astro.wikisort.org - Планета

Экзопланета (внесолнечная планета) — планета, находящаяся вне Солнечной системы.

Исторически, ещё Джордано Бруно высказывал идеи о множественных мирах, но он руководствовался в первую очередь философскими соображениями. Первым более-менее научным заявлением было предположение капитана Джейкоба, астронома Мадрасской обсерватории, высказанное в 1885 году. В нём говорилось о «высокой вероятности» существования «планетарного тела» в двойной системе 70 Змееносца[1]. Эта гипотеза сначала подтвердилась — в 1896 году было заявлено о существовании в системе несветящегося спутника с периодом обращения в 36 лет[2], однако потом появилось доказательство о том, что такая система была бы неустойчива[3]. Таким образом, гипотеза не подтвердилась, но и до сих пор не была опровергнута.

В 2014 году, уже после открытий многих экзопланет, в архивах был найден спектр Звезды ван Маанена, полученный в 1917 году. Он считается первым наблюдательным свидетельством существования экзопланеты, однако в дальнейшем существование планет у звезды подтверждено не было[4].

В 1952 году Отто Струве высказал предположение, что «горячие юпитеры» можно было бы обнаруживать путём наблюдения колебаний соответствующей звезды. Однако в течение долгого времени на такие исследования не выделялось телескопное время, так как господствующая в тот момент теория отвергала возможность появления «горячих юпитеров». Если бы не это, возможно, экзопланеты могли быть обнаружены до 1990-х годов[5].

Астрономы понимали, что у более близких звёзд должно быть легче зафиксировать колебания в их движении при наличии планет. Большая скорость движения звезды Барнарда по небу указывала на её близость к Земле, и в итоге, в начале 1960-х годов Питер Ван де Камп объявил об открытии у этой звезды планеты с массой Юпитера. Это открытие было опровергнуто, однако на орбите этой звезды на данный момент есть кандидат в экзопланеты (GJ 699 b), который, если существует, должен иметь массу в 3,2 раза больше, чем у Земли.

Систематический поиск экзопланет методом радиальных скоростей начался в 1980-х годах.

Наконец, первая подтверждённая экзопланета была обнаружена в 1988 и подтверждена в 1992. Она вращается вокруг пульсара PSR 1257+12[6], и, хотя до её открытия была обнаружена другая планета, именно она стала первой подтверждённой.

Первая планета у звезды главной последовательности — 51 Пегаса — была открыта в 1995 году и является типичным «горячим юпитером».

В этой статье представлены первые в своём роде или примечательные открытия экзопланет по годам.

1988—1994

• Гамма Цефея A b: в 1988 году были замечены колебания лучевой скорости Гаммы Цефея A c периодом в 2.5 года[7]. Однако, из-за некоторых ошибочных данных считалось, что подобная система не может быть устойчивой. Планета была подтверждена лишь в 2002 году[8][9].
• HD 114762 A b: объект, обнаруженный в 1989 году, имеет массу как минимум 11 M_J и обращается вокруг звезды с периодом 89 дней. Изначально считалось, что это коричневый карлик[10], но впоследствии он включался в каталоги экзопланет[11]. Однако, в 2019 году, с помощью телескопа Gaia, было определено, что масса объекта превышает 13,5 M_J, так что он всё же является коричневым карликом, а не планетой[12].
• PSR 1257+12: у этого пульсара, на основе небольшого изменения его периодичности, была открыта первая подтверждённая экзопланета. Открытие произошло в 1988 году, подтверждение — в 1992[6].

1995—1998

• 51 Пегаса b: эта планета, открытая в 1995 году, стала первой подтверждённой планетой, обращающейся вокруг обычной звезды. Это — типичный «горячий юпитер», завершающий оборот вокруг звезды за 4,2 суток[13].

• 47 Большой Медведицы b: открытая у солнцеподобной звезды в 1996 году, эта планета стала первой, принадлежащей к классу «холодных юпитеров» — большая полуось её орбиты в два с небольшим раза больше, чем у Земли. Впоследствии в системе было открыто ещё две планеты такого же класса.
• Глизе 876 b: в 1998 году она стала первой планетой, обнаруженной на орбите красного карлика (Глизе 876). К своей звезде она ближе, чем Меркурий к Солнцу, однако бывают и более близкие планеты[14].

1999

• Ипсилон Андромеды: первая звезда главной последовательности, у которой обнаружено больше одной планеты. В системе найдено три планеты: b, c, d, открытые в 1996, 1999, и 1999 соответственно. Их массы — 0.687, 1.97 и 3.93 M_J, а большие полуоси — 0.0595, 0.830 и 2.54 а. е. соответственно[15]. В 2007 было выяснено, что они вращаются не в одной плоскости.
• HD 209458 b: эта планета, изначально открытая методом радиальных скоростей, стала первой, для которой наблюдалось прохождение перед звездой[16][17].

