меню  содержание   news223  news224  news225  
                                 Астрономы заглянули  в недра экзопланет
                
                     Экстрасолнечная планета XO-1b, обнаруженная недавно профессиональными  и 
                     астрономами-любителями.  Изображение  с сайта  hubblesite.org/newscenter

  Группа европейских астрономов, возглавляемая доктором Тристаном Гилло (Tristan Guillot)  из парижс-
 кого Национального центра научных исследований ( Centre National De La Recherche Scientifique - CNRS)
 и французской Обсерватории Лазурного берега (Observatoire de la Cote d'Azur),  провела изучение  внут-
 реннего устройства так называемых "горячих юпитеров" ("hot Jupiters") - гигантских газовых экзопланет,
 расположенных очень близко к своему светилу. О подобных экстрасолнечных  (инозвездных) объектах
 говорят также как о "пегасидах" ( Pegasids,  не путать с одноименными метеорными потоками )  и "типа
 51-й Пегаса" ( 51 Peg  - звезда с первым найденным "горячим юпитером"). Несмотря на удаленность от
 нас подобных небесных тел,  удалось все-таки  выяснить некоторые  подробности  об  их центральных
 ядрах. В частности, найдена корреляция  между количеством тяжелых элементов  в "горячих юпитерах"
 и степенью "металличности" их родительских звезд.  Таким образом сделан  первый шаг  в понимании
 физической природы всех экстрасолнечных планет. Исследование публикуется в журнале "Астрономия
 и астрофизика" (Astronomy & Astrophysics), но уже  доступно онлайн  в формате PDF. 
  На настоящий момент астрономы обнаружили 188 экстрасолнечных планет, среди которых  10 класси-
 фицируются как "транзитные планеты" ("transiting planets"), то есть "проходящие"  на фоне  родительской
 звезды и тем самым затеняющие её свет.. Эти планеты, следуя  по своим орбитам,  периодически  про-
 ходят между звездой и Землёй  и таким образом поддаются  регистрации "методом транзита" -  по едва
 заметному  убыванию светового потока от звезды-хозяйки. Учитывая  текущие технические  ограниче-
 ния, единственный тип транзитных планет, который может быть выявлен, - это гиганты, орбиты кото-
 рых  расположены близко  к родительской звезде, - то есть  те самые  "горячие юпитеры" -  "пегасиды".  
  Тот  десяток  транзитных планет, с которыми в настоящее время имеют дело ученые,  характеризуется
 массами от 110 до 430 земных масс ( для сравнения,  Юпитер с его 318 земными массами является  са-
 мой массивной планетой в нашей  Солнечной системе).  Год   на типичном "горячем юпитере"  может
 длиться  лишь  несколько дней,  тогда как даже наш Меркурий - ближайшая к Солнцу планета  Солнеч-
 ной системы - облетает его за 88 дней. 

 Вообще говоря, для обнаружения экзопланет есть по меньшей мере четыре различных способа.  Перво-
 начально по вариациям в излучении пульсара удалось зафиксировать присутствие  планет размером  с
 Землю, затем с помощью доплеровской спектроскопии и наземных телескопов ученые научились изме-
 рять небольшие "смещения" в спектре звезды,  вызванные воздействием  гравитации вращающейся  во-
 круг нее планеты-гиганта. Третий путь открылся вместе с точными астрометрическими наблюдениями,
 принцип во многом схож с доплеровской спектроскопией,  однако ведется  уже поиск  периодических
 "колебания" в позиции родительской звезды на небесной сфере.  И, наконец,  сравнительно недавно  в
 ход пошел вышеописанный четвертый вариант, набирающий популярность  не только среди  астроно-
 мов-профессионалов, но и среди любителей: фотометрические измерения прохождений искомых  пла-
 нет по диску близкой звезды. (В самое последнее время наряду с методом  гравитационного микролин-
 зирования открылась и еще одна возможность -  непосредственным образом  улавливать свет  ( инфра-
 красное излучение )  от инозвездной планеты  ( или хотя бы  обнаружить  специфическую "примесь"  в
 спектре самой звезды), правда, это пока касается поистине гигантских планет, масса  которых  сближа-
 ет их с коричневыми карликами,  да и  в качестве родительских звезд  в основном фигурируют  экзоти-
 ческие "малыши", в свете которых планеты уже не затеряются.) 

