Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 22.08.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Впервые измерена масса у экзопланеты размером с Марс

Впервые измерена масса у экзопланеты размером с Марс
shortstoryf

Определение точных размеров землеподобной экзопланеты, расположенной на расстоянии сотен световых лет от нас, по количеству звёздного света, которое она блокирует, когда-то считалось лишь научной фантастикой. А измерение массы такой небольшой планеты, основываясь лишь на её гравитационном воздействии, вообще считалось чем-то нереальным. Но уже в наше время астрономы сумели провести эти исследования для экзопланеты, размеры которой составляют всего пятьдесят процентов от земных.

Kepler-138

Так художник представляет планетарную систему и звезды Kepler-138. Источник: SETI Institute/Danielle Futselaar

И в очередной раз в этих исследованиях участвовал космический телескоп «Кеплер», который сумел измерить массу экзопланеты, размером с Марс, которая имеет приблизительно одну десятую массу Земли. Её назвали Kepler-138b, и она является первой экзопланетой меньше Земли, у которой одновременно удалось установить и массу, и измеренный размер. Это существенно расширяет диапазон экзопланет, у которых теперь учёные могут определять эти параметры. Чтобы определить массу экзопланеты, астрономы, как правило, изучают крохотные отклонения в движении звезды, вокруг которой она вращается. Эти отклонения вызваны гравитационным воздействием самой экзопланеты. Для планет массы Земли, обнаружить такие крошечные флуктуации не очень просто, даже не смотря на ввод в эксплуатацию новейших приборов. Но, к счастью, планетологи придумали новый способ измерения массы экзопланет, только должно выполняться одно условие: вокруг звезды должны вращаться сразу несколько экзопланет, а их орбиты не должны быть расположены далеко друг от друга.

Так, Даниэль Джонтоф-Хаттер, научный сотрудник в Центре экзопланет и обитаемых миров Университета штата Пенсильвания, с помощью своих коллег попытался измерить точную массу всех трёх экзопланет в системе звезды Kepler-138. Для этого они наблюдали прохождение каждой экзопланеты по диску звезды, то есть исследовали их транзитным методом.

«Каждая экзопланета периодически замедляется или ускоряется, но совсем немного, в зависимости от воздействия соседних планет. небольшое изменение во времени между транзитами и позволяет нам измерять их массы», — сказал Джонтоф-Хаттер.

Kepler-138 экзопланеты

На этом графике показаны сравнительные параметры экзопланет системы Kepler-138 (оранжевые круги) по сравнению с массой и радиусом Земли. Планеты Солнечной системы показаны красным, другие планеты, которые открыл телескоп «Кеплер» показаны жёлтым. Источник: NASA Ames/W Stenzel

Зная размеры и массы различных экзопланет, можно вычислить их плотность и установить их внутренний состав, то есть является ли она твёрдой, жидкой или газообразной. Плотность крошечной экзопланеты Kepler-138b сопоставима с твёрдыми планетами, такими как Земля или Марс, но всё ещё необходимы дополнительные наблюдения прежде, чем учёные будут окончательно в этом уверены. Эта экзопланета в своей звёздной системе является самой близкой к звезде Kepler-138, а сама эта звезда примерно вполовину меньше Солнца и на 30 процентов холоднее его. Система звезды расположена приблизительно в 200 световых годах от нас в направлении созвездия Лиры. Оставшиеся две внешние экзопланеты, Kepler-138c и Kepler-138d, имеют приблизительные размеры Земли. Планета Kepler-138c вероятнее всего так же является твёрдой, тогда как Kepler-138d имеет менее плотную структуру, а соответственно наверняка не может быть составлена из той же смеси веществ, что и Земля. Все три экзопланеты расположены слишком близко к своей звезде, чтобы на них могла существовать вода в жидком виде.

«Существенные различия между плотностями двух самых крупных планет говорят нам, что не все планеты, подобные Земле, являются твёрдыми. Дальнейшие исследования небольших экзопланет должно помочь обеспечить больше понимания их разнообразия», — Джек Лиссауер, учёный-планетолог из Научно-исследовательского центра Эймса.

Точно так же как астрономы в начале 20-го столетия изучали большое разнообразие звёзд, чтобы характеризовать и классифицировать их различные типы, астрономы 21-го столетия делают то же самое, но уже для экзопланет, чтобы понять их разнообразие и население в Млечном Пути. В настоящее время учёные пытаются определить больше подобных объектов для того, что установить соотношение между массой и размером экзопланеты. Это должно помочь проникнуть в суть формирования Земли и других планет нашей Солнечной системы, а так же накопить ценную информацию для будущих поколений охотников за экзопланетами. Результаты проведённых исследований должны быть опубликованы в журнале Nature за 18 июня 2015 года.

Kepler-138
НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
(ЭПОХА J2000.0)
Тип диффузная туманность
Прямое восхождение 19ч 21м 31.563с
Склонение +43° 17′ 34.76″
Расстояние 217 ± 24 световых лет
Созвездие Лира
Видимая звёздная величина (V) 12.925
Спектральный класс M0V
Масса 0.57 ± 0.05 M☉
Радиус 0.54 ± 0.05 R☉
Болометрическая светимость 0.060 ± 0.008 L☉
Поверхностная гравитация 4.74 ± 0.09
Температура 3871 ± 58 K
Металличность -0.28 ± 0.10
Вращение звезды ~10 дней
Скорость вращения ~3 км/с
Возраст 1 миллиард лет

Экзопланеты системы Kepler-138

Экзопланета
(в порядке открытия)
Масса (M⊕) Главная полуось (а.е.) Орбитальный период (дни) e Аргумент перицентра (град.) Наклонение Радиус (R⊕)
Kepler-138b 0.066 0.0769 ± 0.0022 10.31292 ± 0.00006 89.5 ± 0.5 0.45 ± 0.06
Kepler-138c 3.8 ± 1.4 0.093 ± 0.0027 13.7816 ± 0.0002 0.050 ± 0.049 70 ± 50 88.5 ± 0.2 1.61 ± 0.16
Kepler-138d 1.0 ± 0.4 0.132 ± 0.038 23.0893 ± 0.0007 0.024 ± 0.024 170 ± 130 88.8 ± 0.1 1.61 ± 0.16

По информации NASA.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google