Новости и статьи с тегом планетология

В Млечном пути 17 миллиардов планет, похожих на нашу

Валерий Камнев — Tue, 08 Jan 2013 17:12:15 +0400

Свой анализ исследователи основывают на наблюдениях знаменитого охотника за экзопланетами - космического телескопа "Кеплер". На проходящей сейчас в Калифорнии 221-й конференции Американского астрономического общества они сообщили еще о 461 кандидате в экзопланеты, что с февраля 2012 года были обнаружены "Кеплером". Всего "Кеплер", начав свои наблюдения с февраля 2009-го года, обнаружил 2740 потенциальных планет у 2036 звезд.

"Кеплер" ищет экзопланеты по "транзиту" – изменению яркости звезды в момент прохождения перед ней планеты. Это очень чувствительный инструмент, который способен заметить изменение яркости стоваттной лампочки, когда перед ней пролетит комар. Из почти полутысячи новых кандидатов самый большой процентный вклад внесли экзопланеты размером с Землю и суперземли – их общее количество увеличилось на 43 и 21 процент соответственно. Именно на этой впечатляющей статистике и строится вывод о 17 миллиардах двойников нашей планеты.

Всего "Кеплер", начав свои наблюдения с февраля 2009-го года, обнаружил 2740 потенциальных планет у 2036 звезд.

Если говорить точнее, астрономы "Кеплера" обнаружили, что 17% звезд обладают планетами размерами 0,8-1,25 размера Земли, вращающихся с периодом 85 суток или меньше. У четверти обследованных звезд есть суперземли с диаметром в 1,25-2 раза крупнее земного, период орбиты которых меньше или равен 150 суткам, и такую же долю "мини-нептунов" (от 2 до 4 радиусов Земли) с периодом обращения до 250 дней. Есть еще 3 процента звезд с макси-нептунами (от 4 до 6 радиусов).

Все это, разумеется, ни в коей мере не означает, что в нашей галактике имеется 17 миллиардов обитаемых "хуторов", которые, по крайней мере, в подавляющем большинстве случаев, никак между собою не сообщаются. Множество таких планет следует сразу откинуть, поскольку они не находятся в обитаемой зоне, где температуры поверхности позволяют воде находиться в жидком состоянии. Из жителей обитаемой зоны тоже следует исключить некоторое количество космических объектов типа нашего Марса, да вдобавок надо умножить это количество на планеты, пригодные для жизни, но на которых она по разным причинам не состоялась – не выдержала, например, очередного глобального вымирания, какие регулярно посещали и нашу Землю. Но если навскидку, с потолка, вдруг заявить, что на каждой тысячной планете размером с Землю все-таки зародилась жизнь, то окажется, что в пределах Млечного пути существует "всего" 17 миллионов разумных миров.

Это число может быть и больше, и меньше. Меньше – потому что подавляющее большинство обнаруженных "Кеплером" экзопланет все-таки остаются в статусе кандидатов. Одно дело - обнаружить планету по транзиту, и совсем другое, куда более трудоемкое, – доказать, что это, вне всяких сомнений, планета. К началу 2012-го года кандидатов, получивших подтвержденный статус планеты, было всего 33. Сегодня их стало 105. А больше – потому что на самом деле мы не знаем размеров обитаемой зоны. Жизнь может оказаться там, где ее даже не ищут, – под ледовой коркой спутников газовых гигантов, на темной стороне планет, слишком близко подобравшихся к своему светилу и потому безнадежно изжаривших одно из своих полушарий. Фактически мы даже не знаем, так ли уж важна для жизни вода.

Звезда в созвездии Волка и ее планеты растут одновременно

Редакция [ПОЛИТ.РУ] — Fri, 04 Jan 2013 13:34:14 +0400

Звезда под номером HD 142527 находится в созвездии Волка на расстоянии 450 световых лет от Земли. Она в два раза массивней Земли и намного моложе – ей всего 2 миллиарда лет, и она все еще формируется. Вокруг нее вращаются как минимум две крупных протопланеты, которые в процессе своего рождения вычистили вокруг звезды газопылевое облако, что по идее должно было остановить формирование самой звезды, однако она продолжает формироваться, высасывая вещество из внешнего, не вычищенного протопланетами сферического слоя газа и пыли через несколько тонких, но плотных нитей.

