередь, продемонстрирует, что планеты-гиганты на широких орбитах могут пережить финальные этапы эволюции звезд. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Несмотря на то, что на текущий момент известно более пяти тысяч экзопланет, у ученых по-прежнему мало данных наблюдений за экзопланетами у проэволюционировавших звезд. В теории планеты, расположенные вблизи звезды, будут разрушены приливными силами или поглощены звездой на стадии красного гиганта, а внешние планеты (орбиты дальше Главного пояса астероида в Солнечной системе) выживут и могут мигрировать на более дальнюю орбиту. Вокруг белых карликов также встречаются экзопланеты или следы планетного вещества в виде загрязняющего компонента атмосфер белых карликов.
Группа астрономов во главе с Сьюзен Маллалли (Susan E. Mullally) из Института исследований космоса с помощью космического телескопа сообщила об открытии двух кандидатов в экзопланеты в виде двух точечных инфракрасных источников у двух загрязненных белых карликов. Оно было сделано в ходе прямых наблюдений за карликами при помощи прибора MIRI «Джеймса Уэбба» в феврале и июле 2023 года.
В качестве целей были выбраны карлики WD 1202-232 и WD 2105-82, водородные атмосферы которых демонстрируют признаки аккреции богатого металлами вещества. WD 1202–232 находится на расстоянии 34 световых года от Солнца, обладает массой 1,3 массы Солнца и образовался 0,9 миллиарда лет назад при общем возрасте звезды (возраст звезды до схода с главной последовательности вместе с возрастом остывания) 5,3 миллиарда лет. Масса WD 2105−82 составляет 2,5 массы Солнца, он находится на расстоянии 52,7 светового года от Солнца и образовался 0,83 миллиарда лет при общем возрасте звезды 1,6 миллиарда лет. WD 2105-82 также является замагниченным, с напряженностью поля у полюсов примерно 50 килогаусс.
Кандидат в экзопланету WD 2105-82b находится на круговой орбите вокруг своего карлика с радиусом 34,62 астрономической единицы и периодом 243 года, его масса оценивается в 1-2 массы Юпитера. Когда звезда находилась на главной последовательности планета могла быть на удалении 9,7 астрономической единицы от нее.
WD 1202—232b характеризуется массой 1-7 масс Юпитера и находится на круговой орбите с радиусом 11,47 астрономической единицы и периодом 50 лет. Когда звезда находилась на главной последовательности планета могла быть на удалении 5,3 астрономической единицы от нее.
Недавнее открытие космическим телескопом "Хаббл" водяного пара в атмосфере экзопланеты GJ 9827d, без сомнения, является самой захватывающей новостью об экзопланетах в начале этого года. Считается, что это самая маленькая экзопланета с водяным паром, обнаруженная на сегодняшний день.
Поиск внеземной жизни неразрывно связан с наличием воды на планетах, вращающихся вокруг других звезд. Вода вездесуща во Вселенной и необходима для всех форм жизни, какие мы знаем. Она играет ключевую роль, выступая в качестве растворителя, а значит, способна растворять различные вещества и облегчать фундаментальные химические реакции в клетках, будь то животные, растения или микроорганизмы.
Недавнее обнаружение в данных космического телескопа "Хаббл" водяного пара в атмосфере экзопланеты GJ 9827d, расположенной в 97 световых годах от Земли, стало важным открытием, поскольку это самая маленькая экзопланета с водяным паром, обнаруженная на сегодняшний день. Исследование, проведенное международной группой ученых, в том числе сотрудниками Монреальского университета и Института астрономии Макса Планка, было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.
GJ 9827d, расположенная в созвездии Рыб, является важным объектом изучения для астрономов. Имея диаметр примерно в два раза больше земного, эта планета отличается скромными размерами по сравнению с часто наблюдаемыми газовыми гигантами. Поэтому обнаружение водяного пара в ее атмосфере нельзя недооценивать. Это первый случай, когда подобная особенность наблюдается на планете такого размера.