2001

• HD 209458 b: с помощью телескопа «Хаббл» было доказано, что эта планета имеет атмосферу. Астрономы нашли натрий в атмосфере, а также предположили, что в атмосфере есть облака[18].
• Йота Дракона: первая гигантская звезда, у которой была обнаружена планета, что доказало возможность существования у них планетных систем. Планета очень массивная и крупная, а её орбита очень вытянута[19].

2003

• PSR B1620−26 b: с помощью телескопа «Хаббл» была обнаружена самая старая на сегодняшний день экзопланета, её возраст оценивается в 12,9 миллиардов лет. Она находится в шаровом скоплении M 4, а её родительская звезда — двойная, состоящая из пульсара и белого карлика[20].

2004

• Мю Жертвенника c: планета с массой в 14 масс Земли стала первой, принадлежащей к классу «горячих нептунов» или «суперземель», в зависимости от того, каким окажется её радиус[21].
• 2M1207 b: первая планета, обнаруженная у коричневого карлика. Также это первая экзопланета, открытая методом прямого наблюдения в инфракрасном диапазоне. Первичная оценка её массы дала результат в 5 M_J, оценка расстояния до коричневого карлика — 55 а. е., но потом эти результаты поменялись: в конце 2005 года масса считалась равной 3.3 M_J, а расстояние — 41 а. е.. Масса коричневого карлика — 25 M_J. Температура на поверхности планеты составляет 1250 K, что объясняется выделением энергии за счёт сжатия[22]. В 2006 году у коричневого карлика был обнаружен пылевой диск[23].

  

2005

• TrES-1 и HD 209458b: с помощью телескопа «Спитцер» было обнаружено излучение от этих двух экзопланет. Была определена температура и изучены составы их атмосфер[24][25].

• Глизе 876 d: была найдена ещё одна планета в системе Глизе 876. С учётом массы в 7,5 раз больше земной, она, скорее всего, состоит из камня. Большая полуось её орбиты — 0,021 а. е., а период обращения вокруг звезды — 1,94 суток[26].

• HD 149026 b: плотность этой планеты достаточно велика для горячих юпитеров, что объясняется ядром большой массы. Масса ядра оценивается в 70 масс Земли, то есть около двух третей массы планеты[27].

2006

• OGLE-2005-BLG-390L b: эта планета была открыта методом гравитационного линзирования. Планета находится на расстоянии в 21,5 тысячи световых лет от Земли в направлении на центр Галактики и является одной из самых удалённых известных экзопланет. Масса планеты оценивается в 5,5 масс Земли, расстояние до звезды — в 2,6 а.е., но раньше планеты с такой массой находились только на очень близком расстоянии от своих звёзд. Также, с учётом того, что её родительская звезда — красный карлик, это одна из самых холодных известных экзопланет. Её температура оценивается всего в 50 K[28][29].
• HD 69830: эта звезда имеет три планеты с массами порядка массы Нептуна. Это — первая солнцеподобная звезда, у которой обнаружено три планеты, и все по массе значительно меньше Юпитера. Все три планеты находятся на расстоянии менее 1 а.е. от звезды, массы планет b, c и d — 10, 12 и 18 масс Земли соответственно. Самая дальняя из планет, вероятно, находится в зоне обитаемости, а на её орбите находится пояс астероидов[30].

2007

• HD 209458 b and HD 189733 A b: эти экзопланеты стали первыми, у которых проводились прямые наблюдения атмосферы[31]. В атмосфере HD 209458 b была обнаружена линия с длиной волны 9,65 мкм, которая связана с силикатной пылью в атмосфере, а также линия с длиной волны 7,78 мкм, пока не идентифицированная[32]. Спектр планеты HD 189733 A b исследовала другая научная группа. Линии водяного пара сначала не были найдены ни у одной из планет[33], но потом еще одна группа обнаружила их у HD 189733 A b[34][35].
• Глизе 581 c: планета была открыта с помощью инструмента HARPS методом лучевых скоростей[36]. Это первая планета, которая принадлежит к классу суперземель и находится в зоне обитаемости[37]. Однако дальнейшие исследования показали, что скорее всего атмосфера этой планета, как у Венеры, вызывает сильный парниковый эффект, из-за чего вряд ли на планете есть вода в жидком состоянии[38][39]. Однако, есть возможность существования жизни на планетах той же системы, d и g[37].
• Глизе 436 b: одна из первых (2004 год) открытых планет с массой порядка массы Нептуна, была подтверждена в 2007 году. Масса планеты оказалась равной 22 массам Земли. Несмотря на высокую температуру, плотность планеты практически такая же, как у Нептуна[40].
• TrES-4 A b: самая крупная из известных экзопланет, она в 1,7 раз больше Юпитера в диаметре, однако её масса составляет только 0,84 M_J. Получается, её средняя плотность равна лишь 0,2 г/см³. И хотя она находится очень близко к звезде, и, следовательно, имеет высокую температуру, этого недостаточно для объяснения такого большого размера[41].

