715 новых планет

Астрономы, работающие с космическим , подтвердили обнаружение 715 новых планет за пределами Солнечной системы, из которых как минимум четыре потенциально пригодны для жизни.

Экзопланеты, найденные «Кеплером», в представлении художника

©NASA

В NASA официально объявили об открытии сразу 715 новых планет за пределами Солнечной системы, которые вращаются вокруг 305 звезд. Благодаря космическому телескопу «Кеплер», который использует новую методику проверки полученных данных, ученым удалось перевести объекты, находившиеся в ранге «подозреваемых» в подтвержденные.

У нас было много проблем с подтверждением их существования, так как планетой могла «прикинуться» звезда или другой объект на небе. Мы разрешили проблему при помощи новой методики проверки. Мы заметили, что большую часть таких гипотетических «ложных срабатываний» можно отмести, так как звезды в таких конфигурациях не будут стабильными.

– Джэк Лиссауэр (Jack Lissauer), участник проекта

Большая часть обнаруженных экзопланет приходится на относительно небольшие объекты, такие как «горячие Нептуны» и «суперземли», число которых, как отмечает Лиссауэр, увеличилось в 4-6 раз.

Астрономический спутник NASA «Кеплер», оснащенный сверхчувствительным фотометром, специально предназначенным для поиска экзопланет (планет вне Солнечной системы − у других звезд), подобных Земле, был запущен в мае 2009 года. Это первый космический аппарат, созданный с такой целью. Он назван в честь немецкого математика и астронома, открывшего законы движения планет, Иоганна Кеплера. В мае 2013 года телескоп вышел из строя, однако специалисты нашли способ продолжить его работу в рамках миссии K2. В настоящее время специалисты проверяют способность телескопа работать в новом режиме.

В докладе NASA сообщается, что четыре планеты, из обнаруженных 715 превышают размеры Земли не более чем в 2,5 раза и вращаются в обитаемой зоне своих звезд. Предполагается, что они потенциально пригодны для поддержания жизни аналогичной земной.

^{Статистика открытия новых экзопланет по годам}

^{©NASA Ames/SETI/J Rowe}

– Одна из планет в обитаемой зоне, названная Kepler-296f, вращается возле звезды, которая в два раза меньше Солнца. Сама планета больше Земли в два раза, но ученые пока не могут точно установить, является ли она газовой или же покрыта глубоким океаном, – отмечается в докладе.

Ученые «напрямую» увидели пары воды в атмосфере экзопланеты

Впервые ученым удалось с помощью новой методики наблюдений «напрямую» увидеть водяной пар в атмосфере экзопланеты.

«Планета» Тау Волопаса b в представлении художника

©SO/L. Calсada

Используя новую методику наблюдений, американские астрономы впервые за всю историю астрономии «напрямую» увидели водяной пар в верхних слоях атмосферы экзопланеты-гиганта – «горячего юпитера» у двойной звезды Тау Волопаса.

Информация, которую мы получаем со спектрографов, похожа на игру симфонического оркестра. Мы воспринимаем его музыку как единое целое, однако если прислушаться, то можно выделить тромбон, виолончель или скрипку. Телескоп показывает нам «целое», и спектрограф помогает найти «инструменты», благодаря чему мы можем понять, есть ли в ее атмосфере, к примеру, натрий или же вода.

– Александра Локвуд из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США)

Локвуд вместе с коллегами в ходе прямых наблюдений, используя остроумную модификацию общепринятого способа экзопланет – методику угловых скоростей, «увидели» воду в атмосфере экзопланеты. При помощи данной методики находить планеты у далеких светил можно по тому, как «дрожит» спектр звезды в связи с ее гравитационным взаимодействием со спутником.

Горячие юпитеры – класс планет с массой порядка массы Юпитера. В отличие от Юпитера, расположенного на расстоянии 5 а. е. от Солнца, типичный горячий юпитер находится на расстоянии порядка 0,05 а. е. от звезды. Все известные горячие юпитеры – инозвездные планеты. Из всех экзопланет горячие юпитеры обнаружить проще всего, поскольку они вносят заметные короткопериодические возмущения в движение звезды, которые могут быть обнаружены по смещению линий спектра.

Эта методика обычно применяется только для анализа видимого излучения. Но теперь, благодаря усилиям ученых, ее можно использовать и для изучения инфракрасной части спектра. Это позволяет не только раскрыть химический состав планеты, но и точно вычислить ее массу, а также траекторию движения по орбите.

Современные телескопы не позволяют находить землеподобные планеты у звезд, похожих на Солнце. Тем не менее, в ближайшее время мы все же сможем изучить атмосферы «супер-Земель» у небольших светил при помощи телескопа Кека на Гаваях. Телескопы будущего, такие как «Джеймс Уэбб» или 30-метровый телескоп, позволят нам начать поиск планет, на которых может существовать жидкая вода.

– Джеффри Блэйк, автор исследования из Калифорнийского технологического института

Европейская миссия PLATO - охота на землеподобные и пригодные для жизни планеты

Небезызвестный космический телескоп Kepler обнаружил массу далеких экзопланет, наличие более 200 из которых было подтверждено наблюдениями других телескопов и астрономических инструментов. Но Европейское космическое агентство (ЕКА) собирается добиться еще более значимых успехов с их планируемой миссией PLATO (Planetary Transits and Oscillations of Stars), в рамках которой на околоземную орбиту будет выведено более 30 космических телескопов, которые начнут изучение миллионов далеких звездных систем. И целью миссии PLATO является не просто поиск экзопланет, эти телескопы будут ориентированы только на поиск подобных Земле планет, на которых существуют благоприятные условия для возникновения и существования жизни.

Реализация проекта PLATO недавно получила одобрение Комитета ЕКА по научным программам (ESA Science Programme Committee). Работа оборудования проекта PLATO будет почти повторять принципы работы телескопа Kepler, телескопы будут следить за изменениями в яркости свечения далеких звезд в те моменты, когда между ними и Землей проходят планеты.

Ученые еще не в состоянии определить, какие из тысяч открытых экзопланет, являются каменистыми планетами с твердой поверхностью. Более точно ученые могут определить лишь то, что интересующая планета находится на "правильном" удалении от своей звезды, что создает на ее поверхности условия, допускающие существование там воды в жидком виде, воды, которая является колыбелью всего живого на Земле. Все 34 телескопа миссии PLATO во время поиска смогут охватить за меньшее время гораздо большее количество звездных систем, чем это мог сделать телескоп Kepler. И в случае обнаружения подходящей по параметрам планеты большинство этих телескопов сделают массу измерений параметров планеты с различных углов зрения.

Большой объем собранных данных позволит извлечь из них больше полезной информации, нежели из данных, собранных единственным телескопом. Благодаря этому ученые смогут выяснить точный размер и массу планеты, что позволит рассчитать ее плотность и сделать вывод о характере строения материала этой планеты. Кроме этого, множественные наблюдения за одной планетой позволят более точно установить ее удаление от звезды, определить наличие и приблизительный состав атмосферы, и узнать множество других параметров, на основании которых можно сделать выводы об условиях на поверхности этой планеты.

Предполагается, что стоимость реализации миссии PLATO будет составлять около одного миллиарда долларов, а первые телескопы отправятся на орбиту в 2024 году и сразу приступят к выполнению миссии, которая рассчитана на шесть лет.

http://www.dvice.com/2014-2-21/europes-plato-will-hunt-habitable-earth-planets

Оригинал взят у

haritonoff в Планеты в зоне обитания

HD 28185 b (большая на заднем плане) – экзопланета, вращающаяся вокруг звезды HD 28185 в 128,5 световых годах от Солнца. Год планеты – 383 земных дня, масса планеты – 1810 масс Земли (Масса Юпитера всего в 317 раз больше массы Земли) – это газовый супергигант. Планета находится в обитаемой зоне или "зоне Златовласки" – то есть вращается на таком расстоянии от своей звезды, что на ней не слишком холодно и не слишком жарко для существования жидкой воды. Если состав планеты подобен составу Юпитера, то можно ожидать, что в верхних слоях атмосферы планеты условия могут способствовать образованию облаков из водяного пара. Неизвестно, может ли существовать какая-то форма жизни на газовых гигантах, но достаточно крупные их спутники (большой на переднем плане) вполне могут быть обитаемыми – на примере Титана мы знаем, что спутники планет-гигантов могут иметь достаточно плотную атмосферу, чтобы содержать на поверхности воду в жидком виде. Моделирование приливных взаимодействий показывает, что вокруг HD 28185 б вполне могли бы зародиться землеподобные спутники: ее большая масса, более шести масс Юпитера, делает подобный сценарий более вероятным, чем если бы планета была с Юпитер или меньше.

