Сьогодні астрономія переживає черговий виток розвитку. Нові відкриття відбуваються з дедалі більшого частотою. Число планет, виявлених за межами Сонячної системи вже обчислюється тисячами. І це тільки підтверджені планети, не рахуючи можливих кандидатів.
Для систематизації виявлених планет вчені шукають способи їх класифікації за загальними ознаками. Сьогодні існує кілька загальноприйнятих моделей класифікації, але частіше за все екзопланети ділять на газові і на планети земного типу. Про останніх і піде мова в цій статті.
Екзопланети земного типу
Подібні об'єкти є предметом особливого інтересу вчених, так як однієї з найважливіших завдань сучасної науки є пошук позаземного життя, а ймовірність знайти її на землеподобной планеті набагато вище, ніж на газовій. Отже, якими ж бувають планети цього типу?
1
Мініземля
Як видно з назви, цей тип об'єктів має розміри не більші, ніж у Землі. У Сонячній системі до цього класу можна віднести Землю, Венеру, Марс і Меркурій. Чим менші розміри має планета земного типу, тим менше її гравітаційна складова. Укупі із слабким магнітним полем це призводить до того, що атмосфера не здатна затримуватися на поверхні і випаровується в космічний простір.
Як правило, подібні об'єкти знаходяться поблизу своїх батьківських зірок, що призводить до сильного розігрівання поверхні. Через невеликі розміри, мініземлі досить складно виявити. Найчастіше знаходять їх за допомогою транзитного методу, який ефективний для пошуку планет, що обертаються на близькій відстані від зірки.
Першими виявленими планетами цього класу були Kepler-20 e та Kepler-20 f, що обертаються навколо червоного карлика, віддаленого від нас на 945 світлових роки.
Кілька прикладів мініземель
Kepler-20 e
На фото: Порівняльні розміри Землі і Кеплер20е
Kepler-20 e є другою за віддаленості планетою від батьківської зірки, проте вона має діаметр орбіти в 6 разів менший, ніж у Меркурія. Така близькість до зірки робить температуру на поверхні мініземлі дуже високою - близько 740 ° C, що переводить її в розряд потенційно незаселених.
Kepler-20 f
На фото: Порівняльні розміри Землі і Кеплер20f
Ця мініземля має розміри трохи більші, ніж у Землі. Її радіус на 3,4% більше земного, хоча має 0,66 земної маси. Планета є четвертою за віддаленості від зірки, діаметр її орбіти більш, ніж в 3 рази менше діаметра орбіти Меркурія. Один рік на Kepler-20 f триває всього 19,5 днів.
Незважаючи на схожість в розмірах і масі з Землею, умови на Kepler-20 f значно відрізняються від звичних для нас. Через близькість до зірки, середня температура поверхні тут близько 432 ° С, це занадто високо для підтримки води в рідкому вигляді і досить для плавлення багатьох металів. Але цілком можливо, що атмосфера Kepler-20 f містить велику кількість водяної пари.
PSR B1257 + 12 b
Дивовижна мініземля, яка знаходиться на відстані 2300 світлових років від нас у сузір'ї Діви. Планета унікальна тим, що обертається навколо пульсара - компактного космічного об'єкта, що складається з нейтронної зірки.
Мініземля, одна з трьох знайдених планет на орбіті пульсара PSR B1257 + 12. Своїми розмірами вона приблизно в 2 рази більше Місяця, і має масу в 50 разів менше земної.
Kepler-37 b
Ця мініземля обертається навколо жовтого карлика Kepler-37, що знаходиться в сузір'ї Ліри на відстані 126 Хаббл-тип від нас. У момент свого відкриття це була найменша екзопланета з усіх відомих. Її радіус (3900 км.) Лише трохи перевищує радіус Місяця (3476 км.). Діаметр орбіти планети приблизно в 4 рази менше діаметра орбіти Меркурія, це створює умови на поверхні близькими до меркуріанським.
2
Суперземля
Суперземля - це клас планет, схожих за своєю масою, яка знаходиться в межах від 1 до 10 мас Землі. У деяких джерелах говориться про маси від 5 до 10 земних.