Это открытие позволяет предположить, что каменистые планеты с богатыми водой атмосферами могут быть более распространены в нашей галактике, чем предсказывают современные астрономические модели. Гипотезы о природе GJ 9827d особенно интригуют. С одной стороны, ее можно классифицировать как "мини-Нептун", характеризующийся плотной атмосферой, богатой водородом и водяным паром. Такая классификация позволила бы отнести ее к категории планет, обладающих как газообразными, так и водными характеристиками.
С другой стороны, GJ 9827d может напоминать более теплую версию Европы, ледяного спутника Юпитера, под поверхностью которого, как известно, скрываются большие запасы воды. Если последняя гипотеза подтвердится, то GJ 9827d может состоять из равных частей воды и камня, с атмосферой, в которой преобладает водяной пар, покрывающий меньшее по размеру каменистое ядро. Такая уникальная структура сделает ее ценным объектом изучения для понимания процессов, связанных с формированием и эволюцией экзопланет в нашей галактике.
Углубленный анализ GJ 9827d стал возможен благодаря широкоугольной камере 3 (WFC3) на космическом телескопе "Хаббл". Этот ультрафиолетовый/инфракрасный спектрограф четвертого поколения является важнейшим инструментом для изучения экзопланет. WFC3 способен получать данные в широком спектре длин волн, что позволяет проводить детальный анализ атмосферных компонентов наблюдаемых планет.
Экзоплане́та (от др.-греч. ἔξω, exō — «вне», «снаружи»), или внесолнечная планета, — планета, находящаяся за пределами Солнечной системы.
Газовый гигант HIP 65426 b, прямое наблюдение.
Долгое время задача обнаружения планет возле других звёзд оставалась неразрешённой, так как планеты чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звёздами, а сами звёзды находятся далеко от Солнца (ближайшая — на расстоянии 4,24 световых года). Первые экзопланеты были обнаружены в конце 1980-х годов. Сейчас такие планеты стали открывать благодаря усовершенствованным научным методам, зачастую на пределе их возможностей. Подавляющее большинство открытых экзопланет обнаружено с использованием различных непрямых методик детектирования, а не визуального наблюдения (первый снимок сделал телескоп «Джеймс Уэбб» в сентябре 2022 г., сфотографировав газовый гигант HIP 65426 b). Большинство известных экзопланет — газовые гиганты и более походят на Юпитер, чем на Землю. Это объясняется ограниченностью методов обнаружения (легче обнаружить короткопериодичные массивные планеты).
По состоянию на конец июня 2023 года достоверно подтверждено существование 5413 экзопланет в 3992 планетных системах, из которых в 866 имеется более одной планеты. Количество надёжных кандидатов в экзопланеты также велико; так, по проекту «Кеплер» на июнь 2023 года число кандидатов — около 2000, а по проекту «TESS» на июнь 2023 года — более 4000 кандидатов, однако для получения ими статуса подтверждённых планет требуется их повторная регистрация с помощью наземных телескопов.
Общее количество экзопланет в галактике Млечный Путь оценивается не менее чем в 100 миллиардов, из которых от 5 до 20 миллиардов, возможно, являются «землеподобными»; в октябре 2020 года ученые подсчитали общее число возможно обитаемых экзопланет в галактике Млечный путь, их число составляет около 300 миллионов. Также, согласно текущим оценкам, около 34% солнцеподобных звёзд имеют в обитаемой зоне планеты, сравнимые с Землёй. Общее количество планет вне Солнечной системы, напоминающих Землю и обнаруженных по состоянию на август 2016 года, составляет 216.
Проксима Центавра b в представлении художника.
Ближайшая к Земле экзопланета — Проксима Центавра b.