Но вот есть там, рядом с HD 28185 b эти землеподобные спутники, нет там землеподобных спутников – наука пока не в курсе дела. На верхней картинке – просто фантазия художника. Количество обнаруженных экзопланет – планет, обращающихся вокруг других звезд – на сегодняшний день исчисляется тысячами. Из них лишь несколько десятков, возможно, находятся в обитаемой зоне. Из этих нескольких десятков пока лишь семь планет земного типа точно существуют и точно находятся в этой самой обитаемой зоне – то есть их существование подтверждено несколькими методами и независимыми наблюдениями. Они есть:

( Read more... )

Для существования земной жизни Луна не нужна

Иногда можно услышать: обитаемостью Земля обязана своему спутнику, гравитация которого удерживает ось нашего вращения, а та, в свою очередь, отвечает за сезонные колебания температуры. Уберите Селену — и всё пойдёт вразнос, говорят нам. Новое исследование ставит этот тезис под сомнение.

Да-да, мы уже ставили вас в известность о том, что тезис о полезности постоянного наклона земной оси вызывает сомнения! Но первооткрыватель двух спутников Урана Джек Лиссауэр (Jack Lissauer) из Исследовательского центра НАСА в Эймсе (США) пошёл ещё дальше. Вместе с коллегами он задался таким вопросом: насколько именно отсутствие Луны дестабилизировало бы эту самую ось?

Так ли уж нужна мегалуна (вверху) для выживания этой пальмы? (Фото Mike Neal / nealstudios.net.)

«Если бы Земля не имела Луны, наклон её оси вращения — и тем самым климат — варьировался бы гораздо сильнее, чем сейчас, это верно, — признаёт учёный. — Но ничего настолько плохого, что демонстрировали нам предшествующие модели, не случилось бы».

Тезис о важности Луны для стабильности земных условий очень важен. Диаметр нашего спутника равен 0,27 земного — то есть его сравнительные размеры колоссальны. И если бы луны в других системах массово достигали таких размеров (в сравнении со своими планетами, конечно), мы бы уже обнаружили как минимум одну из них в данных телескопа «Кеплер». Но этого не происходит, и современная теория формирования Луны даже объясняет, почему: просто Селена не спутник, а оторванная от некогда существовавшей Землелуны часть, которая возникла как тело лишь в результате столкновения этой самой Землелуны с крупной планетой. Следовательно, такие случаи не слишком часты, и мощный стабилизатор оси вращения у землеподобных планет других систем — тоже.

По предшествующим расчётам, без Луны ось вращения планеты не варьировалась бы в диапазоне 22,0–24,6°, а колебалась бы по-пантагрюэлевски — от 0 до 85°, то есть вплоть до лежания на боку! В последнем случае полярная ночь и полярный день стали бы явью почти для всей планеты, отчего климат вряд ли улучшился бы. При 0° северные регионы были бы малообитаемы, утверждают иные, а экватор — вечно перегрет.

Г-н Лиссауэр и коллеги создали собственную модель колебаний оси, ограничив её работу 4 млрд лет. И — вы будете смеяться — у них получилось, что за всё это время (равное истории Земли на сегодня) наклон земной оси не превысил 40° и не упал ниже 10°.

«Если брать время, необходимое для развития сложной жизни, то за такой период изменения могут быть, скажем, градусов десять в обе стороны», — ошеломляет исследователь. При этом, будь у Земли ретроградное вращение (Солнце вставало бы на западе), которое должно иногда встречаться среди скалистых экзопланет других систем, колебания оси наклона были бы ещё меньше, ведь кручение планеты вокруг своей оси шло бы в направлении, противоположном тому, по которому она путешествует вокруг звезды.

Если бы спутники гигантских планет Солнечной соотносились с планетами-хозяевами, подобно Луне и Земле, вокруг Юпитера было бы полно «суперземель». (Иллюстрация Mary Anne Peters.)

Долговременные колебания климата, связанные с такими процессами, действительно имели бы место, но их никак нельзя обрисовать как катастрофические, утверждает учёный. К этому стоит добавить уже выдвигавшийся тезис о том, что слишком сильный наклон оси («расползание» полярной ночи и дня) одновременно с охлаждающим эффектом из-за роста альбедо (в неосвещённом полушарии за ночь образовывалось бы много льда) увеличивал бы эффективность поглощения планетой солнечного света, что в теории должно давать нагревающий эффект. А это значит, что размах колебаний вряд ли был бы чрезмерным — и в целом ситуация с климатом вовсе не была бы столь драматичной, как считалось. Нет смысла ограничивать подробное изучение землеподобных экзопланет теми, что имеют сравнительно большие спутники, считает учёный: жизнь может обойтись и без них.

Результаты исследования были представлены на съезде Американского геофизического союза в Сан-Франциско.

Подготовлено по материалам Space.Com.

Александр Березин

Оригинал взят у

galeneastro в Сюрпризы звезды Фомальгаут

Если взглянуть на звёздное небо из южного полушария Земли, можно отчётливо увидеть яркую бело-голубую звезду. Фомальгаут - самая яркая звезда в созвездии Южной Рыбы, лежащей под ногами Водолея.
Название ее в переводе с арабского означает "рот кита". На территории России Фомальгаут можно увидеть осенью в южных регионах.
Эта звезда была известна людям еще в Древней Месопотамии как одна из четырех Царских Звезд или Небесных Стражей, важных для наблюдений за временами года.
Масса звезды и ее диаметр в два раза превышают солнечную, светимость — в 16 раз.
Фомальгаут – звезда, которая преподносит сюрпризы один за другим.

Началом «саги о Фомальгауте» считается 2008 год. Астрономы из Калифорнийского университета в Беркли с помощью орбитального телескопа Хаббл обнаружили, что прямо на фоне диска звезды движется планета, которую назвали Фомальгаут - в. Это была первая экзопланета, которую обнаружили путём прямых наблюдений.

Пылевой диск из астероидов и ядер комет около Фомальгаута и зкзопланета - рисунок художника.

( Read more )

В созвездии Волка рождается колоссальная планетная система (видео)

Наблюдения молодой звезды HD142527 спектрального класса F, отстоящей от нас на 437 световых лет, подтвердили, что там формируется планетарная система исполинских масштабов.

HD 142527 не старше одного миллиона лет, поэтому у неё ещё есть объект Хербига — Аро, небольшой участок туманности, живущий несколько тысяч лет. Разумеется, наблюдения за этой системой бесценны, поскольку демонстрируют тот момент формирования, который чрезвычайно редко можно видеть с таких сравнительно небольших дистанций.

Газ и пыль у звезды HD142527. Ближний ИК показан синим. Хорошо видно, что в системе уже идут процессы образования отдельных тел, быть может, довольно массивных. (Здесь и ниже илл. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NAOJ, Fukagawa et al.)

При помощи снимков радиотелескопа Атакамской большой миллиметровой-субмиллиметровой решётки (ALMA) удалось уточнить оценки плотности асимметричного протопланетного кольца, окружающего звезду, и прийти к выводу, что в нём должно идти активное формирование планет. Примечательно, что этот регион протопланетного диска располагается примерно в 150. а. е. от звезды, то есть впятеро дальше, чем Нептун от Солнца, и намного дальше, чем «Вояджер-1» от него же. Это первое свидетельство образования планет на столь огромном удалении, и оно значительно углубляет наше понимание того, как формируются все эти загадочные планеты, которые астрономы обнаруживали в других, уже сформировавшихся системах на необычных орбитах, вплоть до 600 а. е. от своих звёзд.

