К двадцатилетию открытия первой экзопланеты, более шестидесяти специалистов в этой области, выбрали 20-ку самых интригующих экзопланет и планетарных систем, из почти 2000 известных ученым на сегодняшний день внесолнечных миров.
Некоторые из этих экзопланет представляют собой скалистые миры, некоторые газообразные, а некоторые очень, очень странные. Но есть одна вещь, что их объединяет – это научное понимание нашего места в космосе.
1. Kepler-186 f
Экзопланета Kepler-186f в представлении художника. Иллюстрация: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech
Планета была обнаружена в системе Kepler-186, расположенной на расстоянии 500 световых лет от Земли в созвездии Лебедя. Размеры планеты Kepler-186f почти схожи с размерами Земли, но пока что астрономам не известна масса и состав планеты. Тем не менее, исследования проведенные ранее, говорят, что эта планета имеет твердую поверхность.
2. HD 209458 b (Озирис)
Экзопланета HD209458b в представлении художника. Иллюстрация: NASA, European Space Agency, Alfred Vidal-Madjar (Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS)
Планета HD209458b вращается по орбите вокруг похожей на Солнце звезды, на расстоянии около 150 световых лет от Земли в направлении созвездия Пегаса. Озирис, имея массу около 60% массы Юпитера, находится очень близко к своей звезды: длина ее орбиты составляет всего одну двадцатую от длины орбиты Земли (0.5 а.е.).
Наблюдения показывают, что на этом газовом гиганте дуют мощные ветра со скоростью от 5000 до 10000 км/ч и присутствует атмосфера, некоторые элементы которой схожи с элементами атмосфер газовых гигантов нашей солнечной системы – Юпитера и Сатурна.
3. Система Kepler-11
Система Kepler 11 в представлении художника. Иллюстрация: NASA/Tim Pyle
Система Kepler 11 состоит из шести планет, которые вращаются вокруг солнцеподобной звезды на расстоянии около 2000 световых лет от Земли. Это самая многочисленная планетная система вокруг другой звезды, обнаруженная до сих пор.
Удивительно, но пять из шести планет находятся на орбитах, расположенных ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу в нашей системе. А шестая, самая дальняя, находится на расстоянии, равном удалению Венеры от Солнца. Планеты в системе Kepler 11 относительно малы и имеют массу, от 2,3 до 13,5 раз превышающую массу Земли.
4. Kepler-16 b
Система Kepler-16 глазами художника. Иллюстрация NASA/JPL-Caltech/R. Hurt.
Система Kepler-16 находится на расстоянии 220 световых лет от Солнца между созвездиями Лебедя и Лиры. Первая звезда системы - желтый карлик, который обозначается буквой А, - имеет массу 69% от массы Солнца и температуру примерно на 700 градусов ниже солнечной. Вторая звезда - красный карлик B - весит в пять раз меньше Солнца и вращается вокруг более крупной звезды на расстоянии 0,2 а.е. (1 а.е. - астрономическая единица - среднее расстояние между Землей и Солнцем), делая один оборот за 41 день.
Планета Kepler-16b вращается вокруг двойной звездной системы по орбите, примерно равной орбите Венеры, и совершает один оборот за 229 дней.5. 51 Pegasi b
Экзопланета 51 Pegasi b в представлении художника. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech
Планета 51 Pegasi b является довольно известным объектом: это первая экзопланета, обнаруженная (дата открытия: 6 октября 1995 год) на орбите солнцеподобной звезды главной последовательности. Система располагается на расстоянии около 50 световых лет от нашей планеты в созвездии Пегаса. Сама экзопланета является «горячим Юпитером» и находится на орбите совсем рядом от материнской звезды, совершая полный оборот по орбите всего за 4,23 земных суток!
6. CoRoT-7 b
Экзопланета CoRoT-7 b в представлении художника. Иллюстрация: ESO/L. Calcada.
CoRoT-7b является первым обнаруженным скалистым миром за пределами нашей Солнечной системы. Хотя в действительности это настоящий ад. Планета, которая находится на расстоянии 400 световых лет от нас, имеет радиус почти в пять раз больше, чем у Земли, и относится к классу «суперземель». Она расположена на очень близкой к родной звезде орбите (0,0172 астрономической единицы), и период её обращения составляет около 20 часов. Температура на освещённой стороне планеты чрезвычайно высока: около 2000 °C.
7. Kepler-22 b
Экзопланета Kepler-22b в представлении художника. Иллюстрация: NASA/Ames/JPL-Caltech
Планета Kepler-22b вращается вокруг солнцеподобной звезды спектрального класса G (как и наше Солнце). Звезда системы Kepler 22 чуть меньше и холоднее Солнца, а ее яркость меньше солнечной примерно на четверть. Система находится на расстоянии 600 световых лет от Земли.
