Поиск планет

Чт, 05/15/2014 - 22:33

Из сотни звезд, у которых астрономами были обнаружены планеты, лишь у двух есть инфракрасный избыток в излучаемом спектре, который указывает на пылевой диск. Наличие дисков может быть свидетельством о присутствии там планет. Тяжело как-то объяснить «дождь» из комет, который падает на β Живописца, если в системе отсутствуют планеты, которые оказывают гравитационное воздействие. На некоторых из изображений дисков обнаружены спирали большого размера, кроме сгустков и колец. Планеты, имеющие наклонные орбиты, могут затянуть межпланетную пыль на собственные орбиты, этим самым искажая форму диска. Они могут выметать пыль, при этом образуются кольца и полости, или сформировать след, похожий на сгусток. Кстати, Земля оставляет такой же отпечаток в пыли.

Однако доводы о том, что в этих дисках есть планеты, не очень убедительны. Планеты, которые могут сформировать наблюдаемые астрономами особенности, должны находиться на расстоянии большем, чем Нептун от Солнца, но вряд ли они смогут формироваться настолько далеко. Вероятно, некоторые из планет появились на небольших расстояниях от звезды, а потом отдалились от нее (это предположение высказано и для Нептуна). Для того чтобы сохранился момент импульса, нужно, чтобы другая планета больших размеров (типа Юпитера) приблизилась к этой звезде. Но никаких признаков того, что такой второй объект присутствует, не было обнаружено. Сведения, которые были получены, неоднозначны, разные исследователи еще не пришли к консенсусу о массах планет и их положении. Несколько особенностей, которые были замечены, можно пояснить не одним лишь гравитационным притяжением этих планет. Некоторые астрономы полагают, что кольца существуют в любой молодой системе. В то время как планетезимали увеличиваются в размерах и объединяются между собой, диски разрушаются, скорость пылеобразования и частота соударений увеличиваются. Другие группы астрономов склонны считать, что кольца пыли могут сформироваться спонтанно на краях дисков, состоящих из газа. Высокие градиенты давления на краю диска, таким образом, способствуют торможению пылевых частиц, которые в ином случае были бы выброшены из планетной системы.

В 2003 году ученые из Университета Дж. Гопкинса, используя коронограф камеры ACS на телескопе «Хаббл», были заняты наблюдением звезды HD 141569. Изображения, которые были получены раньше, показали, что у этой звезды 2 кольца. На фотографиях, полученных в 2003 году, обнаружены спиральные длинные ветви межзвездной пыли, которые похожи на наблюдаемые в спиральных галактиках. Поэтому можно предположить, что кольца, которые исследовали раньше, представляют собой фрагменты спиралей. Звезда HD 141569 имеет 2 звезды-компаньона. Полагают, что примерно сотню тысяч лет назад они приблизились близко к диску, разрушая и растягивая его, что породило спирали. Некоторые астрономы полагают, что диск был сформирован многократными взаимодействиями со звездами-компаньонами.

Несколько особенностей пылевых дисков могли появиться из-за влияния других тел, а не планет. Разброс мнений обуславливается еще малой четкостью изображений дисков, и каждое представляет собой уникальный случай. В конце 2003 года К. Штапельфельдтом, работающим в Лаборатории реактивного движения, были опубликованы первые изображения диска, которые образованы вокруг системы Фомальгаута. Эти снимки получены телескопом «Спицер», оснащенным детекторами дальнего инфракрасного излучения такого же диапазона длин волн, как и детекторы IRAS, но в тысячу раз чувствительнее.

С их помощью можно обнаружить небольшое количество пыли и изучить большее количество дисков. На снимке, который получен в излучении, имеющем длину волны 70 микрометров, форму диска видно довольно отчетливо. Диск на ней — это кольцо, видимое с ребра и имеющее радиус около 200 а. е. Одна сторона его ярче второй, видимо, из-за произошедшего недавно столкновения астероидов, а может быть, это из-за гравитационного влияния какой-либо невидимой планеты. При длине волны 24 микрометров видна концентрация относительно теплого вещества возле звезды — это подобие зодиакального облака, что приводит к выводу о наличии у системы Фомальгаута чего-то, похожего на астероидный пояс в Солнечной системе.