Ранее выдвигались предположения о том, что сформироваться в такой жуткой дали планеты не могли — а значит, оказались там в силу миграционных процессов. Новые наблюдения, однако, скорее поддерживают гипотезу об образовании планет на сверхудалённых орбитах in situ.

Заметим, что речь идёт об одном из главнейших вопросов экзопланетной астрономии: совершенно непонятно, почему в одних системах мы находим планеты, вращающиеся вокруг светила в десятки раз ближе Меркурия, а в других, напротив, отстоящие на дистанции, где в Солнечной системе нет не только планет, но даже массивных обломочных дисков. Это экзопланентное разнообразие определённо указывает на неполноту наших представлений о механизмах и месте образования небесных тел.

Именно поэтому, когда проект ALMA установил, что одна часть протопланетного диска, условно называемая северной, даёт изучение в субмиллиметровом диапазоне в 30 раз ярче, чем противоположная сторона (признак формирования планеты), это произвело довольно сильное впечатление на астрономов.

«Мы чрезвычайно удивлены яркостью в северной части, — говорит Мисато Фукагава (Misato Fukagawa) из Осакского университета, возглавлявший научную группу. — Я никогда не видел столь яркого пятна на таком удалении от звезды».

Та же система в радиодиапазоне. Северная часть диска выделена оранжевым.

Измерив различия в изотопомерах угарного газа, зарегистрированного в облаке, учёные установили, что там вполне достаточно материла для формирования планет. Пока не удалось лишь выяснить, тела какого именно типа там возникнут. Исследователи собираются продолжить изучение, чтобы выяснить, является ли соотношение газа и пыли в этом регионе стандартным для наблюдаемой Вселенной (пыль к газу относится как 1:100) — или, напротив, около HD142527 сложились «пылевые ловушки», которые могут привести к формированию тел, где основную часть массы составляют твёрдые породы, а не лёгкие газы. В первом случае следует ожидать рождения газовых гигантов, а во втором — твёрдых планет земного типа.

Отчёт об исследовании вскоре появится в журнале Publications of the Astronomical Society of Japan, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Национальной астрономической обсерватории Японии.

У планет-океанов может быть не меньше континентов, чем у Земли

Считается, что планеты крупнее нашей целиком покрыты океанами; это не очень хорошо для тамошней гипотетической жизни, если она максимально совпадает с земной. Но так ли это? Да и существуют ли эти самые планеты-океаны?

Николас Коэн (Nicolas B. Cowan) и Дориан Эббот (Dorian Abbot) из Северо-Западного университета (США) выступили против едва ли не общепринятой точки зрения о том, что «суперземли» в действительности не имеют ничего общего с нашей планетой. Это касается и условий для поддержания жизни на их поверхности.

Чтобы остаться вовсе без береговой линии, планете-океану надо иметь гидросферу не в одну четырёхтысячную от общей массы (Земля), а хотя бы в десятые доли процента — а ещё лучше в 1%. (Иллюстрация DMCA.)

Краткое содержание предыдущих серий: по расчётам, даже если планета всего на 30–40% больше Земли, она настолько массивна, что должна располагать колоссальной гидросферой (больше гравитация — выше доля лёгких веществ, удерживаемых телом) с непременным всепланетным океаном с глубинами не менее 100 км. В этом случае на дне таких левиафанских солярисов будет давление, при котором даже горячая вода застынет многокилометровым слоем так называемого экзотического льда — а значит, подпитка океана веществами коры и мантии за счёт растворения водой донных пород будет близка к нулю. А без такой подпитки, то есть, скорее всего, без фосфора в воде, заключают многие исследователи, жизнь в том виде, в котором мы её знаем (можно подумать, что мы знаем о ней что-то, кроме единственного примера), нереальна. Вывод: для её поиска стоит обратиться к планетам поменьше, коих открыто пока всего ничего.

Но вернёмся к нашим героям. Они констатируют очевидное: все прежние расчёты велись без учёта тектонической активности. Упрёк не очень серьёзный, благо мы знаем об экзопланетной тектонической активности примерно столько же, сколько об экзопланетной жизни, то есть лишь подозреваем о её существовании. Проведя собственное моделирование, учёные решили, что землеподобные планеты с приличной тектоникой при любой массе (конечно, до газово-льдистых гигантов) будут совсем не такими, как мы только что описали.

Пострадала сама идея всепланетных океанид. Да, соглашаются Коэн и Эббот, воды на массивных экзопланетах будет много. Но то самое огромное давление на дне морском, что будто бы угрожает образованием экзольдистой оболочки, повсеместно изолирующей литосферу от гидросферы, приведёт к интенсивному закачиванию воды в мантию через кору. Такие же процессы идут и на Земле, но как много воды «закачивается» внутрь планеты, честно говоря, не очень ясно.

Зато ясно другое: по мере роста давления на дне мирового океана вода будет уходить в мантию интенсивнее, а поскольку объём последней несопоставимо больше гидросферы, океан в принципе не может покрыть всю планету, если доля воды не достигнет некоей огромной величины. Что значит «огромной»? Расчёты авторов показывают, что даже на «суперземле», имеющей долю воды в своей массе, в 80 раз превышающую земной показатель, глубокий водный цикл всё равно не даст образоваться всепланетному океану. И, да, континенты останутся.

И это значит не только то, что геосфера сможет подпитывать поверхность нужными для жизни веществами через тектонику плит, и не только то, что сплошного экзольдистого покрова явно не будет. Многие полагают, что для долговременного существования жизни планете нужен углеродный цикл; благодаря ему даже после катастрофической разбалансировки климата теми же, к примеру, парниковыми газами лишний углекислый газ будет связан в карбонатных породах, как это случилось около 50 млн лет назад на Земле. При нехватке этого газа в атмосфере его поглощение, напротив, резко снизится, и со временем концентрация восстановится, что не даст планете навеки замёрзнуть. Однако без континентов, играющих важную роль в связывании углекислого газа, такой углеродный цикл не будет эффективным и планета-океан в ряде случаев может необратимо разбалансироваться, вплоть до выкипания или же полного замерзания.

«Такая обратная связь (углеродный цикл. — Прим. ред.), вероятно, не может работать на планетах-океанидах, а это значит, что у них гораздо более узкая обитаемая зона, — поясняет Дориан Эббот. — Показав, что "суперземли" будут иметь континенты с вероятностью, которая в 80 раз выше прежних воззрений, мы резко "улучшили" их шансы на обладание землеподобным климатом».

Но вполне ли безупречны эти расчёты? Существует множество неизвестных, которые пока нельзя корректно внести в уравнения. Есть ли на «суперземлях» тектоника плит? Каково содержание воды в той же земной мантии и, следовательно, каковы реалистичные значения для «суперземель»?.. Пока всё это требует прояснения, да и другие исследования указывают, что стабильность климата для планет с более плотной атмосферой может обеспечиваться вне всякой связи с углеродным циклом.

Наконец, мы по-прежнему остаёмся террашовинистами в том, что касается определения орбит, пригодных для «размещения» обитаемых планет. Как показали специалисты Абердинского университета (Шотландия), нынешняя зона обитаемости — это, по сути, зона обитаемости поверхности. Вместе с тем известно, что сложная многоклеточная жизнь на Земле «заглубляется» в планету на два с лишним километра, а достоверно обнаруженная одноклеточная жизнь — на 5,3 км. Не кажется ли вам, что если бы мы почаще бурили, то нашли бы её как минимум на глубине до 10 км, то есть там, где температура в значительной степени не зависит от излучения Солнца, а определятся лишь нагревом от недр?

Шотландские учёные уверены: зона обитаемости «суперземель» не уже, а шире нынешних оценок; надо просто избавиться от избытков шовинизма! (Иллюстрация University of Aberdeen.)