Один год для Kepler-22b составляет 290 дней. Планета находится в обитаемой зоне - название чисто условное и объясняется нахождением планеты на таком удалении от звезды, где на ее поверхности (если таковая имеется) может быть вода в жидком состоянии. Радиус Kepler-22b примерно в 2,4 раза больше земного. Пока ученые не знают массу планеты, поэтому оценить ее плотность и примерный состав им еще предстоит.
8. Kepler-10 b
Экзопланета Kepler-10b в представлении художника. Иллюстрация: NASA/Kepler Mission/Dana Berry
Звезда, вокруг которой вращается Kepler-10b, находится на расстоянии около 560 световых лет от Земли в созвездии Дракона и похожа на наше Солнце. Относясь к классу «суперземель», Kepler-10b находится на довольно близкой к своему светилу орбите, совершая оборот вокруг него всего за 0,84 земных суток, при этом температура на ней достигает нескольких тысяч градусов Цельсия и по её поверхности текут реки из лавы. По оценке учёных, при диаметре в 1,4 диаметра Земли Kepler-10b имеет массу 4,5 земных.
9. Система Kepler-444
Система Kepler-444 в представлении художника. Иллюстрация: Tiago Campante/Peter Devine
Звезда Kepler-444, похожа на Солнце, однако её возраст составляет 11.2 миллиардов лет. На сегодняшний день это самая старая звезда о которой известно, что она обладает экзопланетами.
Система является домом для пяти экзопланет, размеры которых варьируются следующим образом: самые маленькие сопоставимы с размерами Меркурия, а самые крупные - с Венерой. Все эти планеты вращаются вокруг материнской звезды солнечного типа на очень близком расстоянии. В среднем, их орбитальный период составляет 10 дней. Для сравнения, орбитальный период Меркурия - 88 дней.
10. 55 Cancri e
Экзопланета 55 Cancri e в представлении художника. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech
Планета 55 Cancri e открыта в 2004 году. Орбитальный период 55 Cancri e составляет 17 часов 41 минут, планета на 60 процентов больше Земли в диаметре и при этом почти в 8,6 раз ее массивнее, имея очень высокую плотность
После оценки массы планеты и ее радиуса, а также изучение состава звезды, ученые пришли к выводу, что скалистый мир 55 Cancri e состоит в основном из углерода (в виде алмаза и графита), а также железа, карбида кремния, и, возможно, силикатов. Поверхность этой планеты, вероятно, покрыта графитом и возможно даже алмазами.
11. HD 189733 b
Экзопланета HD 189733 b в представлении художника. Иллюстрация: NASA, ESA, M. Kornmesser
Планета HD 189733 b, находится на расстоянии 63 световых лет от Земли в созвездии Лисички. HD 189733 b располагается на расстоянии 4,6 миллионов километров от материнской звезды. Температура на поверхности планеты превышает 1000 градусов Цельсия, а ветра там дуют со скоростью 7000 км/ч. Согласно предположениям ученых на планете идет дождь из стекла. Словно наша Луна, HD 189733 b всегда обращена к звезде одной стороной. Разность температур на светлой и темной сторонах планеты составляет около 260 градусов Цельсия. По размерам экзопланета схожа с Юпитером.
12. Система PSR B1257+12
Система PSR B1257+12 в представлении художника. Иллюстрация: JPL-Caltech
PSR 1257+12 представляет собой пульсар с планетной системой По соотношению периодов планеты напоминают Меркурий, Венеру и Землю. Не вполне ясно их происхождение. Внутренние планеты не смогли бы пережить взрыв сверхновой. Возможно, они сформировались после взрыва из вещества, перетекавшего на пульсар из второго компонента системы, позже утерянного. Несмотря на точность применённого метода, системы подобного типа не были обнаружены у других пульсаров.
13. Экзопланеты миссии K2
Суперземля. Иллюстрация ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger/ L. Calcada
Программа K2, одобренная агентством NASA в мае текущего года, буквально «воскресила» космическую обсерваторию «Кеплер». Напомним, что в мае 2013 года у аппарата сломался второй гироскоп (всего установлено 4 гироскопа) - прибор, который отвечает за ориентацию и стабилизацию космического аппарата. С того момента миссия "Кеплера", заключающаяся в поиске экзопланет была завершена. Тем не менее, спустя полгода, инженеры разработали инновационный способ, который вернул космический аппарат к работе. В результате на счету телескопа, в рамках этой программы, находится уже три открытые суперземли.
14. Система HR 8799
Снимок системы HR 8799, полученный обсерваторией «Кек». Фото NRC-HIA, C. Marois&Keck Observatory.
Звезда HR 8799 находится на расстоянии около 129 световых лет от Солнца в направлении созвездия Пегаса. Это довольно молодая звезда, чей возраст оценивается учёными примерно в 60-160 млн лет.