Мабуть, це один з найпростіших типів класифікації космічних об'єктів, тому що ні близькість до зірки, ні складу в цьому класі не враховується, важлива лише тільки маса. Хоча і тут зустрічаються деякі прикордонні випадки. Наприклад планета Мю жертовника c, яка знаходиться в 50,6 світлових роках від нас, має масу 10,5 земних (або 3% від маси Юпітера).
Найчастіше суперземлі знаходять у зірок, що відносяться до жовтим і червоним карликам, маса яких дорівнює від 35% до 85% сонячної. Ще однією відмінною рисою зірок, що мають суперземлі є їх збіднення металами.
Звичайно, подібні типи космічних об'єктів можуть мати абсолютно різний склад, температуру та інші характеристики, але вчені схильні вважати, що більша їх частина - це кам'яні планети, що мають геологію, схожу із земною. І, якщо така планета перебуватиме в зоні населеності зірки, то дуже можливо, що вона буде сильно схожа на нашу Землю, навіть маючи набагато більші розміри.
Приклади деяких суперземель
PSR B1257 + 12 c
Ця суперземля обертається навколо вже відомої нам нейтронної зірки, одна з планет якої є мініземлёй (про неї thebiggest.ru писав трохи вище). Дивно й те, що за непомітною назвою «PSR B1257 + 12 c» ховається перша виявлена екзопланета в історії! Відкриття сталося в 1991 році, коли польський астроном Олександр Вольщан зауважив періодичні зміни в інтенсивності сигналів пульсара PSR 1257 +12, відкритого ним же роком раніше. Пізніше виявилося, що на орбіті пульсара обертаються щонайменше 3 об'єкти, два з яких відносяться до Суперземля, а один є мініземлей.
Примітка: «АЕ» - це Астрономічна Одиниця. Цим терміном називають одиницю довжини, що дорівнює середній відстані між Землею і Сонцем, а це близько 150 млн. Км.
Діаметр орбіти суперземлі PSR B1257 + 12 c дорівнює 0,3А. Дуже складно уявити умови на цій планеті, але очевидно, що вони сильно відрізняються від всіх відомих нам планет. Пульсар має колосальне магнітне поле, планета схильна до наймогутнішого іонізуючого випромінювання. Багато вчених припускають, що і тут при певних умовах можлива наявність життя. На Землі існують деякі форми життя, стійкі до різних видів випромінювань, включаючи іонізуюче. Крім того, температура пульсара може сягати мільйона градусів за Кельвіном, а пульсарний вітер здатний обігрівати знаходяться на орбіті планети.
Kepler-442 b
Радіус Kepler-442 b більше земного на 30%, а маса більш, ніж в 2,3 рази перевищує земну. Знаходиться екзопланета на відстані 1120 Хаббл-тип від нас. Вона представляє великий інтерес астрономів тим, що обертається в так званій «зоні населеності» своєї зірки - оранжевого карлика масою 0,61 сонячної. Радіус орбіти обертання Kepler-442 b дорівнює 0,41АЕ, але з за більш слабкою світності батьківської зірки, умови на поверхні дуже можуть бути схожими на земні.
Глізе 832 c
Ця екзопланета, що обертається навколо червоного карлика на відстані 16 Хаббл-тип від нас, має один з найвищих індексів подібності Землі серед усіх відомих сьогодні планет. Хоча Глізе 832 c більш, ніж в 6 разів ближче до батьківської зірки, ніж Земля, вона отримує приблизно таку саму кількість тепла. Її маса трохи більше, ніж в 5 разів перевищує земну, і за розмірами вона трохи менше, ніж в півтора рази більше Землі. Подальші дослідження планети повинні пролити світло на склад і щільність атмосфери Глізе 832 c, а також про можливості знаходження на ній живих організмів.
Проксима Центавра b
Перші згадки про цю Суперземля з'явилися в 2013 році, проте дані про неї перевірялися і остаточне підтвердження отримали лише в 2016 році. Інтерес до планети викликає той факт, що обертається вона навколо жовтого карлика Проксима Центавра, а це найближча до нас зірка. Її розміри і маса майже в 10 разів поступаються нашому Сонцю. Знаходиться вона на відстані 4,3 св.года, або 40 трлн. км. від нас.