Ну а в случае Солнечной системы, полагают шотландцы, внешнюю границу зоны обитаемости надо отодвинуть от орбиты Марса (где её располагают сегодня) по меньшей мере втрое — до 5, а то и 10 астрономических единиц, к Юпитеру и Сатурну с их спутниками. Очевидно, что для «суперземель», где фактор внутреннего тепла намного важнее, такая корректировка может быть ещё более значимой. Напомним: речь идёт не столько о вопросах сугубо теоретических, сколько об обитаемости ближайших из известных землеподобных планет — Глизе 581 g и d, двух предполагаемых «суперземель»-океанид, отстоящих от нас на какие-то 20 световых лет.

Отчёт об исследовании опубликован в издании Astrophysical Journal, а его препринт можно полистать здесь.

Подготовлено по материалам Северо-Западного университета.

Александр Березин

Ученые подводят итоги исследования планет, обнаруженных телескопом Kepler

Команда ученых, которые занимаются обработкой данных, полученных космическим телескопом Kepler (Кеплер), подводит итоги четырехлетних наблюдений с Земли за системами экзопланет, обнаруженных Kepler. Эти наблюдения позволили подтвердить, что многие объекты, открытые телескопом, на самом деле являются планетами, размеры которых варьируются между размерами Земли и Нептуна.

Среди этих подтвержденных наблюдений можно особо выделить пять скалистых планет. Размер самой маленькой из них – на 10 процентов больше Земли, а самой большой – на 80 процентов больше. Две из этих планет, которые были названы Kepler-99b и Kepler-406b, на 40 процентов больше по размеру, чем Земля, и имеют примерно такую же плотность, как наша планета. Орбитальный период этих планет – менее, чем пять дней и три дня соответственно, то есть эти миры слишком жаркие для того, чтобы на них могла существовать жизнь.

При помощи одного из самых больших наземных телескопов, который находится в Обсерватории W. M. Keck Observatory на Гавайях, ученые подтвердили существование 41 экзопланеты, открытой Kepler, и смогли определить массы 16 из них. Зная, какова масса планеты и ее диаметр, можно узнать плотность планеты, и, таким образом, понять, относится она к скалистым или газовым планетам. Измерения плотности позволяют сделать предположения о химическом составе планет.

Дальнейшее изучение и анализ данных поможет ученым из множества звезд, в системах которых имеются планеты, размеры которых сходны с размерами Земли, выделить часть звезд, в системах которых имеются скалистые планеты. А это – еще один шаг в поиске пригодных для жизни планет за пределами Солнечной Системы.

Результаты этого исследования опубликованы в издании Astrophysical Journal.

Первая фотография экзопланеты была сделана при помощи камеры Exoplanet Imager и стала доступной публике.

Астрономическая обсерватория Джемини, которая которая имеет два восьмиметровых телескопа на Гавайях и в Чили, оборудована уникальной камерой Exoplanet Imager, благодаря которой была впервые получена настоящая фотография экзопланеты. Фотография получилась хоть и довольно размытая, не совсем нечеткая, однако в любом случае для астрономов это большой прорыв в фотографировании и исследовании экзопланет. На фотографии, сделанной камерой Exoplanet Imager, представлена экзопланет известная под обозначением Beta Pictoris b. Это чужой мир, который находится вне нашей Солнечной Системы на расстоянии 63 световых года от Земли в созвездии Живописца.

На фотографии звезда Бета Живописца (Beta Pictoris) "заблокирована" специальным приспособлением, потому ее свет не мешает увидеть и сфотографировать экзопланету Beta Pictoris b камере Exoplanet Imager.

К сожалению, на сегодняшний момент все существующие камеры и системы по фотогорафированию экзопланет могут фиксировать лишь газовые гиганты размером в три или более раза больше нашего Юпитера. Так, звезда Beta Pictoris b является газовым гигантом, которвя во многом превышает Юпитер по радиусу и массе.

Esocast 60. Экзопланеты в поляризованном свете

Д-р Джей рассказывает о новом приборе для поиска экзопланет на основе известного метода изучения поляризованного света

Очередной выпуск журнала Южной Европейской Обсерватории в переводе Доктора Майка

Оригинал взят у

kodusass в Расчетное количество экзопланет.

Посмотрим на компьютерное моделирование Млечного пути

Концентрические окружности вокруг Солнца расположены с шагом 5 000 св лет. В списке многопланетных систем самая далекая 6910 св.лет от Земли. Пока это и есьт граница частично исследованной сферы вокруг Земли, как видно не слишком богатой на звезды.
В верхней части изображения область 40 градусов влево от нуля и 30 вправо с Земли не видна, она за центральной частью Галактики. Какая там плотность звезд и каких нет смысла и гадать, непроверяемо.

Порядка десяти лет назад учеными была предложена идея, согласно которой в галактике существуют отдельные зоны, частично благоприятные для жизни; то есть планеты с большей вероятностью способны поддерживать жизнь, если они вращаются вокруг звезд, расположенных в конкретных частях галактики. Согласно этому представлению, обитаемые планеты не могут сформироваться как очень близко к центру галактики, так и очень далеко от него.
Классической является идея о том, что «галактическая зона обитаемости» представляет собой тор вокруг центра галактики толщиной в несколько световых лет, внешний диаметр которого составляет около 30 тысяч световых лет.

Теперь данная идея подвергнута сомнению. Канадский астробиолог Майкл Гованлок вместе с двумя соотечественниками представили новый вариант карты «галактической зоны обитаемости», которая является гораздо более сложной, чем классический тор. Результаты их работы опубликованы в журнале Astrobiology, с препринтом статьи можно ознакомиться на сайте arXiv.org. Источник

http://img.gazeta.ru/files3/49/3693049/mlechnyi_put-pic4-700x.jpg

Вопрос, который поставили перед собой Майкл Гованлок и его коллеги, звучал следующим образом: как уравновешены между собой такие процессы, как темп формирования планет, темп взрыва сверхновых и время, которое занимает комплексная эволюция жизни?

( Read more... )

Молекулы пребиотиков могут формироваться в атмосферах экзопланет

Новое исследование предполагает, что пребиотические молекулы могут образовываться в атмосферах планет: платформой для их формирования служит атмосферная пыль, а различные реакции, происходящие в окружающей плазме, дают достаточное количество энергии для зарождения жизни.

“Если формирование жизни – это паззл, то молекулы пребиотиков можно считать отдельными его кусочками. Соединяя эти части паззла, можно создавать более сложные биологические структуры, и получить более ясную и узнаваемую картину. А когда все части стоят на своем месте, в результате получается целостная картина жизни”, - говорит профессор Крейг Старк (Craig Stark).

В настоящее время принято считать, что пребиотические молекулы формируются на крохотных частицах пыли в межзвездном пространстве. Несмотря на то, что кажется, это противоречит главному общепринятому утверждению, - о том, что жизнь в космосе невозможна, - ученые считают, что на частицах пыли окружение вполне благоприятно для зарождения жизни, так как они защищают молекулы от вредного космического излучения.

“Молекулы образуются на поверхности пыли благодаря адсорбции атомов и молекул из окружающего газа”, - говорит Старк. “Если доступны ингредиенты, подходящие для создания определенной молекулы, и условия благоприятны, - все получается”.

Под «условиями» Старк намекает на второй необходимый ингредиент: энергию. Простые молекулы, которые населяют галактику, относительно стабильны; без достаточного количества энергии они не станут формировать новые связи.

Поэтому Старк и его коллеги обратились к атмосферам экзопланет, где пыль погружена в плазму, полную положительно заряженных ионов и отрицательных электронов. Здесь электростатические взаимодействия частиц пыли с плазмой могут давать достаточное количество энергии, необходимой для формирования пребиотических компонентов.