2008

• OGLE-2006-BLG-109L b и OGLE-2006-BLG-109L c: эта пара планет очень похожа на Юпитер и Сатурн по своим параметрам. И хотя это не означает наличия обитаемых планет в системе, это может упростить зарождение там жизни, так как эти две планеты, как и в Солнечной системе, могут расчистить зону обитаемости от крупных астероидов[42].
• HD 189733 A b: спектральный анализ этой планеты позволил обнаружить органические вещества. Ранее там был открыт водяной пар, но в 2008 был обнаружен метан. И хотя условия на этой планете делают существование жизни на ней маловероятным, это первый случай нахождения такой важной для жизни молекулы вне Солнечной системы[43].
• HD 40307: с помощью инструмента HARPS у этой звезды было обнаружено три планеты, и все — суперземли. Их массы лежат в диапазоне от 4 to 9 масс Земли, а периоды обращения вокруг звезды — от 4 до 20 суток. Это первая система с несколькими планетами, в которой не было обнаружено газовых гигантов[44][45]
• 1RXS J160929.1−210524: на расстоянии 330 а.е. от этой звезды была обнаружена планета. В 2010 было подтверждено, что это не планета-сирота, а обращающаяся вокруг звезды[46]
• Фомальгаут b: была открыта планета, вращающаяся внутри остаточного диска звезды Фомальгаут. Это был первый случай прямого наблюдения экзопланеты в оптический телескоп[47]. Масса планеты оценивается в 3 M_J[48][49]. Предполагается, что высокая светимость планеты в оптическом диапазоне вызвана наличием системы колец у планеты.
• HR 8799: у этой звезды было открыто несколько планет методом прямого наблюдения. Массы планет — 7, 7 и 5 M_J, а расстояния до звезды — 24, 38 и 68 а.е. соответственно[49][50].

2009

• CoRoT-7 b: на орбите звезды COROT-7 была открыта планета с радиусом в 1,7 радиусов Земли. Из-за того, что планета находится на расстоянии около 0,02 а.е. от звезды, её температура составляет 1000—1500 °C. Возможно, эта планета является хтонической планетой[51].
• Глизе 581 e: четвёртая открытая планета в системе Глизе 581. Находится на расстоянии 0.03 а.е. от звезды и имеет массу в 1,9 масс Земли, что делает её одной из самых лёгких планет, вращающихся вокруг обычных звёзд[13].
• 61 Девы: первая солнцеподобная звезда, у которой обнаружена суперземля[52].
• GJ 1214 b: суперземля, которая, судя по плотности, может являться планетой-океаном, состоящей на 75% из воды и на 25% из камня. Часть воды на ней должна быть в форме льда VII[53].

2010

• 47 Большой Медведицы d: эта планета обладает наибольшим орбитальным периодом, составляющим 38 лет, среди планет, открытых методом лучевых скоростей.
• CoRoT-9 b: первая планета, открытая транзитным методом, которая имеет умеренную температуру на поверхности. Её период — 95 дней, а расстояние до звезды — 0,36 а.е., в то время как другие планеты, открытых этим методом, находятся гораздо ближе к звёздам. Температура оценивается от 250 K до 430 K (от −20 °C до 160 °C)[54].
• Бета Живописца b: астрономы впервые наблюдали движение экзопланеты. Расстояние от планеты до звезды примерно такое же, как от Сатурна до Солнца, что очень близко для планет, наблюдавшихся прямо[55].
• HD 209458 b: впервые зафиксирован шторм в атмосфере экзопланеты. Наблюдения проводились с помощью спектрографа на VLT. Кроме того, была измерена скорость движения самой планеты по орбите[56].
• HD 10180: астрономы обнаружили систему, в которой 5 подтверждённых экзопланет с массами, примерно равными массе Нептуна, и 2 кандидата в экзопланеты. На данный момент в системе 7 подтверждённых экзопланет и 2 кандидата, так что, возможно, по числу планет эта система превосходит Солнечную систему[57].