Существование пылевых дисков подтверждает, что рядом и с другими звездами существуют кометы и астероиды, которые возникают при формировании планет. Отсюда вывод, что Солнечная система похожа на другие планетные системы. Но даже в пылевом диске с минимальным наблюдаемым размером содержится в 50 раз больше пыли, чем находится в Солнечной системе. Почему такое различие?

Или планеты Солнечной системы вытеснили основные планетезимали, или Солнце возникло с диском необычно малого размера. Либо чувствительности имеющейся аппаратуры не хватает для того, чтобы обнаружить истинные аналоги Солнечной системы. Ученым еще лишь предстоит воссоздать детализированную картину эволюции планет вблизи звезд, имеющих различную массу.

Наблюдения, которые проводились в дальнейшем с использованием телескопов «Спицер», «Хаббл» и наземных телескопов, могут помочь нам узнать, какое место у Солнечной системы среди иных планетных систем.

Другие материалы рубрики


  • Эксперты ООН в ежегодных докладах публикуют данные, говорящие, что Землю в перспективе ждет катастрофическое глобальное потепление, обусловленное возрастающими выбросами углекислого газа в атмосферу. Однако наблюдение за Солнцем позволяет утверждать, что в повышении температуры углекислый газ «не виноват» и в ближайшие десятилетия нас ждет не катастрофическое потепление, а глобальное, и очень длительное, похолодание.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Варварские наклонности некоторых звезд иногда возмущают. Пока одни отнимают вещество у ближайших тел, другие поступают еще более нагло и жестоко. Они скидывают со звезд газопылевые диски, которые могли бы дать начало новой планетной системе, а то и новым формам жизни. Но не со всех, а лишь с тех, кто решается переступить опасную черту.



  • ...В начале 70-х годов появилось предложение объединить бозоны и фермионы в единую теорию, что, мягко говоря, среди ученых вызвало недоумение, ведь столь различны по своим свойствам эти две группы частиц. Тем не менее, оно возможно, если обратиться к симметрии, более широкой, нежели симметрия Лоренца — Пуанкаре, лежащая в основе теории относительности. Математическая суперсимметрия соответствует извлечению квадратного корня из симметрии Лоренца — Пуанкаре, физически же она соответствует превращению фермиона в бозон и наоборот. Разумеется, в реальном мире невозможно проделать такую операцию, тем не менее, операцию суперсимметрии можно сформулировать математически и можно построить теории, включающие суперсимметрии...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Космические фонтаны из водяного льда, пара и смеси других веществ, поднимающиеся над равнинами луны Сатурна, давно интригуют специалистов. Не хотят сходиться уравнения, описывающие энергетику этого мира, столь удаленного от Солнца. Однако все встает на свои места, если учесть новое открытие: волнующая активность Энцелада по геологическим меркам — мимолетный эпизод.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Теория эволюции звезд основана на диаграмме «спектр-светимость». Спектр звезды связан с температурой ее поверхностных слоев, светимость — это количество световой энергии, излучаемой звездой в единицу времени. По оси абсцисс откладывается последовательность спектральных классов, по оси ординат — светимость. Звезды Галактики изображаются на диаграмме точками. Точки могли бы расположиться как попало, могли бы сгуститься к одной линии. Но они сгущаются к нескольким линиям и областям, из которых выделяются пять. Им соответствуют группы звезд: звезды главной последовательности, субкарлики, красные гиганты, сверхгиганты, белые карлики. Сопоставляя диаграммы «спектр-светимость», составленные для различных звездных скоплений, можно с уверенностью утверждать, что звезды главной последовательности на определенном этапе эволюции превращаются в красные гиганты. Из диаграмм также видно, как это происходит: температура звезды начинает уменьшаться, размеры и светимость, наоборот, увеличиваются. Через некоторое время температура опять начинает расти. Скорость эволюции определяется начальной массой звезды.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • В своей ранней молодости Марс, похоже, подвергся удару, навсегда изменившему облик планеты. Объект размером с Плутон врезался в планету с севера, разделив ее на две половины — низкий север и высокий юг. Крупнейший кратер Солнечной системы сохранился до наших дней.