В плазме частица пыли быстро поглотит свободные электроны и станет негативно заряженной. Это происходит потому, что электроны легче, и, следовательно, быстрее позитивных ионов. Когда частица пыли негативно заряжена, она привлечет к себе поток позитивных ионов, которые будут ускоряться на пути к частице пыли, следовательно, столкновение будет происходить с большей силой, чем это случилось бы в нейтральном окружении. Чтобы проверить эту гипотезу, авторы создали модель атмосферы, которая позволила им изучить различные процессы, которые могут превращать ионизированный газ в плазму, так же, как определить, может ли плазма спровоцировать достаточно энергетическую реакцию.

“Для доказательства мы наблюдали за последовательными химическими реакциями, которые привели к формированию простейшей аминокислоты – глицина”, - говорит Старк. Аминокислоты – великолепный пример пребиотических молекул, так как они необходимы для формирования белков, пептидов и энзимов.

Их модели показали, что “ионы плазмы действительно могут разгоняться и вырабатывать достаточно энергии для образования формальдегида, аммиака, цианводорода и, наконец, аминокислоты глицина. Это было бы невозможно, если бы отсутствовала плазма, - говорит Старк.

Авторы продемонстрировали, что при достаточно скромном температурном режиме в плазме вырабатывается достаточное количество энергии для формирования глицина.Более высокие температуры так же могут провоцировать более сложные реакции, и, таким образом, в результате будут вырабатываться более сложные пребиотические молекулы.

Эта работа будет опубликована в журнале Astrobiology.

Как открыть экзопланету в 6,6 светового года от Солнечной системы

Вы уже слышали это название — «Лахман-16»: система, считающаяся третьей по удалённости от Солнечной, теперь стала планетарной. Что делает её второй по удалённости от нас изо всех известных.

Астрономы, ведомые Анри Боффином (Henri Boffin) из Европейской южной обсерватории (Чили), использовали мощности WLT «Очень большого телескопа», чтобы изучить систему Лахман-16, отстоящую от нас на 6,6 светового года. Наблюдения велись каждые пять–шесть дней с 14 апреля по 22 июня 2013 года.

Благодаря высокой чувствительности использованных инструментов, даже крохотные изменения орбит вращения обоих карликов вокруг общего центра масс были описаны вдесятеро точнее, чем когда-либо, — вплоть до нескольких тысячных угловых секунд. Да-да, это сравнимо с тем, что наблюдатель из Парижа определил бы положение человека, находящегося в Нью-Йорке, с точностью в 10 см.

Лахман-16, как выяснилось, располагает экзопланетой — второй по удалённости из известных после Альфы Центавра b, найденной в прошлом году. (Иллюстрация NASA / JPL / Gemini Observatory / AURA / NSF.)

В итоге были уточнены массы обоих коричневых карликов: 30–50 наших юпитеров. Кроме того, стал известен период их вращения вокруг общего центра масс, равный 20 годам. И самое важное: обнаружены отклонения от расчётной траектории, указывающие на наличие некоей третьей силы, которая влияет на движение обоих субзвёздных тел.

Увы, если коричневые карлики системы Лахман-16 (она же WISE 1049-5319) так тусклы, что были обнаружены лишь в 2013 году (куда позже других систем на таком удалении), то найти их планетарного компаньона будет ещё сложнее: его почти наверняка нельзя заметить по транзиту перед диском родительской звезды, благо настоящих светил там нет. Поэтому информация о второй по удалённости из известных экзопланет пока очень скудна.

Хорошо видно, что Лахман-16 — ближайшая система к Альфе Центавра. Как мы теперь знаем, в каждой из них есть как минимум по одной планете. И только начало! Завтрашние телескопы и не такого наоткрывают. (Илл. Le Figaro.)

Время её обращения вокруг одного из центральной пары коричневых карликов — где-то между двумя месяцами и годом. Масса, увы, пока не определена, но может попасть в очень специфическую переходную категорию между «суперюпитерами» массой до 10 юпитерианских и собственно коричневыми карликами. То, что найденная планета, скорее всего, очень массивна, очевидно: тело земной массы и размеров найти в столь тёмном месте непросто.

Тем не менее возможность существования в системе Лахман-16 менее массивных тел, чем газовые гиганты, следует оценивать довольно высоко («умеренно», мы бы сказали). Ни теории планетообразования, ни наблюдения за газовыми гигантами Солнечной системы не дают оснований предполагать, что они могут быть лишены спутников, и часть из таких тел в нашей, скажем, системе имеет атмосферу значительно плотнее земной. К сожалению, уверенное обнаружение как таких экзолун, так и гипотетических негигантских планет будет возможно лишь после ввода в строй более мощных телескопов космического базирования, что ожидается через несколько лет.

Отчёт об исследовании вскоре появится в журнале Astronomy & Astrophysics, а его препринт доступен на сайте arXiv.

Подготовлено по материалам Института Карнеги
Александр Березин

Ученые выявили ген, который инициирует передачу сигналов в головном мозге

Американские ученые выявили ген LRP6, который инициирует передачу сигналов в головном мозге посредством синапсов, сообщается в их статье, опубликованной в научном журнале Cell Reports.

Для того чтобы найти искомый ген, ученым путем отсеивания пришлось искать среди почти 800 генов.

Ученые полагают, что найденный ими ген станет своего рода ключом к поиску других генов, в том числе тех, что провоцируют такие заболевания, как аутизм и шизофрения.

Астрономы построили новую карту теплового излучения галактической пыли

На основе данных с космической обсерватории Planck, запущенной Европейским космическим агентством (ESA) в мае 2009 года, была построена новая карта теплового излучения галактической пыли.

Данный результат востребован во всей астрофизике, поскольку все наблюдения ведутся «сквозь» эту пыль. Вследствие этого необходимо уметь учитывать ее вклад и очищать полученные данные от вклада пыли.

В то же время самой цитируемой статьей в астрофизике сейчас является старая карта теплового излучения галактической пыли, пояснил «Газете.Ru» ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Сергей Попов.

Предполагается, что со временем новая карта, которая благодаря высокому угловому разрешению и работе на многих частотах является наиболее детальной, превзойдет предыдущую и по показателю цитируемости.

Ученые выяснили, что червоточины в пространстве-времени напрямую связаны с явлением квантовой запутанности

Червоточины в пространственно-временном континууме наверняка хорошо известны нашим читателям по научно-фантастическим произведениям, в которых они представляют собой прекрасный метод осуществления быстрых перемещений между различными частями Вселенной. Более того, понятие червоточин достаточно хорошо описано в пространственно-временной теории, где они называются мостами Эйнштейна-Розена, представляющими собой деформации пространственно-временного континуума. Но кроме червоточин в природе существует еще одно родственное явление, явление квантовой запутанности, и группа ученых-физиков из Вашингтонского университета и университета Стони-Греек в Нью-Йорке считает, что эти два явления, червоточины и квантовая запутанность, неразрывно связаны друг с другом.

Ученые выяснили, как существенно замедлить рост раковой опухоли мозга

Американские ученые выяснили, как существенно замедлить рост раковой опухоли мозга, сообщается в их статье, опубликованной в научном журнале Nature Neuroscience.

В частности, им удалось установить, что микроглия — специальный класс клеток, уничтожающих инфекционные агенты и разрушающими нервные клетки, рак уничтожает в первую очередь.

Опытным путем ученые определили, что противогрибковый препарат амфотерицин B восстанавливает микроглия, а те, в свою очередь, замедляют рост раковой опухоли в мозге.

Исследователи полагают, что их открытие поможет неизлечимо больным прожить гораздо дольше, чем они могли бы.

Ученые создали генетическую карту финиковой пальмы

Саудовско-китайская группа ученых создала генетическую карту финиковой пальмы, пишет The Arab Daily.

Сообщается, что для секвенирования ученым пришлось взять образцы изо всех 2 тыс. сортов финиковой пальмы, растущих по всему миру. Предполагается, что карта поможет в лечении заболеваний, поражающих пальмы.

Кроме того, ученые занимаются расшифровкой генома одногорбого верблюда дромадера.