Теоретические предпосылки и ранние попытки наблюдений
Исторически первым заявлением о возможности существования планетной системы у другой звезды, кроме Солнца, стало сделанное в 1855 году сообщение капитана Джейкоба (Capt. W. S. Jacob), астронома Мадрасской обсерватории (East India Company’s Madras Observatory). В нём сообщалось о высокой вероятности существования «планетарного тела» в двойной системе 70 Змееносца. Позже, в 1890-х годах, астроном Томас Дж. Дж. Си из Чикагского университета и Военно-морская обсерватория США подтвердили наличие в системе 70 Змееносца не светящего тела (невидимого спутника) с периодом обращения в 36 лет, однако расчёты Фореста Мультона опровергают подтверждения, выполненные Си, доказывая неустойчивость подобной системы. Поэтому на данный момент существование планетной системы у звезды 70 Змееносца наукой считается не доказанным. Исследования, проведённые в Обсерватории Макдональд в 2006 году, показали, что если у 70 Змееносца есть планета (или планеты), то её (их) масса лежит в пределах 0,46 — 12,8 M⊕, а расстояние до звезды — от 0,05 до 5,2 а.е.
Звезда Барнарда в представлении художника.
Первые попытки найти планеты вне Солнечной системы были связаны с наблюдениями за положением близких звёзд. Ещё в 1916 году Эдуард Барнард обнаружил красную звёздочку, которая «быстро» смещалась по небу относительно других звёзд. Астрономы назвали её летящей звездой Барнарда. Это одна из ближайших к нам звёзд, с массой в семь раз меньше солнечной. Исходя из этого, влияние на неё потенциальных планет должно было быть заметным. В начале 1960-х годов Питер Ван де Камп объявил, что открыл у неё спутник массой примерно как у Юпитера. Однако Дж. Гейтвуд в 1973 году определил, что звезда Барнарда движется без колебаний и, следовательно, массивных планет не имеет. В 2018 году было объявлено об обнаружении у звезды Барнарда суперземли (GJ 699 b) массой не менее 3,2 массы Земли.
В 1952 году Отто Струве высказал предположение, что «горячие юпитеры» можно было бы обнаруживать путём наблюдения колебаний соответствующей звезды. Однако в течение долгого времени на такие исследования не выделялось телескопное время, так как господствовавшая на тот момент теория отвергала возможность появления «горячих юпитеров» (если бы не это, экзопланеты могли быть обнаружены до 1990-х годов).
Международная команда исследователей объявила об обнаружении нового горячего нептуна, получившего обозначение TOI-1853 b. Он обладает аномально большой плотностью среди подобных экзопланет. По мнению ученых, это может быть связано с последствиями гигантского столкновения.
TOI-1853 b обращается вокруг оранжевого карлика, находящегося в 540 световых годах от Земли. Его орбита проходит на очень небольшом расстоянии от звезды. TOI-1853 b совершает один оборот вокруг своего светила всего за 1,24 дня. Из-за этого экзопланета разогрета до очень больших температур. Равновесная температура ее поверхности оценивается в 1200°C.
Находка привлекла внимание исследователей по нескольким причинам. Во-первых, орбита TOI-1853 b проходит в т. н. пустыне горячих нептунов. Так называют область вблизи звезды, в которой практически не встречаются планеты размером с Нептун — лишь крупные газовые гиганты или же голые суперземли без атмосферы.
Во-вторых, TOI-1853 b обладает аномально высокой плотностью. При радиусе, превосходящем земной в 3,46 раза, ее масса превосходит массу нашей планеты в 73 раза. Это означает, что средняя плотность TOI-1853 b составляет 9,7 г/cм3. Таким образом, экзопланета плотнее стали.
По мнению исследователей, аномальные характеристики TOI-1853 b скорее всего объясняются тем, что в прошлом она приняла участие в гигантском столкновении с другой планетой. Расчеты показывают, что скорость такого удара должна была превышать 75 км/c. В результате TOI-1853 b потеряла большую часть атмосферы и воды и сейчас в основном состоит из скальных пород.
В ближайшее время астрономы планируют продолжить наблюдения за необычной экзопланетой, чтобы попытаться обнаружить остатки атмосферы и изучить ее состав. Это позволит понять, какой TOI-1853b была до столкновения.