В 2008 году астрономами было обнаружено, что на орбите HR 8799 находятся три газовых гиганта; тогда же удалось напрямую сфотографировать один из них, получивший позднее обозначение HR 8799b. По своей массе HR 8799b превосходит массу Юпитера в семь раз. Система звезды HR 8799 вызывала у учёных особый интерес, так как по многим параметрам она напоминает Солнечную систему, только увеличенную в несколько раз. Масса HR 8799 в полтора раза превышает массу Солнца, её светимость превосходит светимость нашей звезды примерно в 5 раз, а обращающиеся вокруг неё планеты тяжелее Юпитера в 7-10 раз. Расстояние до всех трёх планет также намного больше, чем расстояние от Солнца до Земли: HR 8799b удалена от звезды на 24 а. е., HR 8799c - на 38 и HR 8799d - на 68 соответственно.
За орбитами HR 8799b и 8799d были обнаружены два пояса астероидов, напоминающих главный пояс астероидов и пояс Койпера в Солнечной системе. Благодаря своей молодости и высокой массе планеты оказались нагреты до температуры 1000-1100 К и были непосредственно зафиксированы на снимках, сделанных в ближнем инфракрасном диапазоне.
15 Система Kepler-36
Вид на газовый гигант Kepler 36c с «суперземли» Kepler 36-b. Иллюстрация David Aguilar / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Планетарная система Kepler-36 находиться на расстоянии 1200 световых лет от Земли. Звезда системы похожа на наше Солнце, однако планеты системы, а их пока обнаружено две, довольно необычны.
Одна из планет Kepler-36b в полтора раз больше Земли по размерам, но при этом в 4,5 раза тяжелее, то есть ее плотность должна соответствовать плотности металлов и значительно больше, чем у любой планеты Солнечной системы. Газообразный гигант Kepler-36c имеет размер с Нептун, но при этом вдвое легче его, то есть его плотность также нетипична для планет такого рода.
Самое интригующее - это орбиты планет. Расстояние между орбитами двух планет всего в пять раз больше чем расстояние между Землей и Луной, то есть приливные воздействия во время сближения Kepler-36c и Kepler-36b друг с другом должны быть просто колоссальны. Подсчитано, что такие сближения происходят каждые 97 дней, притом, что периоды обращения планет вокруг своей звезды равны соответственно всего 14 и 16 дням.
16. HD 114762 b
Экзопланета HD 114762 b в представлении художника. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech
Планета в двойной системе HD 114762 в созвездии Волосы Вероники. Была открыта Д. Латамом в 1989 году, но окончательно подтверждена лишь в 1999 году. Планета HD 114762 b вращается вокруг звезды F-класса на расстоянии 132 световых лет от Солнца. Оборот вокруг своей звезды, совершает по вытянутой орбите почти за 83 дня.
17. Kepler 452 b
Экзопланета Kepler 452b в представлении художника. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech
Планета Kepler 452b вращается вокруг своей звезды в так называемой «зоне жизни» – условный термин, который объясняет нахождением планеты на таком удалении от звезды, где на ее поверхности (если таковая имеется) может существовать вода в жидком состоянии (а где вода, там может быть и жизнь). Год на Kepler 452b составляет 385 дней – она всего на 5 % дальше, чем Земля от Солнца. При этом нахождение планеты на таком прекрасном расстоянии от своего светила и 6 миллиардов лет существования дают отличные шансы для зарождения и существования на её поверхности жизни.
18. HD80606 b
Экзопланета HD80606 b в представлении художника. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech
Планета HD80606b была открыта в 2001 году. Звезда HD 80606 расположена примерно в 190 световых годах в направлении на созвездие Большой Медведицы и очень похожа на Солнце. В отличие от Солнца, правда, у неё есть звезда-спутник HD 80607, находящийся от HD 80606 примерно вдвое дальше, чем Нептун от Солнца. А вот планета, которая крутится вокруг HD 80606, ни на одну из планет Солнечной системы не похожа.
Этот газовый гигант массой минимум в 4 массы Юпитера движется по невероятно вытянутой орбите. Возможно, так вытянуло орбиту именно взаимодействие со второй звездой системы. Кроме того, каждые 111 дней планета HD 80606b получает от своей звезды настоящие «звёздные удары», за несколько часов разогревающие планету вдвое – до 1500K. Бегущая в ночь ударная волна превращается в сверхзвуковые ураганы из раскалённого газа.
19. Система WASP-47
Экзопланета WASP-47 b в представлении художника. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech
В системе WASP-47 обнаружены четыре планеты, среди которых есть как и «горячий Юпитер», так и «холодный». Кроме того, один из газовых гигантов находится в так называемой «зоне жизни».
20. OGLE-2005-BLG-390L b
Экзопланета OGLE-2005-BLG-390L b в представлении художника. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech
Экзопланета OGLE-2005-BLG-390L b с температурой поверхности -220 градусов °C является пока самым холодным миром из найденных астрономами. Имея диаметр в 5,5 раз больше, чем у Земли, OGLE-2005-BLG-390L B относится к классу «суперземель» и вращается по орбите вокруг красного карлика на расстоянии 28 000 световых лет от Земли.
0
