Сегодня астрономия переживает очередной виток развития. Новые открытия происходят с увеличивающейся частотой. Число планет, обнаруженных за пределами Солнечной системы уже исчисляется тысячами. И это только подтвержденные планеты, не считая возможных кандидатов.

Для систематизации обнаруженных планет ученые ищут способы их классификации по общим признакам. Сегодня существует несколько общепринятых моделей классификации, но чаще всего экзопланеты делят на газовые и на планеты земного типа. О последних и пойдет речь в этой статье.

 

Экзопланеты земного типа

Подобные объекты являются предметом особого интереса ученых, так как одной из важнейших задач современной науки является поиск внеземной жизни, а вероятность найти её на землеподобной планете гораздо выше, чем на газовой. Итак, какими же бывают планеты этого типа?

 

1

Миниземля

Миниземля

Как видно из названия, этот тип объектов имеет размеры не большие, чем у Земли. В Солнечной системе к этому классу можно отнести Землю, Венеру, Марс и Меркурий. Чем меньшие размеры имеет планета земного типа, тем меньше её гравитационная составляющая. Вкупе со слабым магнитным полем это приводит к тому, что атмосфера не способна задерживаться на поверхности и улетучивается в космическое пространство.

Как правило, подобные объекты находятся вблизи своих родительских звезд, что приводит к сильному разогреванию поверхности. Из-за небольших размеров, миниземли довольно сложно обнаружить. Чаше всего находят их с помощью транзитного метода, который эффективен для поиска планет, вращающихся на близком удалении от звезды.

Первыми обнаруженными планетами этого класса были Kepler-20 e и Kepler-20 f, вращающиеся вокруг красного карлика, удаленного от нас на 945 световых года.

 

Несколько примеров миниземель

 

Kepler-20 e

Кеплер 20 е

На фото: Сравнительные размеры Земли и Кеплер20е

Kepler-20 e является второй по удаленности планетой от родительской звезды, тем не менее она имеет диаметр орбиты в 6 раз меньший, чем у Меркурия. Такая близость к звезде делает температуру на поверхности миниземли очень высокой — около 740°C, что переводит её в разряд потенциально необитаемых.

 

Kepler-20 f

Kepler-20 f

На фото: Сравнительные размеры Земли и Кеплер20f

Эта миниземля имеет размеры чуть большие, чем у Земли. Её радиус на 3,4% больше земного, хотя имеет 0,66 земной массы. Планета является четвертой по удаленности от звезды, диаметр её орбиты более, чем в 3 раза меньше диаметра орбиты Меркурия. Один год на Kepler-20 f длится всего 19,5 дней.

Несмотря на сходство в размерах и массе с Землей, условия на Kepler-20 f значительно отличаются от привычных для нас. Из-за близости к звезде, средняя температура поверхности здесь около 432°С, это слишком высоко для поддержания воды в жидком виде и достаточно для плавления многих металлов. Но вполне возможно, что атмосфера Kepler-20 f содержит большое количество водяного пара.

 

PSR B1257+12 b

PSR-B1257+12-b

Удивительная миниземля, которая находится на расстоянии 2300 световых лет от нас в созвездии Девы. Планета уникальна тем, что вращается вокруг пульсара — компактного космического объекта, состоящего из нейтронной звезды.

Миниземля, одна из трех найденных планет на орбите пульсара PSR B1257+12. Своими размерами она примерно в 2 раза больше Луны, и имеет массу в 50 раз меньше земной.

 

Kepler-37 b

Кеплер37б

Эта миниземля вращается вокруг желтого карлика Kepler-37, находящегося в созвездии Лиры на расстоянии 126 св.лет от нас. В момент своего открытия это была самая маленькая экзопланета из всех известных. Её радиус (3900 км.) лишь немного превышает радиус Луны (3476 км.). Диаметр орбиты планеты приблизительно в 4 раза меньше диаметра орбиты Меркурия, это делает условия на поверхности близкими к меркурианским.

 

2

Суперземля

Суперземля

Суперземля — это класс планет, схожих по своей массе, которая находится в пределах от 1 до 10 масс Земли. В некоторых источниках говорится о массах от 5 до 10 земных.