Если б не эти нити, заявляют астрономы, запасы строительного материала для звезды закончились бы меньше, чем за год. Больше того, Саймон Казассус, возглавляющий чилийскую команду, утверждает, что, скорее всего, примерно таким же образом наши Юпитер и Сатурн помогали в свое время рождаться Солнцу.

Саймон Казассус, возглавляющий чилийскую команду, утверждает, что, скорее всего, примерно таким же образом наши Юпитер и Сатурн помогали в свое время рождаться Солнцу.

Вычищенное от пыли и газа пространство велико – оно простирается по радиусу от десяти до ста сорока астрономических единиц (расстояние от Земли до Солнца). Все вещество газопылевого диска было выбрано оттуда местными газовыми гигантами, один из которых, имеющий 10 масс Юпитера, вращается по орбите, удаленной от звезды на 90 астрономических единиц, а второй, поменьше, в четыре массы Юпитера, удален от нее на 40 астрономических единиц. И эту пустоту пронизывают узкие каналы, по которым стремительным и мощным потоком идет к звезде вещество, питающее ее рост, – в основном, окись углерода.

Каким образом образовались эти каналы, до конца неясно, ученые предполагают, что они сформировались в тех областях "щели", где вещество было не до конца вычищено планетами. Непонятным остается механизм, позволяющий передавать звезде большую часть вещества внешнего диска.

Наблюдения проводились на строящейся сейчас сети радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама. Выводы, опубликованные в Nature, были сделаны астрономами на основе часа наблюдений за звездой HD 142527. Ученые надеются, что в течение следующих запланированных шести часов они смогут больше сказать о ее планетной системе, в частности, о том, есть ли там еще какие-нибудь планеты.

Следы внеземной жизни, предсказанной Высоцким, обнаружены

Редакция [ПОЛИТ.РУ] — Wed, 19 Dec 2012 19:35:56 +0400

Пока знаменитый охотник за экзопланетами, космический телескоп «Кеплер», ищет по Галактике далекие миры, буквально у нас под носом, в двенадцати световых годах отсюда, возможно, найдена целая планетная система. Если информация подтвердится, то окажется, что вокруг ближайшей к нам звезды Тау Кита крутится сразу пять суперземель, причем одна из них находится в «обитаемой» зоне, так что, возможно, Владимир Высоцкий был прав.

Планетную систему открыли случайно. Команда британских астрономов из Хертфордширского университета во главе с Микко Туоми решила опробовать сравнительно новый способ поиска экзопланет по колебаниям лучевой скорости звезды, то есть скорости, с которой она приближается к нам или удаляется, – эту скорость можно оценить благодаря допплеровскому эффекту. Чтобы откалибровать свою систему, они для начала решили посмотреть на звезду, которая хорошо изучена и у которой заведомо нет никаких планет, – Тау Кита.

Проанализировав более 6000 наблюдений Тау Кита, сделанных на телескопах в Чили, Австралии и на Гавайях, они обнаружили, что лучевая скорость звезды меняется таким образом, как если бы у нее было пять землеподобных планет – суперземель, каждая из которых от двух до семи раз массивнее нашей планеты.

Три из них, вероятно, находятся слишком близко к звезде и слишком горячи для того, чтобы на них существовала жизнь – их год длится соответственно 30, 35 и 94 суток. Четвертая отдалена от звезды примерно на то же расстояние, на которое Меркурий удален от Солнца, но поскольку Тау Кита, во многом похожая на Солнце, примерно в два раза тусклее его, то там вполне может существовать вода в жидком виде. Пятая, внешняя планета, вертится вокруг Тау Кита примерно на орбите Марса, а год ее составляет 640 суток – по всей видимости, она чересчур холодна для жизни.

Тау Кита в два раза старше Солнца, так что там было вполне достаточно времени для зарождения разумной жизни. 

Четвертая, потенциально обитаемая планета, в четыре раза массивней Земли, ее год длится 168 суток, и если бы человек когда-нибудь попал на нее, то он увидел бы в небе желтое солнце, размерами похожее на земное.

Тау Кита в два раза старше Солнца, так что там было вполне достаточно времени для зарождения разумной жизни. Однако никаких сигналов оттуда к нам не идет, и это значит одно из трех – разумной жизни там еще нет, разумной жизни там уже нет, или же тау-китяне настолько разумны, что им неинтересно заводить контакты с примитивными существами наподобие Homo sapiens.