Повернемося до характеристик Проксима Центавра b. Повний оборот навколо зірки планета робить за 270 годин (близько 11 діб). Така швидкість обумовлена близьким розташуванням до зірки, адже радіус орбіти обертання суперземлі в 20 разів менше радіуса орбіти Землі і навіть в 7 разів менше орбіти Меркурія. Така близькість до тьмяною зірці створює умови перебування на планеті води в рідкій формі, що робить Проксиму Центавра b потенційно жизнепригодности. Середня температура на поверхні планети -39 ° С. Радіус Проксима Центавра b на 10-11% перевершує Земний, а маса на 27% більша за масу Землі.
Згідно з останніми даними, екзопланета, не маючи власного магнітного поля, схильна до космічного випромінювання, в сотні разів перевищує випромінювання, що отримується Землею. Таке випромінювання могло б погубити майже всі живі організми Землі, хоча ми знаємо деякі види бактерій, здатні виживати і в більш екстремальних умовах. Вчені знайшли кілька моделей при яких життя в стані захистити себе від потужних випромінювань зірки. Але в березні 2017 року на батьківської зірки спостерігалася сильна спалах, в ході якої яскравість зірки збільшилася десятикратно на цілих 10 секунд. У момент спалаху стався величезний викид випромінювання, яке легко могло зробити млявої будь-які відомі форми життя.
3
Хтонічна планета
Наступним типом планет земної групи є хтонические екзопланети. До них відносять газових гігантів, які в ході еволюції втратили газову оболонку, оголивши своє тверде ядро.
Планет подібного типу знайдено небагато, але явища, в ході яких утворюються подібні об'єкти, досить поширені в космосі. «Вивітрювання» газу відбувається через близькість газового гіганта до зірки. Зоряний вітер поступово здуває газову складову планети, залишаючи лише важкі елементи.
Кілька прикладів
CoRoT-7 b
CoRoT-7 b була виявлена в 2009 р Крім хтонических, вона відноситься до типу суперземель, а також до лавовим і залізним планет. Обертається CoRoT-7 b навколо жовтого карлика на відстані 489 Хаббл-тип від нас. Радіус планети в півтора рази перевищує земний, а своєю масою вона перевершує Землю в 7,4 рази. Це означає, що середня щільність планети вище земної приблизно в 2 рази.
Не дивно, що CoRoT-7 b втратив свою газову оболонку, адже радіус орбіти планети в 22 рази менше радіуса орбіти Меркурія. Незважаючи на те, що батьківська зірка CoRoT-7 трохи менше Сонця, температура на такій близькій орбіті дуже висока. Ймовірно на поверхні CoRoT-7 b бушує величезний лавовий океан, температура якого вище 2500 ° С, такої температури досить для плавлення майже всіх відомих металів і мінералів. Через великі приливних сил, планета, ймовірно завжди повернена однією стороною до зірки. Це робить можливим на зворотній більш холодній стороні випадання опадів у вигляді лави і каменів.
HD 209458 b
Ця планета не належить до хтоническим, але ми поміщаємо її в цей список «авансом». У дуже далекому майбутньому цей газовий гігант може позбутися більшої частини своєї матерії, ставши хтонической екзопланетою. HD 209458 b є, мабуть, самої вивченою екзопланетою в світі.
Належить вона до розряду гарячих юпітерів, обертається навколо жовтого карлика, що знаходиться в сузір'ї Пегаса на відстані 153 св. року.
HD 209458 b має розміри, майже в півтора рази перевищують Юпітер, при масі рівній 0,6 юпітеріанскую. Планета віддалена від зірки на відстань, рівну 1/8 радіуса орбіти Меркурія. Близькість до зірки призводить до того, що одна сторона екзопланети розігрівається до величезних температур, а інша (зворотна сторона) значно холодніше. Як і всі планети, що знаходяться у великій близькості до зірки, HD 209458 b завжди повернена однією стороною до світила. Різниця температур сонячної і темної сторін призводить до того, що на поверхні вирують найсильніші шторми, швидкість вітру яких становить 2 км / с. Крім того, верхні частини атмосфери під дією зоряного вітру видуваються в космічний простір, утворюючи за планетою величезний шлейф, схожий на великий хвіст комети.
Продовження на наступній сторінці ↓↓↓
>>> Сторінка №2: Продовження <<<