Пожалуй, это один из самых простых типов классификации космических объектов, т.к. ни близость к звезде, ни состав в этом классе не учитывается, важна лишь только масса. Хотя и здесь встречаются некоторые пограничные случаи. Например планета Мю Жертвенника c, которая находится в 50,6 световых годах от нас, имеет массу 10,5 земных (или 3% от массы Юпитера).

Чаще всего суперземли находят у звезд, относящихся к желтым и красным карликам, масса которых равна от 35% до 85% солнечной. Ещё одной отличительной чертой звезд, имеющих суперземли является их обедненность металлами.

Конечно, подобные типы космических объектов могут иметь совершенно различный состав, температуру и прочие характеристики, но ученые склонны полагать, что большая их часть — это каменные планеты, имеющие геологию, схожую с земной. И, если такая планета будет находиться в зоне обитаемости звезды, то очень возможно, что она будет сильно похожа на нашу Землю, даже имея гораздо большие размеры.

 

Примеры некоторых суперземель

 

PSR B1257+12 c

PSR B1257+12 c

Эта суперземля вращается вокруг уже известной нам нейтронной звезды, одна из планет которой является миниземлёй (о ней thebiggest.ru писал чуть выше). Удивительно и то, что за неброским названием «PSR B1257+12 c» скрывается первая обнаруженная экзопланета в истории! Открытие случилось в 1991 году, когда польский астроном Александр Вольщан заметил периодические изменения в интенсивности сигналов пульсара PSR 1257+12, открытого им же годом ранее. Позже оказалось, что на орбите пульсара вращаются по меньшей мере 3 объекта, два из которых относятся к суперземлям, а один является миниземлей.

Примечание: «АЕ» — это Астрономическая Единица. Этим термином называют единицу длины, равную среднему расстоянию между Землей и Солнцем, а это около 150 млн. км.

Диаметр орбиты суперземли PSR B1257+12 c равен 0,3АЕ. Очень сложно представить условия на этой планете, но очевидно, что они сильно отличаются от всех известных нам планет. Пульсар имеет колоссальное магнитное поле, планета подвержена мощнейшему ионизирующему излучению. Многие ученые предполагают, что и здесь при определенных условиях возможно наличие жизни. На Земле существуют некоторые формы жизни, устойчивые к различным видам излучений, включая ионизирующее. Кроме того, температура пульсара может достигать миллиона градусов по Кельвину, а пульсарный ветер способен обогревать находящиеся на орбите планеты.

 

Kepler-442 b

Кеплер 442 b

Радиус Kepler-442 b больше земного на 30%, а масса более, чем в 2,3 раза превышает земную. Находится экзопланета на расстоянии 1120 св.лет от нас. Она представляет большой интерес астрономов тем, что вращается в так называемой «зоне обитаемости» своей звезды — оранжевого карлика массой 0,61 солнечной. Радиус орбиты вращения Kepler-442 b равен 0,41АЕ, но из за более слабой светимости родительской звезды, условия на поверхности очень могут быть похожими на земные.

 

Глизе 832 c

Глизе 832 с

Эта экзопланета, вращающаяся вокруг красного карлика на расстоянии 16 св.лет от нас, имеет один из самых высоких индексов подобия Земле среди всех известных сегодня планет. Хотя Глизе 832 c более, чем в 6 раз ближе к родительской звезде, чем Земля, она получает примерно то же количество тепла. Её масса чуть более, чем в 5 раз превышает земную, и по размерам она чуть менее, чем в полтора раза крупнее Земли. Дальнейшие исследования планеты должны пролить свет на состав и плотность атмосферы Глизе 832 c, а также о возможности нахождения на ней живых организмов.

 

Проксима Центавра b

Проксима Центавра b

Первые упоминания об этой суперземле появились в 2013 году, однако данные о ней перепроверялись и окончательное подтверждение получили лишь в 2016 году. Интерес к планете вызывает тот факт, что вращается она вокруг желтого карлика Проксима Центавра, а это ближайшая к нам звезда. Её размеры и масса почти в 10 раз уступают нашему Солнцу. Находится она на расстоянии 4,3 св.года, или 40 трлн. км. от нас.