                           
                                                                      "Горячий юпитер"

 Транзитные "мини-затмения" позволяют получить записи кривых интенсивности звездного излучения
 и таким образом восстановить информацию не только о массе,  но и о размерах  затмевающего тела  (и
 даже о его форме). А зная массу и диаметр планеты, можно оценить ее среднюю плотность и таким об-
 разом высказывать обоснованные предположения об ее общем составе. Однако  для того,  чтобы  пере-
 вести  плотность  в конкретный состав,  необходимо запастись  точными  моделями  внутрипланетной
 структуры и ее эволюции. Ситуация осложняется тем, что в настоящее время информации о поведении
 материи в условиях  высокого давления  явно недостает  ( а давление внутри  гигантских  планет более
 чем в миллион раз превосходит атмосферное давление  на Земле).  Из девяти  "транзитных" планет,  из-
 вестных до апреля 2006 года ( HD 209458,  OGLE-TR-56, OGLE-TR-113,  OGLE-TR-132,  OGLE-TR-111,
 OGLE-TR-10,  TrES-1,  HD 149026,  HD 189733 ),  только  у самой  "маломассивной"  получалось  более-
 -менее удовлетворительно оценить общий состав и строение: внутри нее выделяли массивное  ядро из
 тяжелых элементов  (приблизительно в 70 раз превышающее массу Земли )  и оболочку  из водорода  и
 гелия (40 земных масс). Из оставшихся восьми планет  шесть считались состоящими  главным  образом
 из водорода и гелия,  наподобие Юпитера и Сатурна  ( с невыявленными параметрами ядра),  ну  а две
 крупнейшие вообще не поддавались описанию посредством  простых моделей.. 

                                 
               Корреляция между количеством тяжелых элементов в экстрасолнечных планетах 
               ( наблюдаемых  при прохождениях  по дискам их светил )  и "металличностью"  их
               родительских звезд.  Иллюстрация  с сайта   edpsciences.org

 Рассматривая  все это множество планет  в совокупности и вводя  в него аномально  большие планеты,
 Тристан Гилло и его группа пришли к заключению, что девять "транзитных" планет имеют гомогенные
 свойства, то есть масса их ядер-сердцевин находится в пределах от 0 (никакого ядра или очень малень-
 кое ядро) до 100 масс Земли,  и основная масса приходится  на водородно-гелиевую оболочку.  Именно
 поэтому  некоторые  из "пегасидов"  должны  содержать большее  количество тяжелых элементов,  чем
 считалось ранее. При сравнении массы тяжелых элементов  в "горячих юпитерах"  с содержанием  "ме-
 таллов" (элементов тяжелее водорода и гелия )  в родительских звездах,  астрономы обнаружили явную
 корреляцию: планеты, рожденные у звезд,  столь же богатых "металлами",  как  и наше Солнце,  облада-
 ют маленькими ядрами,  в то время как планеты у звезд,  содержащих  в два-три раза  больше металлов,
 чем Солнце, имеют ядра гораздо больших размеров  ( как это показано на графике внизу ). 

 Десятая, самая "свежая" "транзитная" планета XO-1b (astro-ph/0605414) была выявлена  совсем недавно,
 но и она также оказалась аномально крупной планетой, облетающей по тесной орбите звезду, по соста-
 ву схожую с нашим Солнцем.  Подразумевается,  что эта планета имеет очень  маленькое ядро,  так что
 это новое открытие  только подкрепило предложенную европейцами  схему звездно-планетарной  кор-
 реляции... 
 Текущие же модели  формирования планетных  систем  оказываются  не  в состоянии предсказать,  как
 большие количества  тяжелых элементов  концентрируются  в подобных экзопланетах,  и поэтому они,
 видимо,  будут подвергнуты пересмотру.  Впрочем,  и найденная корреляция  между составом  звезд  и
 планет еще нуждается в дальнейших проверках  ( по мере открытия новых "транзитов"),  так что эта  ра-
 бота  представляет собой  только первый шаг  в изучении  физической  природы экстрасолнечных  пла-
 нет  и особенностей их формирования.   Хотя объяснение  тому  факту,  почему  "транзитные"  планеты
 столь сложно отыскать,  уже, кажется,  появилось.  Поскольку большинство "горячих юпитеров"  имеет
 относительно крупные ядра, то по своим размерам  они должны  выглядеть достаточно  компактными,
 компактнее, чем можно было бы ожидать, и их труднее обнаружить при прохождении по диску звезды. 
 В любом случае,  это новое исследование  обещает помочь  в планировании  французским  Националь-
 ным центром космических исследований (CNES) специальной  космической миссии  по поиску  "тран-
 зитных" экзопланет, что получила  наименование COROT  ( COnvection,  ROtation and planetary  Transits -
 конвекция, вращение  и планетарные  прохождения,  запуск намечен на октябрь 2006 г. ),  в  результате
 которой ученые надеются обнаружить и изучить десятки  новых "транзитов", включая  небольшие  пла-
 неты (земного типа)  и обращающиеся по орбите достаточно далеко от своей звезды ( не "горячие юпи-
 теры").
 Среди других планируемых NASA и ESA миссий космических телескопов нового поколения, работаю-
 щих с "транзитами",  можно упомянуть "Кеплер" (Kepler),  TPF ( Terrestrial Planet Finder - искатель  земле-
 подобных планет - 2015 г.)  и SIM ( Space Interferometry Mission -  космический интерферометр ). 