Ген CUX1 напрямую связали с онкологическими заболеваниями

Британские ученые связали ген CUX1 с онкологическими заболеваниями, сообщается в их статье, опубликованной в научном журнале Nature Genetics.

В частности, они установили, что деактивация этого гена существенно увеличивает риск появления раковой опухоли.

Подобные выводы ученые смогли сделать, исследовав биологический материал, взятый у 7600 людей, болеющих раком.

По мнению исследователей, деактивация CUX1 является причиной появления рака примерно у 1% людей во всем мире.

Разнообразие обонятельных рецепторов влияет на восприятие запахов людьми

Разнообразие обонятельных рецепторов влияет на восприятие запахов людьми, выяснили американские ученые, статья которых опубликована в научном журнале Nature Neuroscience.

В частности, им удалось установить, что у каждого из людей обонятельные рецепторы отличаются как минимум на 30%.

Кроме того, исследователи установили, что у людей присутствует около 400 рецепторных белков, алгоритм активации которых и заставляет людей чувствовать запахи.

В то же время известно 511 рецепторных белков. При этом для каждого из белков последовательность аминокислот может существенно отличаться.

Спутники RBSP нашли новые подтверждения тому, что Земля действует как гигантский ускоритель частиц

Благодаря запуску спутников-близнецов RBSP (Radiation Belt Storm Probes), которые НАСА отправило в космос в 2012 году, люди узнали много нового о магнитном поле Земли, о его характеристиках и поведении. Детальное изучение радиационных поясов Ван Аллена, что является основной задачей спутников RBSP, уже привело к нескольким открытиям, самым важным из которых является открытее наличия в окружающем Землю космическом пространстве огромного и чрезвычайно мощного ускорителя частиц естественного происхождения. В зависимости от текущего состоянии поясов Ван Аллена этот ускоритель может разгонять частицы почти до скорости света буквально на нескольких сотнях метров дистанции, а при других условиях такой же разгон может произойти на дистанции в сотни тысяч километров. И новые данные, собранные инструментами на борту спутников RBSP, позволили ученым найти ответ на вопрос о причинах такого нестабильного поведения.

ВМС США впервые запустили беспилотник из-под воды

Этапы запуска XFC UAS Фото: NRL.

Научно-исследовательская лаборатория ВМС США (NRL) впервые произвела запуск беспилотного летательного аппарата XFC UAS (eXperimental Fuel Cell Unmanned Aerial System, экспериментальная беспилотная воздушная система на топливных элементах) с борта подводной лодки из-под воды. Согласно сообщению NRL, запуск беспилотника был полностью успешным. После взлета аппарат пробыл в воздухе несколько часов, а затем приземлился на базе ВМС США в Андросе на Багамах.

Запуск беспилотника был произведен с атомной подводной лодки «Провиденс» типа «Лос-Анджелес». Для запуска использовался специально разработанный контейнер Sea Robin, умещающийся в пусковом контейнере крылатых ракет Tomahawk.

Контейнер был выпущен при помощи стандартного торпедного аппарата калибра 533 миллиметра. После запуска Sea Robin всплыл и осуществил вертикальный запуск беспилотника.

особенностью нового беспилотного аппарата стало использование на нем только энергии от топливных элементов, благодаря которым он может находиться в воздухе до шести часов.

Контейнер Sea Robin и сам беспилотник со складным крылом были разработаны лабораторией совместно с компанией SwampWorks, Научно-исследовательским управлением ВМС США (ONR) и Управлением технологий быстрого реагирования министерства обороны (DoD/RRTO). На создание системы ушло чуть менее шести лет.

Космический телескоп Hubble обнаружил пять планет, в атмосферах которых найдены четкие признаки наличия воды

Ученые-астрономы, использующие возможности, предоставляемые оборудованием космического телескопа Hubble, разработали новую методику измерений, позволяющую им с достаточно высокой точностью выделять и исследовать планеты, на которых есть вода и на которых может существовать жизнь. И эта методика тут же принесла первые результаты, которыми стало обнаружение сразу пяти подобных Юпитеру планет, в атмосферах которых присутствуют четкие признаки наличия воды. А дальнейшие измерения, проведенные в инфракрасном диапазоне света группой ученых из университета Мэриленда, позволили более точно определить природу атмосфер этих планет. http://www.slashgear.com/hubble-spots-five-water-likely-planets-03307415/

Планета не на месте.

Есть системы, где даже самые дальние планеты удалены от звезды на тридцатикратно меньшее расстояние, чем у нас. Но, похоже, мы поспешили назвать их коммуналками: глядя на HD 106906, понимаешь, что коммуналка — это именно Солнечная система.

Международная группа учёных под руководством Ванессы Бэйли (Vanessa Bailey) из Аризонского университета (США) обнаружила экзопланету, отстоящую от своей звезды на 650 астрономических единиц.

HD 106906 b — почти коричневый карлик, благо по массе она в 11 раз больше Юпитера. И это, простите, тень катастрофы для нынешней теории планетообразования.

Протопланетный диск есть, планета — тоже (может, и не одна). Одно плохо: там должна быть или эта планета, или диск, иначе мы не сумеем вам объяснить, как именно первая оказалась на своём месте без следов во втором. (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.)

Тело было найдено случайно: никто не искал ничего подобного на таком удалении от молодой звезды HD 106906, которую с Землёй разделяют 300 световых лет. Однако сторонний источник излучения сам собой привлёк внимание учёных, и постепенно астрономы отбросили все остальные версии. То есть в теории это может быть свет от другой звезды, случайно попавшей на фото, но с учётом сегодняшних данных по плотности звёзд в нашем районе Галактики это нереально. Посему факты выглядят так: тело отстоит от своего светила в двадцать с лишним раз дальше, чем самая граничная планета Солнечной от Солнца.

Что же остаётся? А остаётся экзопланета, которая появилась на свет неведомо каким образом. Чтобы такое тело возникло, оно должно быть частью протопланетного диска. Таковой вокруг HD 106906 есть, да только кончается он в 120 а. е. от звезды, что хотя и много (у нас в системе пространство, занятое планетами, вчетверо меньше), но весомо уступает расстоянию до HD 106906 b. Что же это за планета такая? И почему она находится там, где её в принципе не должно быть?

Логичным выглядит предположение о том, что HD 106906 b — просто что-то вроде второй звезды в парной системе. Ну не получилось у неё набрать звёздную массу: худосочной выросла, а отсюда и странности. Однако в системе двух звёзд один компонент может быть легче другого лишь в разумное количество раз. В норме — не более чем 10:1. А тут — с учётом того, что перед нами нормальная звезда главной последовательности, да ещё спектрального класса F5, то есть побольше Солнца, — разница получается далеко за сто к одному!

«Столь экстремальное соотношение масс не предсказывается теориями формирования двойных звёзд, — резюмирует г-жа Бэйли. — А теория планетообразования считает, что планета не может образоваться так далеко от своего светила».

Что же, нам повезло: теории планетообразования вновь получили хотя и жёсткий, но справедливый удар, побуждающий их к дальнейшему развитию. Причём это именно удача: этой системе считанные миллионы лет, и только поэтому планета разогрета до полутора тысяч градусов и довольно заметна для телескопов, что и сделало возможным её обнаружение непосредственными наблюдениями. Иначе узнать о самом факте такого отклонения было бы очень непросто.

Сравните размеры нашей системы (слева) с их. Условное местоположение центральной звезды вроде бы одно и то же, но Нептун и HD 106906 b получились слегка в разных местах. А мы ещё называем чужие системы «компактными»... (Иллюстрация Vanessa Bailey.)

В принципе, сохраняется небольшая возможность того, что существующие теории верны. Например, планета может быть «бродячей», случайно прибившейся к молодой системе, хотя вероятность этого ничтожно мала. А ещё её могло вышвырнуть в далёкие области своей системы в процессе резонансного взаимодействия с другими планетами. Или, быть может, она «похищена» со своего нормального места гравитацией случайно «проходившей мимо» звезды? Правда, этому есть серьезное противоречие: диск — тот, что заканчивается в 120 а. е., — остался той же формы. Очевидно, что в любом из вариантов его форма вряд ли была бы правильной...