Спутники-камикадзе окончили свой путь на лунной горе

Редакция [ПОЛИТ.РУ] — Tue, 18 Dec 2012 14:09:54 +0400

Спутники Ebb и Flow

Илл.: NASA/JPL-Caltech/MIT

Специалисты НАСА уготовили исчерпавшим все свое топливо и теряющим высоту спутникам роль камикадзе, чтобы те своим концом послужили науке и чтобы в результате неконтролируемого падения они случайно не упали на "исторически значимые" места лунной поверхности.

Падения произошли неподалеку от кратера Голдсмит, который в этот момент находился в тени, поэтому с Земли их увидеть было нельзя, и за концом "гравитационных" близнецов наблюдал другой лунный спутник НАСА - Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).

Сами спутники, каждый размером со стиральную машину, да к тому же полностью лишенные топлива, вряд ли могли поднять тучу лунной пыли. Предполагалось, что ультрафиолетовая камера LRO сможет, если повезет, зафиксировать вызванный ударами подъем с лунной поверхности летучих веществ, однако в настоящий момент результат падения спутников неизвестен. Предполагается также, что в течение двух недель LRO пройдет над местом падения и посмотрит, не появились ли там новые кратеры.

Научная польза от запланированного самоубийства спутников окажется невелика. Их падение куда важней в качестве способа избавляться от космического мусора. К сожалению, такой способ пригоден пока только на Луне. 

Так что в любом случае научная польза от запланированного самоубийства спутников окажется невелика. Их падение куда важней в качестве способа избавляться от космического мусора. К сожалению, такой способ пригоден пока только на Луне. На Земле, даже в ее океанах, слишком мало мест для контролируемого падения космических останков. Но даже если представить себе, что космические державы смогут договориться об океанском кладбище для отработавших своё спутников, то вряд ли эти договоры будут соблюдаться беспрекословно, ибо это приведет к сильному удорожанию всех космических околоземных программ.

Гравитационная карта Луны

Фото: NASA/JPL-Caltech/MIT/GSFC

С другой стороны, в будущем, возможно, такой шаг станет единственным способом "сохранить" космос. Космический мусор начинает причинять все больше и больше неприятностей. На околоземных орбитах сейчас находится больше 10 тысяч космических аппаратов, а функционирует из них хорошо если 5%. Как избавиться от этой опасной свалки, пока непонятно, хотя все время предлагаются новые решения этой проблемы.

Согласно международным стандартам, выработанным с большим трудом, на борту любого искусственного спутника Земли должны присутствовать резервные запасы топлива, чтобы по истечении срока его работы его можно было "сбросить" в специальные районы околоземных орбит, где он никому не помешает, или попросту направить к Земле (чтобы он сгорел в верхних слоях атмосферы).

Кладбища спутников предполагается расположить на 200-300 км выше зоны геостационарных орбит. Однако поскольку это связано с дополнительными многомиллионными затратами, реализация этих стандартов идет очень медленно и с большим трудом.

Измеряя расстояние между собой, "Эбб" и "Флоу" создали гравитационную карту Луны очень высокого разрешения. Оказалось: поверхность Луны крайне неоднородна по плотности. В прошлом она подвергалась куда более интенсивной бомбардировке, чем считалось. 

Перед падением "Эбб" и "Флоу" создали гравитационную карту Луны очень высокого разрешения. Они делали это, просто измеряя расстояние между собой. Как только под первым из спутников оказывалась гравитационная аномалия, он либо уходил от собрата, либо начинал к нему приближаться, а расстояние между ними (100-200 км) измерялось с высочайшей точностью. Отсюда, зная массу спутника (около 300 кг) и его расстояние до лунной поверхности, легко было рассчитать величину гравитационного отклонения.

Оказалось, что лунная поверхность крайне неоднородна по плотности, иными словами, в прошлом она подвергалась куда более интенсивной бомбардировке, чем считалось раньше. Одновременно ее кора примерно на 20 км тоньше прежних оценок. Ее толщина варьируется в пределах 34-43 км. Впрочем, это всего лишь первые результаты.

Основные данные, переданные на Землю миссией GRAIL, пока не изучены, и ученые ожидают от их анализа множества сюрпризов.

