Обнаружена экзопланета с ядром в 70 раз тяжелее Земли, что нельзя объяснить принятой теорией планетоообразования |
На орбите звезды HD 149026 обнаружена крупная экзопланета, обладающая поистине уникальными характеристиками. Уникальными настолько, что современные теории планетообразования оказывают- ся фактически не в состоянии её описать. Планета находится в созвездии Геркулеса на расстоянии 260 световых лет от Земли - http://vo.obspm.fr/exoplanetes/encyclo/star.php?st=HD+149026 .
Планета HD 149026 b в сравнении с Юпитером. Светло-серым цветом обозначена водородно-гелиевая атмосфера, серым - жидкий металличес- кий водород, а темно-серым - ядро, состоящее из тяжелых элементов ( изображение с сайта www.physorg.com )
В первый раз признаки существования этой планеты удалось обнаружить в июле 2004 года с помощью японского телескопа "Субару" на Гавайских островах. Впоследствии наличие обнаруженных с по- мощью "Субару" колебаний звезды (вызванных гравитационной тягой планеты) было подтверждено в результате наблюдений, проведённых на обсерватории "Кек". Тогда же был установлен период враще- ния - 2,87 земных суток. В мае 2005 года новые наблюдения с помощью относительно небольшого автоматического телескопа в Аризоне выявили регулярное падение яркости звезды ( на 0,3% ). Причём происходило это каждые 2,87 суток. Это означало, что, проходя по своей орбите, обнаруженная экзопланета регулярно распола- гается прямо между своей звездой и Землёй. Благодаря этому удалось точно установить физические размеры и массу планеты, исходя из которых легко рассчитать и её плотность. Вот тут-то астрономов и поджидал большой сюрприз: диаметр планеты был равен примерно 3/4 от диаметра Юпитера. Однако её плотность предполагала, что 2/3 массы сосредоточена в тяжёлых эле- ментах ( звезда HD 149026 относится к числу звёзд с повышенной "металлистичностью", т.е. содержит намного больше веществ тяжелее водорода и гелия, чем другие звёзды ). Получилось, что ядро этой планеты по своей массе в 70 раз превосходит планету Земля. Масса экзопланеты (0.36 (± 0.03) MJ), вращающейся вокруг желтого карлика HD 149026, сравнима с массой Сатурна, но вот диаметр ее значительно меньше. Получается, что средняя плотность этой пла- неты примерно вдвое больше, чем у Сатурна. Планета является "горячим сатурном" и могла лишиться части своей атмосферы из-за близости к звезде (спектральный тип звезды G0 IV, масса - около 1,3 Ms). Объяснить такое с помощью доминирующих теорий планетообразования астрономы затрудняются. Учёные предполагают, что такое массивное ядро могло образоваться вследствие столкновения несколь- ких планет между собой. В результате, полагают учёные, планета могла быть выбита из экваториаль- ной плоскости звезды, - это сейчас пытаются проверить. Характерно, что планета располагается на расстоянии около 0,042 астрономической единицы ( в ~ 20 раз ближе чем Земля от Солнца ). Астрономы полагают, что процесс образования планеты проис- ходил на большем удалении от звезды, а сближение произошло вследствие постепенного замедления движения планеты по своей орбите, вызванное трением об остатки газово-пылевого диска, окружа- ющего звезду.По-видимому, в лице этой планеты астрономы получили весомое доказательство в пользу теории пла- нетоообразования путем аккреции ядра. Астрономы, изучающие планету HD 149026 b, практически уверены, что столь высокая масса этого газового гиганта объясняется не более высокой его плотнос- тью, а наличием внутри планеты необычайно крупного твердого ядра, масса которого примерно в 70 раз превышает массу Земли. Важность этого открытия, пишет журнал PhysOrg со ссылкой на агентство NASA, заключается в том, что оно проливает еще немного света на загадку механизма формирования планет. Сейчас среди космологических идей планетообразования главная борьба ведется между сторонника- ми гипотезы «гравитационной нестабильности», утверждающих, что планеты формируются в процес- се стремительного сжатия огромных фрагментов газопылевого облака, вращающегося вокруг молодой звезды, и гипотезы «постепенного наращивания ядра», или аккреции, полагающих, что планеты растут по принципу снежного кома, а роль снежинок берут на себя рыхлые частицы космической пыли, скле- ивающиеся между собой. Очевидно, что планета с таким огромным твердым ядром просто не могла бы сформироваться за счет эффекта гравитационной нестабильности, а значит в активе сторонников гипотезы «постепенного на- ращивания ядра» появился наконец первый по-настоящему весомый аргумент. Скорее всего, планета сначала обзавелась огромным твердым ядром с оболочкой из жидкого металлического водорода, к ко- торому постепенно «подтянулась» газовая водородно-гелиевая атмосфера. "Для теоретиков, открытие планеты с такой большой сердцевиной - так же важно как и открытие пер- вой экзопланеты планеты в 1995, обращающейся вокруг звезды 51 Pegasi," - сказал Shigeru Ida, теоретик из Технологического Института Токио.