2011

• Kepler-11: с помощью телескопа «Кеплер» астрономы открыли 6 планет у этой солнцеподобной звезды. Массы планет были рассчитаны новым методом тайминга транзитов, и оказалось, что планетна система довольно необычна: все 6 планет имеют довольно малую массу и плотность, и расположены близко к звезде. 5 из 6 планет находятся ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу. Предполагается, что планеты образовались гораздо дальше, за снеговой линией, но со временем приблизились к звезде[58].
• 55 Рака e: эта суперземля имеет наименьший известный период обращения вокруг звезды, равный 17 часам и 41 минуте. Также это первая суперземля, открытая у звезды, видимой невооруженным глазом[59].
• Kepler-22 b: открыта первая суперземля, находящаяся в зоне обитаемости своей звезды.
• Kepler-20: открыты первые планеты (e и f), размер которых меньше размера Земли.

2012

• Альфа Центавра B b: на орбите Альфы Центавра B была обнаружена планета. На тот момент это была ближайшая из обнаруженных экзопланет, но потом планету нашли и у Проксимы Центавра, находящейся ближе к нам. Тем не менее, это первая планета, обнаруженная у самой близкой к нам системе звёзд, а открытие было опубликовано в Nature[60]. Однако в 2015 существование экзопланеты было опровергнуто[61].

2013

• Kepler-86: у этой звезды была открыта планета, похожая на Юпитер, находящаяся в зоне обитаемости. При наличии у неё спутников, на них могли бы быть условия для зарождения жизни в привычной нам форме. Планета была открыта в рамках проекта Planet Hunters астрономами-любителями, и это вторая планета, открытая таким образом[62][63].
• Kepler-69 c: суперземля с радиусом, в 1,54 раза больше земного, находящаяся в зоне обитаемости. Она вращается вокруг солнцеподобной звезды, и первоначально высказывались предположения о возможности существования жизни на планете, но позже выяснилось, что по условиям на поверхности планета, скорее всего, похожа на Венеру[64][65][66].

2014

• 26 февраля 2014 НАСА объявили об открытии сразу 715 экзопланет в 305 системах с помощью телескопа «Кеплер», что увеличило количество известных экзопланет почти в два раза[67][68][69].
• НАСА объявили о том, что измерили размер планеты (Kepler-93b) наиболее точно[70]. Кроме того, была найдена планета (Kepler-421 b) с наиболее долгим периодом обращения среди найденных транзитным методом — 704 дня[71].

2015

• 6 января 2015 НАСА объявили, что телескоп «Кеплер» открыл свою 1000-ю подтверждённую экзопланету[72].
• HD 219134 b: открыта твёрдая планета, находящаяся на расстоянии 21 светового года. Это — ближайшая к нам экзопланета, открытая транзитным методом. Её масса в 4,5 раза больше, чем у Земли, а радиус — в 1,6 раз больше, то есть, её плотность около 6 г/см³, что немного больше, чем у Земли. Оборот вокруг звезды планета делает за 3 дня[73][74][75].
• KIC 8462852: звезда спектрального класса F, у которой наблюдались необычные падения блеска, нехарактерные для планетной системы. Высказывались различные предположения: от наличия роя комет до существования развитой инопланетной цивилизации[76][77][78].

2016

• Проксима Центавра b: была открыта самая близкая к нам экзопланета. Её масса составляет 1,3 массы Земли и она находится в зоне обитаемости[79].

2017

• TRAPPIST-1: с помощью телескопа «Спитцер» у этой звезды, находящейся в 40 световых годах от Земли, было открыто 7 экзопланет, 3 из которых — в зоне обитаемости, что делает систему рекордсменом по числу таких планет[80]. Однако, в дальнейшем последовали сомнения насчёт жизнепригодности этих планет: так как TRAPPIST-1 — красный карлик, зона обитаемости расположена очень близко к звезде, планеты могут быть приливно синхронизованы и получать большие дозы радиации от звезды[81].
• Росс 128 b: землеподобная планета, открытая у звезды Росс 128. Это вторая по близости к нам планета, находящаяся в зоне обитаемости; она находится на расстоянии 11 световых лет, ближе к Земле только Проксима b. Масса планеты всего на 35% больше земной[82].

2018

• WASP-104 b: этот горячий юпитер — планета с одним из самых низких альбедо среди всех известных[83].
• WASP-107 b: впервые в атмосфере экзопланеты был обнаружен гелий[84].

2019

• GJ 357 d: открыта еще одна суперземля в зоне обитаемости[85].

2020

• WASP-76 b: планета, у которой температура на дневной стороне достигает 2400 °C, а на ночная на 1000 °C холоднее, из-за чего на ней могут идти дожди из металлов[86].

Примечания

---