Впрочем, теорию «похищения Европы» можно будет проверить при помощи последующих наблюдений, которые позволят узнать скорость и особенности вращения HD 106906 b вокруг своей звезды.

Отчёт об исследовании появится в издании Astrophysical Journal Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Аризонского университета.

Александр Березин

Новая теоретическая модель упрощает поиск планет, подобных Земле

Ученые из Берна разработали метод, который упрощает поиск планет, подобных Земле. Он предполагает ограничение рамок благодаря использованию теоретических моделей для определения условий жизни, подобных Земным, и, следовательно, собственно жизни на определенных планетах, которые находятся за пределами солнечной системы.

"Вопрос, обитаемы или нет так называемые экзопланеты, очень непростой, потому что мы не знаем всех условий, которым должна удовлетворять планета для того, чтобы быть пригодной для жизни", - заявляет Янн Эйлиберт (Yann Alibert) из Центра Космоса и Обитаемости (CSH) Университета Берна.

Вот почему ученый из Берна воспользовался в своем исследовании альтернативным подходом. Основываясь на массе и радиусе планеты, Янн Эйлиберт смог выделить критерии, исключающие возможность существования жизни в той форме, которая нам известна. Для этого необходимы такие данные, как, во-первых, масса (ее можно узнать, например, при помощи спектрографа HARPS, который находится в Чили). С 2017 года телескоп "CHEOPS", который разрабатывается и создается под руководством ESA и CSH, будет использоваться для точного определения радиуса определенных планет, - еще одно обязательное условие. Благодаря методу Янна Элиберта, имея данные, полученные HARPS и CHEOPS, можно будет вычислить, является ли планета пригодной для жизни. "Эта теоретическая модель поможет астрономам в поиске планет, подобных Земле, сконцентрировать внимание на действительно перспективных кандидатах", - говорит Эйлиберт.

Два условия, необходимые для существования жизни на планете, основа всех существующих моделей: вода в жидкой форме и так называемый углеродный цикл. Углеродный цикл – это геологический процесс, который регулирует уровень содержания двуокиси углерода в атмосфере планеты и, следовательно, ее поверхности: в океане CO2 в растворенной форме вступает в химическую реакцию и затем переносится в мантию Земли. Из-за высокой температуры земной мантии двуокись углерода высвобождается в атмосферу во время вулканических извержений.

Если радиус планеты с «подходящей» массой очень велик, то ее плотность будет очень низкой. Следовательно, на этой планете не будет либо углеродного цикла, либо воды в жидкой форме. Причина этого – в том, что низкая плотность - индикатор большого количества газа и/или воды. Если планета по большей части состоит из газа, то атмосферное давление на планете будет таким высоким, что вода не сможет существовать в жидкой форме.

Если планета покрыта большим количеством воды, то давление на дне океана возрастет настолько, что вода перейдет в форму "лед VII", которая не существует на Земле. Плотность "льда VII" настолько велика, что он оседает на дне океана, формируя там барьер между породой на дне океана и водой над ним, и тем самым препятствуя углеродному циклу.

"Наше исследование показывает, что планета, которая состоит из газа или воды, не подходит для жизни", - объясняет Янн Эйлиберт.

Самый большой радиус, при котором допускается существование воды и углеродного цикла, зависит от массы планеты: планета с такой же массой, как Земля, может иметь радиус, превосходящий земной максимум в 1,7 раз, включая газ и гидросферу. "Супер-Земля", в 12 раз более массивная, чем наша планета, может иметь радиус в 2,2 раза больше земного. Однако, согласно данным Эйлиберта, в основном до сих пор были обнаружены экзопланеты большего размера. В ближайшем будущем благодаря высокой чувствительности CHEOPS, можно будет обнаружить не такие большие, и, следовательно, более перспективные в этом плане планеты.

Избыток воды может угрожать жизни на землеподобных экзопланетах

Если океан становится слишком глубоким, на его дне образуется экзотическая форма льда, блокирующая углеродный цикл, который стабилизирует климат.

Ян Алиберт (Yann Alibert) из Бернского университета (Швейцария) попытался ограничить количество экзопланет, на которых можно подозревать наличие жизни, используя один из наиболее просто выявляемых параметров — их радиус.

Хотя ожидается, что телескопы, запланированные к запуску до конца десятилетия, смогут проверить на жизнепригодность (или даже прямые следы жизни) как минимум близкие к нашей системе экзопланеты, список потенциально обитаемых тел хотелось бы уточнить уже сейчас. Как справедливо замечает исследователь, узнать, какая именно планета будет обитаема, заранее нельзя. Но, предполагает он, можно попробовать точно вычислить те, что необитаемы на сто процентов.

В этом смысле ключевыми параметром он считает атмосферное давление на поверхности планеты и в ещё большей степени — давление на дне её океанов. Почему именно их?

Даже Глизе 581 g, лежащая посередине зоны обитаемости и имеющая (в случае скалистого состава) радиус в 1,3–1,5 земного, по расчётам Яна Алиберта, может иметь на дне своих океанов сплошной слой экзотического льда, блокирующего углеродный цикл. И жизнь? (Иллюстрация Wikimedia Commons.)

Углеродная жизнь нашего типа, по Яну Алиберту, требует наличия на планете а) жидкой воды на поверхности, б) углеродного цикла. С жидкой водой всё понятно, как очевидно и то, что более массивные планеты смогут удержать воды больше, чем Земля, и часто будут покрыты сплошным океаном. А вот с углеродным циклом нужны некоторые пояснения. На Земле силикатные горные породы подвергаются выветриванию (на суше), после этого они связывают углекислый газ из атмосферы и тот, что растворён в океанской воде, где его намного больше. В итоге образуются карбонаты, опускаются на морское дно, а затем — ещё глубже, к мантии, где при нагреве содержащие этот газ вещества высвобождают его, и он с вулканической активностью вновь возвращается в атмосферу.

Считается, что цикл очень важен для стабилизации климата. К примеру, рост температуры на поверхности вызовет усиление процессов выветривания, да и количество углекислоты, растворённой в океанской воде, неизбежно вырастет. В итоге процесс её связывания в карбонаты так усилится, что концентрация основного парникового газа в атмосфере упадёт. А за ней последует и температура. Напротив, длительное оледенение почти полностью прекратит выветривание силикатов и, само собой, снизит содержание углекислого газа, растворённого в морской воде. В итоге углекислый газ в атмосфере сможет только накапливаться, а деться ему будет некуда, что рано или поздно приведёт к размораживанию планеты.

Как подчёркивает учёный, на планете-океане вся эта схема может пойти прахом. Глубокий океан сформирует на дне слой экзотического льда VII, который сыграет роль «глобального оледенителя» и не даст карбонатам опускаться в мантию. Рано или поздно углерод оттуда перестанет поступать с вулканической активностью, и углеродному циклу со всей его стабилизирующий климат ролью наступит конец. Для достижения таких условий давление там, согласно автору, должно быть около 2,4 ГПа.

Что получилось? По мнению исследователя, планеты с массой от двух до 12 земных в зависимости от конкретного состава могут колебаться по размерам от 1,8 (для двух масс нашей планеты) до 2,3 радиуса Земли (для 12 земных масс). Если же размер планеты превысит указанные значения, при всех исследованных вариантах её состава, давление на дне океанов будет слишком большим для поддержания углеродного цикла: всё заблокирует вечная толща льда. Причём эта оценка радиуса дана с определённым запасом: фактически большинство планет могут стать необитаемыми уже при радиусе примерно на 0,5 R_E меньше, чем вышеуказанные, считает г-н Алиберт.