По словам профессора Ида, все ученые сходятся в том, что масса ядра у планет может лишь максимум в 30 раз превышать земную. Иными словами, речь идет о совершенно новом типе небесного тела. Диаметром планета в 8 раз больше Земли, температура на ее поверхности составляет плюс 1200 гра- дусов. "Это - подтверждение теории образования планет посредством прироста их ядер, и планет этого типа должно существовать в избытке," - сказал Greg Henry, астроном из Университета штата Теннеси ( Нэш- вилл ). ссылки: newscientistspace.com/article.ns?id=dn7618 astrobio.net/news/modules.php?op=&sid=1627 universetoday.com/am/publish/printer_largest_core_planet.html astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.80.html
Астрономы впервые обнаружили планету внутри тройной звездной системы |
Американский астроном обнаружил планету, у которой три солнца, - аналог планеты Татуин из фильма "Звездные войны", на которой жил герой фильма Люк Скайуокер. Планету в созвездии Лебедя, расположенную около одновременно трех звезд ( HD 188753), открыли с помощью одного из двух 10-метровых телескопов-"близнецов" - Keck I ( гавайская обсерватория Ma- una Kea ). Известно, что наиболее распространены двойные звезды (одиночных лишь около 20%). Три звезды расположены друг от друга примерно на расстоянии, равном расстоянию между Землей и Юпитером. Вокруг этих звезд вращается одна планета, по размеру немного превышающая Юпитер. Планета-гигант, чуть больше Юпитера, движется с периодом около 3,5 земных суток по замкнутой траектории вблизи первой звезды похожей на наше Солнце, вокруг которого, в свою очередь, обраща- ется тесная пара двух других звезд, совершая полный оборот за 25,7 лет. Главная звезда системы - желтая, размером поменьше - оранжевая, и третья, самая маленькая - красная. Дневной свет на этой планете должен быть не белым, а огненным. "С этой планеты должен быть очень необычный вид неба, поистине неземной - и в прямом, и в переносном смысле", - гово- рит автор открытия доктор Мейсидж Конаки из Калифорнийского технологического института. Год на этой планете очень короткий - она проходит по своей "годовой" орбите вокруг звезд за три с половиной земных дня, пишет The Guardian. Необычная звездная система расположена на расстоянии 149 световых лет от Земли. В этой части Галактики есть много систем, состоящих из двух и даже нескольких звезд; их больше, чем одиночных. Но никто не ожидал, что система из трех звезд может иметь общую планету. На этой планете, кото- рой дан номер HD 188753, жизнь не может существовать ни в какой форме, но зато с ее поверхности открывается замечательный вид. Автор открытия, Мацей Конаки (Maciej Konacki), смог его сделать благодаря заметным с мощного те- лескопа колебаниям траекторий звезд. Чтобы уточнить массы и периоды обращения, понадобилась компьютерная модель - как известно, задача о взаимном воздействии трех ( и более ) тел не имеет яв- ного решения. Подробно о своем открытии астроном Конаки рассказал на страницах последнего но- мера журнала Nature ("Природа"). Ученые открыли первый подобный "горячий юпитер" ещё в 1995 году. Эта гигантская планета со- вершала оборот вокруг своей звезды за 9 дней. Всего ученые обнаружили уже более 20 таких планет в планетных системах других звезд. Зачастую возле звезд на расстоянии примерно 3 а.е. собирается облако газа и пыли, которое посте- пенно формируется в гигантскую планету. Никто точно не знает, каким образом может существовать планета в системе из трех звезд на тесной орбите. Два побочных звездных компаньона находятся на эксцентричной орбите 12 а.е. ( e = 0,5 ), минимальное расстояние от главной звезды - около 6 а.е.. Это означает, что два звездных компаньона должны были отсекать пылевой диск вокруг основной звезды в радиусе не более 1,3 а.е.. В таком небольшом и горячем диске недостаточно материала для формирования крупной планеты. Возможно, когда формировалась планета - расстояние между звезда- ми было больше, затем, вследствии нестабильности системы - это расстояние уменьшилось. До последнего открытия было известно около 200 планет за пределами Солнечной системы, но все они обращались вблизи одиночных звезд. Как заметил Конацки, теперь можно утверждать, что пла- неты не так редки и встечаются даже в весьма необычном окружении. Открытие, однако, ставит под вопрос популярную среди астрономов гипотезу о происхождении Юпитера, Сатурна и Урана - счита- лось, что такие небесные тела с необходимостью возникают вдали от звезды, тогда как открытая Кона- ки группа тел умещается в небольшой по астрономическим меркам области пространства. "Как сформировалось это небесное тело, остается загадкой, - говорит доктор Конаки. - Нужно еще много узнать о том, как появляются на свет подобные планеты-гиганты ". planetary.org/news/2005/esp_trinary-system_0714.html