Вернемся к характеристикам Проксима Центавра b. Полный оборот вокруг звезды планета делает за 270 часов (около 11 суток). Такая скорость обусловлена близким расположением к звезде, ведь радиус орбиты вращения суперземли в 20 раз меньше радиуса орбиты Земли и даже в 7 раз меньше орбиты Меркурия. Такая близость к тусклой звезде создаёт условия нахождения на планете воды в жидкой форме, что делает Проксиму Центавру b потенциально жизнепригодной. Средняя температура на поверхности планеты −39°С. Радиус Проксима Центавра b на 10-11% превосходит Земной, а масса на 27% больше массы Земли.

Согласно последним данным, экзопланета, не имея собственного магнитного поля, подвержена космическому излучению, в сотни раз превышающее излучение, получаемое Землей. Такое излучение могло бы погубить почти все живые организмы Земли, хотя мы знаем некоторые виды бактерий, способные выживать и в более экстремальных условиях. Ученые нашли несколько моделей при которых жизнь в состоянии защитить себя от мощных излучений звезды. Но в марте 2017 года на родительской звезде наблюдалась сильнейшая вспышка, в ходе которой яркость звезды увеличилась десятикратно на целых 10 секунд. В момент вспышки произошёл огромный выброс излучения, которое легко могло сделать безжизненной любые известные формы жизни.

 

3

Хтоническая планета

Выжженная планета

Следующим типом планет земной группы являются хтонические экзопланеты. К ним относят газовых гигантов, которые в ходе эволюции потеряли газовую оболочку, оголив своё твердое ядро.

Планет подобного типа найдено немного, но явления, в ходе которых образуются подобные объекты, довольно распространены в космосе. «Выветривание» газа происходит из-за близости газового гиганта к звезде. Звездный ветер постепенно сдувает газовую составляющую планеты, оставляя лишь тяжелы элементы.

 

Несколько примеров

 

CoRoT-7 b

Корот 7 б

CoRoT-7 b была обнаружена в 2009 г. Помимо хтонических, она относится к типу суперземель, а также к лавовым и железным планетам. Вращается CoRoT-7 b вокруг желтого карлика на удалении 489 св.лет от нас. Радиус планеты в полтора раза превышает земной, а своей массой она превосходит Землю в 7,4 раза. Это означает, что средняя плотность планеты выше земной примерно в 2 раза.

Неудивительно, что CoRoT-7 b потерял свою газовую оболочку, ведь радиус орбиты планеты в 22 раза меньше радиуса орбиты Меркурия. Несмотря на то, что родительская звезда CoRoT-7 немного меньше Солнца, температура на такой близкой орбите очень высокая. Вероятно на поверхности CoRoT-7 b бушует огромный лавовый океан, температура которого выше 2500°С, такой температуры достаточно для плавления почти всех известных металлов и минералов. Из-за больших приливных сил, планета, вероятно всегда повернута одной стороной к звезде. Это делает возможным на обратной более холодной стороне выпадения осадков в виде лавы и камней.

 

HD 209458 b

HD 209458 b

Эта планета не относится к хтоническим, но мы помещаем её в этот список «авансом». В очень далеком будущем этот газовый гигант может лишиться большей части своей материи, став хтонической экзопланетой. HD 209458 b является, пожалуй, самой изученной экзопланетой в мире.

Принадлежит она к разряду горячих юпитеров, вращается вокруг желтого карлика, находящегося в созвездии Пегаса на расстоянии 153 св. года.

HD 209458 b имеет размеры, почти в полтора раза превышающие Юпитер, при массе равной 0,6 юпитерианским. Планета удалена от звезды на расстояние, равное 1/8 радиуса орбиты Меркурия. Близость к звезде приводит к тому, что одна сторона экзопланеты разогревается до огромных температур, а другая (обратная сторона) значительно холоднее. Как и все планеты, находящиеся в большой близости к звезде, HD 209458 b всегда повернута одной стороной к светилу. Разность температур солнечной и темной сторон приводит к тому, что на поверхности бушуют сильнейшие штормы, скорость ветра которых составляет 2 км/с. Кроме того, верхние части атмосферы под действием звездного ветра выдуваются в космическое пространство, образуя за планетой огромный шлейф, похожий на большой хвост кометы.

 

Продолжение на следующей странице ↓↓↓

>>> Страница №2: Продолжение<<<

Поделиться

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here