На Меркурии обнаружен водяной лёд

Григорий Колпаков — Thu, 13 Dec 2012 15:10:46 +0400

Композитное изображение Меркурия, составленное из снимков, сделанных зондом Messenger

Фото: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Наличие льда на самой близкой к Солнцу планете, поверхность которой в знойные времена нагревается до 400 градусов Цельсия, выглядит парадоксом. С другой стороны, этот лед можно было бы сделать символом Меркурия - планеты, у которой все не так. Он давно бы должен синхронизировать свое вращение с движением вокруг Солнца и, подобно Луне, глядящей на Землю, навсегда повернуться к нему одной стороной – он этого не делает. Ось его вращения тоже не так направлена – она почти перпендикулярна к орбите и светилу. У него большое и почему-то до сих пор расплавленное ядро. И на этом список «неправильностей» Меркурия отнюдь не заканчивается.

Существование льда на Северном полюсе Меркурия было заподозрено в 1991 году после того, как его радарное обследование с помощью наземных радиотелескопов Very Large Array и Goldstone обнаружило там светлые пятна. Эти пятна, светлые для радаров, находились внутри кратеров, там, куда никогда не добирается Солнце. Однако до сих пор ученым не удавалось получить убедительных доказательств о том, что это именно лёд.

Среди семи исследовательских инструментов, которыми оснащен «Мессенджер», есть нейтронный спектрометр, который изучает поверхность Меркурия по высокоэнергичным нейтронам, отразившимся от нее. Вода в этом нейтронном спектре дает свою специфическую подпись, и эта подпись на Северном полюсе планеты была, наконец, обнаружена. По данным, полученным от спектрометра, ученые приблизительно оценили количество меркурианского водяного льда – от ста миллиардов до триллиона тонн.

По данным, полученным от спектрометра, ученые приблизительно оценили  количество меркурианского водяного льда – от ста миллиардов до триллиона  тонн.

Однако разрешающая способность нейтронного детектора очень низка, и ошибка измерения составляет сотни километров, поэтому понять, что это за вода, и находится ли она в кратерах, было невозможно. Обычные камеры тоже ничего не могли сказать – поскольку солнце туда не добирается, то там ничего и не видно. На помощь пришел альтиметр. Он измеряет высоту, направляя вниз лазерные импульсы длительностью в 10 наносекунд. По словам планетолога Грегори Ноймана, главного автора одной из статей в Science, воду с помощью альтиметра ученые решили искать, измеряя энергию вернувшихся назад фотонов. «Хотя их количество невелико, - говорит Нойман, - мы могли ожидать, что мы сможем с их помощью уловить намек на присутствие воды».

Поверхность Меркурия покрыта множеством впадин. Одна из таких впадин видна в кратере в центре снимка

Фото: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Сначала результаты были загадочными – донья кратеров, заподозренных в наличии там льда, оказались темными, они были даже темнее своего окружения. Наконец, после долгих поисков, были найдены два кратера, у которых дно было в 2-4 раза ярче окружения, – и это значило, что вода, наконец, найдена.

Но как же с темными кратерами? Радары видели там воду, «Мессенджера» – нет. Тайну немного прояснили результаты температурного моделирования. Оказалось, что там не царит вечная темнота, и что рассеянный солнечный свет иногда туда все-таки попадает, моментально испаряя всю попавшую под него воду. От нее остается только осадок в виде тонкого черного органического налета. За миллиарды лет этот осадок превратился в черную пленку толщиной в 20-30 см, невидимую для радара, и та вода, которая оказалась под ней, надежно защищена от солнечного влияния.

По словам Шона Соломона, планетолога из Колумбийского университета, возглавляющего команду «Мессенджера», органика, из которой составлена эта пленка, состоит из гидрокарбонатов наподобие метана и этана, встречающихся в кометах и астероидах. Это дало ученым возможность придумать хорошее объяснение тому, как работают полярные ледовые ловушки Меркурия.

Каждый раз, когда комета или астероид падает на Меркурий, они испаряются. Испаренное вещество частично улетает в пространство, частично падает на поверхность, откуда снова выбрасывается Солнцем в космос, однако небольшая часть вещества успевает забраться в тень кратера. И там миллиардами лет, молекула за молекулой, вода и органика постепенно накапливаются.

У Меркурия нет круговорота воды, как на Земле - там есть процесс ее медленного и вечного накопления, процесс удивительный и нигде в Солнечной системе не обнаруженный.

Даже воду Меркурий собирает не так, как все.