Стоит заметить, что, по некоторым оценкам, большинство «суперземель», открытых тем же «Кеплером», при их предлагаемой массе слишком крупны, чтобы уложиться в этот ограничитель. На первый взгляд, это создаёт некоторую озабоченность судьбой большинства потенциальных прибежищ внеземной жизни. Однако автор считает, что в теории столь большой радиус не говорит о непригодности экзопланеты для жизни в будущем. По его словам, если углеродный цикл будет блокирован, на планете может начаться процесс, сходный с тем, что имел место на Земле во время глобальных оледенений, то есть накопление углекислого газа в атмосфере без его эвакуации в мантию. Когда вулканическая активность выбросит в атмосферу достаточно большое количество диоксида углерода, начнётся безудержный парниковый эффект, по итогам которого температура поднимется до точки начала потери гидросферы. Вода просто будет интенсивно испаряться в космос, и лишь после того, как будет потеряно достаточное её количество, давление на дне океанов упадёт до значения, при котором лёд VII исчезнет и углеродный цикл опять сможет нормализоваться.

Упрощённая схема ситуации на планете впятеро тяжелее Земли, имеющей 0,5 земной массы воды. Синим выделены моменты фазового перехода для экзотических форм льда, формирующегося в таких условиях и способного сделать планету необитаемой. (Иллюстрация Yann Alibert.)

Из этого сдержанного, но оптимистичного вывода сам собой образуется вопрос: как мы отличим планету с большим радиусом, которая уже избавилась от лишней гидросферы и запустила углеродный цикл, от той, где такого цикла ещё нет, поскольку океаны не испарились до нужной степени? Увы, на этот вопрос исследователь ответа не даёт.

Неясно и то, насколько может варьироваться доля воды в составе планеты даже формально небольшого радиуса: может ли случиться так, что слишком глубокий океан и (или) слишком плотная атмосферы образуются на поверхности планет меньше Земли (вспомним хотя бы Венеру и гипотетический подлёдный океан Европы)? Наконец, как отмечает и сам Ян Алиберт, при наличии на планете больших количеств веществ вроде аммиака и углекислого газа точка кристаллизации для экзотических форм льда может заметно отличаться от характерных для чистой воды, что также способно сдвинуть радиус потенциально обитаемых «суперземель» в сторону увеличения. Для того чтобы понять, насколько именно, учёный считает необходимым проведение дополнительных исследований.

Отчёт об исследовании принят к публикации в журнале Astronomy and Astrophysics, а его препринт можно полистать здесь.

Подготовлено по материалам Phys.Org.

Александр Березин

Астрономы обнаружили самую "густонаселенную" планетарную систему, насчитывающую семь планет

Благодаря данным, собранным за всю миссию космического телескопа Kepler, которого называли "охотником за планетами", ученым стало известно намного больше о планетах, вращающихся вокруг далеких звезд. Самым распространенным типом планетарных систем являются системы, в составе которых находится одна звезда и одна-две планеты, вращающиеся вокруг этой звезды. Планетарных систем, в которых насчитывается большее количество планет, существует намного меньше, а "густонаселенные" системы с большим количеством планет, такие как наша Солнечная система, являются редкостью во всей Вселенной. Поэтому открытие астрономами новой карликовой системы, в составе которой насчитывается целых семь планет, можно считать открытием огромной важности.

Планетарная система, о которой сейчас идет речь, является системой карликовой звезды KIC 11442793, которая располагается на удалении 2.5 тысяч световых лет от Земли. Согласно имеющейся информации, система звезды KIC 11442793 имеет очень много общего с Солнечной системой, что подтверждено независимыми наблюдениями двух разных групп ученых-астрономов. Однако, система KIC 11442793 имеет более компактные размеры, все семь ее планет вращаются на относительно небольшом удалении от центральной звезды.

Седьмая планета системы KIC 11442793, наличие которой сделало эту систему безусловным рекордсменом по количеству планет, если, конечно, не принимать в расчет нашу собственную Солнечную систему, была обнаружена энтузиастами, которые работают в рамках проекта Planet Hunters. Этот проект, осуществляемый посредством специализированного веб-сайта, предназначен для "просева" добровольцами в поисках чего-то интересного всего огромного объема данных, собранных космическим телескопом Kepler.

Ученые-астрономы, внимание которых было привлечено энтузиастами к системе KIC 11442793, провели дополнительные наблюдения и более глубокий анализ данных телескопа Kepler, что подтвердило тот факт, что в системе KIC 11442793 насчитывается семь планет, и она является первой системой с семью планетами, известной людям на сегодняшний день. Обнаруженная планета является пятой по счету планетой в системе и ее период обращения вокруг звезды составляет всего 125 дней.

Пятая планета системы KIC 11442793 имеет диаметр, превышающий диаметр Земли в 2.8 раза. В системе KIC 11442793 присутствует две планеты, схожие по размерам с Землей, три планеты класса супер-Земля и две огромные планеты - газовые гиганты. Орбита самой дальней от звезды KIC 11442793 планеты не превышает по расстоянию расстояние от Земли до Солнца, а в зоне Златовласки, в зоне, благоприятной для возникновения и существования жизни, этой системы располагаются сразу три планеты, что делает эту систему одним из наиболее интересных объектов для дальнейших исследований.

источник: http://www.slashgear.com/seven-planet-solar-system-discovered-orbiting-dwarf-star-25303061/

Оригинал взят у

universe_viewer в Межгалактические перелёты радикально осложняют парадокс Ферми

Многие считают, что парадокс Ферми в его нынешнем виде весьма не просто разрешить. Пристегните ремни: его сложность подняли на значительно более высокий уровень.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/universe/SETI/10008698/
Автор - Александр Березин

Стюарт Армстронг (Stuart Armstrong) и Андерс Сэндберг (Anders Sandberg) из Оксфордского университета (Великобритания) утверждают, что нашли способ сделать и без того загадочный парадокс Ферми намного более загадочным и ограничить количество возможных разумных цивилизаций до менее чем одной на галактику.

Как это у них получилось? Авторы оценили число звёзд в Млечном Пути в 250 млрд, а общее число звёзд в наблюдаемой Вселенной в 200 млрд раз бóльшим, чем первое число (примерно 50 секстиллионов), и планетные системы у них являются скорее правилом, нежели исключением. Даже оценивая вероятность появления разумной жизни у каждой звезды в одну миллиардную — притом что в единственной хорошо известной нам системе эта вероятность оказалась равна единице, — получается, что в одной только нашей Галактике есть сотни разумных видов.
( Read more... )

715 новых планет

Ученые «напрямую» увидели пары воды в атмосфере экзопланеты

Европейская миссия PLATO - охота на землеподобные и пригодные для жизни планеты

Для существования земной жизни Луна не нужна

В созвездии Волка рождается колоссальная планетная система (видео)

У планет-океанов может быть не меньше континентов, чем у Земли

Ученые подводят итоги исследования планет, обнаруженных телескопом Kepler

Esocast 60. Экзопланеты в поляризованном свете

Молекулы пребиотиков могут формироваться в атмосферах экзопланет

Как открыть экзопланету в 6,6 светового года от Солнечной системы

Ученые выявили ген, который инициирует передачу сигналов в головном мозге

Астрономы построили новую карту теплового излучения галактической пыли

Ученые выяснили, что червоточины в пространстве-времени напрямую связаны с явлением квантовой запутанности

Ученые выяснили, как существенно замедлить рост раковой опухоли мозга

Ученые создали генетическую карту финиковой пальмы

Ген CUX1 напрямую связали с онкологическими заболеваниями

Разнообразие обонятельных рецепторов влияет на восприятие запахов людьми

Спутники RBSP нашли новые подтверждения тому, что Земля действует как гигантский ускоритель частиц

ВМС США впервые запустили беспилотник из-под воды

Космический телескоп Hubble обнаружил пять планет, в атмосферах которых найдены четкие признаки наличия воды

Планета не на месте.

Новая теоретическая модель упрощает поиск планет, подобных Земле

Избыток воды может угрожать жизни на землеподобных экзопланетах

Астрономы обнаружили самую "густонаселенную" планетарную систему, насчитывающую семь планет

Syndicate

Page Summary

Style Credit

Expand Cut Tags