   ссылки:
     grani.ru/Society/Science/p.106481.html
     edpsciences.org/journal/index.cfm?edpsname=press_release&200611
     cnews.ru/newtop/index.shtml?2006/05/31/202618




                             IC 443: остаток сверхновой  и  нейтронная звезда
                  
                                              оболочка сверхновой  IC 443 ( справа )

  Около 8000 лет назад в нашей Галактике взорвалась звезда. Древние люди  могли  заметить  внезапно
 вспыхнувшую Сверхновую звезду, а наши современники могут  наблюдать расширяющуюся  оболочку
 газа на месте вспышки. На рисунке изображена часть оболочки IC 443, которая имеет сложную  волок-
 нистую структуру.  Некоторые  волокна находятся  во взаимодействии  с молекулярным облаком.  Под
 действием ударной волны возбуждается  и  начинает излучать  молекулярный водород.  Исследуя  это
 излучение,  астрономы могут сделать вывод о влиянии быстро  распространяющейся  газовой  оболоч-
 ки сверхновой на звездообразование в облаке. Высказывается предположение, что  в результате  стол-
 кновения оболочки и молекулярного облака некоторые частицы  могут  ускориться   до околосветовых
 скоростей.  Остаток сверхновой IC 443 ( нейтронная звезда CXOU J061705.3+222127 или J0617 )  ярко
 светит также  в  ИК  и  рентгеновском  диапазоне.  Звезда  перемещается  в разогретом  до нескольких
 миллионов градусов  газе, оставшемся после  взрыва сверхновой. 
Для составления изображения использовались данные с нескольких телескопов. Рентгеновский диапазон объекта изучался при помощи телескопов ROSAT и "Чандра", сбор информации о радиоизлучении производился большим составным телескопом Very Large Array, а даные оптического диапазона собирались теле- скопом Digitized Sky Survey. IC 443 - это типичный остаток взрыва звезды, которым неизбежно заканчивается жизнь массивных звезд. Как видно на этом составном изображении в условных цветах, остаток сверхновой все еще све- тится во всем спектре электромагнитного излучения - от радиоизлучения ( показано синим цветом ) до оптического (красный цвет) и рентгеновского ( зеленый цвет ), несмотря на то, что свет от взрыва звезды, создавшего это расширяющееся космическое облако, достиг планеты Земля несколько тысяч лет назад. Необычной особенностью IC 443 является наблюдаемое движение плотной нейтронной звезды - сколлапсировавшего остатка ядра звезды. Звездный объект выглядит подобно небольшой ко- мете с хвостом. На врезке крупным планом показан стреловидный след, образовавшийся при движе- нии нейтронной звезды сквозь горячий газ, но он не направлен на видимый центр остатка. Это не- совпадение позволяет предположить, что место взрыва было смещено относительно центра, или что быстро движущийся газ туманности оказал влияние на след. Д-р Брайен Гэнслер (Bryan Gaensler) и его коллеги из Астрофизического центра Гарварда-Смитсона в Массачусетсе представили убедительные доказательства, что J0617 была действительно сформирова- на в том же самом взрыве, который привел к образованию газового облака. Прежде всего, по форме следа нейтронной звезды была определена скорость, которая оказалась даже немного больше, скорос- ти звука в газопылевой среде ( 800 тыс. км/ч ). Если бы нейтронная звезда не находилась в эпицентре взрыва, ее скорость была бы лишь около 30 тыс. км/ч. Измерения температуры также свидетельствуют о том, что J0617 образовалась одновременно с газопылевой оболочкой сверхновой звезды. Другая группа ученых во главе с Маргаритой Каровской ( Margarita Karovska ), также из Астрофизичес- кого центра Гарварда-Смитсона, сконцентрировалась на других, ранее незамеченных интригующих особенностях J0617. На недавней конференции по нейтронным звездам в Лондоне исследователи со- общили, что им удалось обнаружить тонкую нить более прохладного газа, которая расположена в центре хвоста звезды, а также точечную неоднородность в рентгеновском ореоле, окружающем этот таинственный объект. Хотя есть другие примеры где нейтронные звезды расположены далеко от центра остатка сверхновой звезды, эти нейтронные звезды движутся радиально прочь из центра туманности. Но J0617 движется почти перпендикулярно этому направлению. Возможное объяснение - в том, что обреченная звезда двигалась с большой скоростью до того как она взорвалась, так, что место взрыва не было в наблюдае- мом центре остатка сверхновой звезды. А сильный поток разогретого газа мог сбить поток испускае- мых пульсаром частиц с прямой линии движения. Это могут подтвердить дальнейшие наблюдения за быстро движущейся нейтронной звездой. Широкоугольное изображение IC 443, также известной как туманность Медуза, охватывает примерно 65 световых лет на расстоянии около 5 тысяч световых лет. яркая часть оболочки IC 443, Hawaiian Starlight, CFHT ссылки: chandra.harvard.edu/photo/2006/ic443 cnews.ru/news/line/index.shtml?2006/06/05/202949 science.compulenta.ru/271944/?r1=rss astronet.ru/db/msg/1214331 astronet.ru/db/msg/1192772
                                   SMART-1  передал  новые  снимки Луны
       