  • Немного найдется произведений, передающих красоту космических объектов, называемых планетарными туманностями. Освещенные изнутри родительской звездой, расцвеченные флуоресцирующими атомами и ионами на фоне космической черноты, газовые структуры кажутся живыми. Ученые дали им прозвища — Муравей, Морская Звезда, Кошачий Глаз...
    Термин «планетарные туманности» — представляющие собой размытые, похожие на облака объекты, видимые только в телескоп — придумал два столетия назад английский астроном Вильям Гершель (William Herschel), исследователь туманностей. Многие из них имеют округлую форму, которая напомнила ученому зеленоватый диск планеты Уран, им же и открытой. К тому же он полагал, что округлые туманности могут быть планетными системами, формирующимися вокруг молодых звезд. Термин прижился, несмотря на то, что действительность оказалась иной: туманности такого типа состоят из газа, сброшенного умирающими звездами. Примерно через 5 млрд. лет Солнце закончит свой космический век изящным выбросом планетарной туманности, что не вполне соответствует теории эволюции звезд — основе, на которой базируется наше понимание космоса. Если звезды рождаются, живут и умирают круглыми, то как же они создают вокруг себя структуры, которые мы видим на фотографиях «Хаббла», подобные Муравью, Морской Звезде или Кошачьему Глазу?

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Был ли Большой взрыв началом времени или Вселенная существовала и до него? Лет десять назад такой вопрос казался нелепым. В размышлениях о том, что было до Большого взрыва, космологи видели не больше смысла, чем в поисках пути, идущего от Северного полюса на север. Но развитие теоретической физики и, в частности, появление теории струн заставило ученых снова задуматься о предначальной эпохе.
    Вопрос о начале начал занимать философов и богословов с давних времен. Он переплетается с множеством фундаментальных проблем, нашедших свое отражение в знаменитой картине Поля Гогена «D’ou venons-nous? Que sommes-nous? Ou allons-nous?» («Откуда мы пришли? Кто мы такие? Куда мы идем?»). Полотно изображает извечный цикл: рождение, жизнь и смерть — происхождение, идентификация и предназначение каждого индивидуума. Пытаясь разобраться в своем происхождении, мы возводим свою родословную к минувшим поколениям, ранним формам жизни и прото-жизни, химическим элементам, возникшим в молодой Вселенной, и, наконец, к аморфной энергии, некогда заполнявшей пространство. Уходит ли наше фамильное древо корнями в бесконечность или космос так же не вечен, как и мы?

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • ...Новая теория позволила сформулировать идеи, допускавшие экспериментальную проверку. В результате этих работ была предсказана новая разновидность света, состоящая не из обычных фотонов, а из загадочных Z–частиц. В окрестностях Женевы в 1983 году в серии экспериментов, исследующих столкновения частиц высоких энергий на ускорителе, были обнаружены Z–частицы, то есть единая теория поля получила подтверждение. Теоретики к этому времени сформулировали амбициозную теорию, объединяющую с электромагнитным и слабыми взаимодействиями еще один тип ядерных сил — сильное взаимодействие. Кроме того, были получены первые результаты исследований в области гравитации, показывавшие, каким образом гравитационное взаимодействие можно было бы объединить с другими типами взаимодействий...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Впервые астрономы обнаружили планету вне нашей Солнечной системы, которая является потенциально пригодной для жизни, с температурами подобными земным, сопоставимыми с Землей массой и размером и, вероятно, жидкой водой на поверхности. Что приятно, потенциально обитаемый мир находится всего в двух десятках световых лет от нас. Когда-нибудь люди туда смогут добраться.
    О сенсационной находке рассказала 25 апреля 2007 года международная группа из 11 астрономов (из Швейцарии, Португалии и Франции), которая работала в Чили, на одном из телескопов Европейской южной обсерватории (ESO). Ученые нашли сходную с Землей планету у звезды Gliese 581 — красного карлика, расположенного в созвездии Весы.
    Планета, получившая имя Gliese 581c, обладает массой примерно в 5 масс Земли. Ее диаметр оценивается в 1,5 диаметра нашей планеты, так что сила тяжести на ее поверхности составляет приблизительно 1,6 g. Из-за этих параметров астрономы окрестили ее также «Суперземлей» (super-Earth).
    Ученые предполагают, что эта планета — скалистый мир, сходный с Землей по облику. Как возможный вариант — это может быть ледяная планета. Но в обоих случаях на ее поверхности должна быть жидкая вода. Причем, в случае с ледяным миром — она может быть покрыта океаном полностью.