 Космический аппарат исследования    Луны SMART-1 сделал снимки двух областей. Одна из которых
 равнинная,  а вторая  является  горной.  Изображение  были получены  при помощи  камеры  AMIE.
  Первое изображение с равниной  было сделано 10 января 2006 года  с высоты около 1990 км  над  по-
 верхностью Луны с разрешением  100 метров на пиксель. Области имеет координаты 27,4 град. север-
 ной  широты  и 0,8 град. восточной долготы. Второе изображение с гористой местностью было  полу-
 чено  22 января 2006 года с высоты 1112 км с разрешением 100 метров на пиксель. Область располага-
 ется на 26 град. южной широты  и 157 град. западной долготы. 
  Различие в строении равнинных  и гористых областей  естественного спутника  Земли  хорошо  пред-
 ставлены на двух фотографиях.  По современным  представлениям,  равнины  являются  относительно
 более молодыми регионами Луны. Сначала, как считают учёные, поверхность  Луны была сильно  по-
 вреждена в результате мощных столкновений.  Позднее, во время извержений вулканов, магма залила
 впадины  и разломы. Она охлаждалась и застывала, формируя большие по площади равнинные  облас-
 ти, которые можно наблюдать в настоящее время. Поскольку эти процессы происходили в сравнитель-
 но недавно, кратеров в этих регионов меньше, чем в гористых областях,  сообщает официальный  сайт
 ЕКА.      

                  

  SMART-1 также передал на Землю снимки кратера Zucchius. Европейское  космическое  агентство опу-
 бликовало снимок центральных пиков лунного кратера Zucchius,  снятых  аппаратом  SMART-1. 
  Снимок  сделан  в рамках  программы  Эксперимента  по съемке  лунной поверхности   Moon  Imaging
 Experiment (AMIE) с расстояния 753 километра до поверхности.  Разрешение  изображения  составляет
 68 метров на пиксел.   Кратер Zucchius сформировался   в эпоху  образования кратера Коперник (около
 1200 миллионов лет назад ).  Европейское  космическое агентство распространило  очередной снимок
 лунной поверхности, сделанный камерами межпланетного зонда SMART-1. 
  Фотография  была  сделана  14 января  2006 года  с удаления 753 км  от Луны.  Заснят  район  кратера
  Zucchius  ( координаты 61,3  град. ю.ш. и 50,8 град. з.д. ). 

         http://esa.int


Hosted by uCoz