Астрономы открыли 2 новые землеподобные планеты в созвездии Овна

Астрономы нашли в нашей галактике еще две планеты похожие на Землю. Об этом сообщает Science Alert. Новые миры оказались настолько схожими с планетами земной группы, что были сразу же включены в список экзопланет с самыми высокими шансами на существование условий, благоприятных для подержания жизни. Они вращаются вокруг звезды в созвездии Овна, удаленной от Земли на 12,5 световых лет. "Эти два мира напоминают внутренние планеты нашей Солнечной системы. Они лишь немного тяжелее Земли и расположены в так называемой обитаемой зоне, где вода может присутствовать в жидкой форме ", – объясняет ведущий автор исследования, астрофизик из Геттингенского университета Матиас Цехмайстер. Планеты были названы Teegarden b и Teegarden c. Также сообщается, что ученые удостоверились в том, что данные об экзопланетах не были искажены изменением яркости звезды, вокруг которой они вращаются. Поэтому ученые дополнили свои исследования фотометрическими данными, собранными о звезде Тигардена. "Эти исследования показывают, что сигналы двух планет не могут быть связаны с активностью звезды, хотя мы не смогли обнаружить транзиты двух новых планет", – говорит астроном Виктор Санчес Бежар из Института астрофизики Канарских островов (AIS).

Также известно, что Teegarden b находится ближе к светилу. Ученые считают, что температура на поверхности планеты составляет около 0–50 градусов по Цельсию, а возможно, ближе к 28 градусам. Teegarden c находится дальше, где температура больше напоминает марсианскую, примерно -47 градусов по Цельсию.

Планеты типа Татуина могут быть вытолкнуты из своих систем звездами

Планеты, обращающиеся вокруг короткопериодических двойных звезд, могут быть вытолкнуты в космическое пространство в результате эволюции орбит родительских светил, сообщают в новой работе исследователи из Вашингтонского университета, США. Эти находки помогают объяснить, почему астрономы обнаружили настолько мало планет, обращающихся вокруг двойных звезд – подобных планете Татуин из киноэпопеи «Звездные войны», в небе которой было сразу два «солнца» - несмотря на то, что наблюдались уже тысячи таких объектов, то есть двойных звезд с орбитальным периодом 10 суток и менее. Это также означает, что такие двойные звездные системы следует в общем случае исключать из числа перспективных целей при планировании поисков внеземной жизни. Как выяснила группа исследователей во главе с Дэвидом Флемингом (David Fleming), студентом докторантуры Вашингтонского университета, приливные силы, действующие со стороны каждой из звезд пары на другую звезду, приводят к переносу углового момента собственного вращения звезд на их совместную орбиту, в результате чего орбита циркуляризуется и расширяется. 

Расширившаяся орбита звезд при этом достигает планет их собственной планетной системы, которые прежде находились в безопасности, и выталкивает их в межзвездное пространство. Эти результаты были получены в результате компьютерного моделирования. Применив разработанную модель к известным короткопериодическим двойным звездным системам Флеминг и соавторы нашли, что эта «приливная» эволюция двойных звездных систем приводит к выталкиванию по крайней мере одной планеты из множественных планетных систем в 87 процентах случаев. И даже эта цифра является весьма консервативной оценкой, считают авторы. На самом деле она может составлять до 99 процентов, указывают они.

Две суперземли на орбите вокруг звезды K2-18

В новом исследовании, в котором были использованы данные, собранные при помощи научных инструментов Европейской южной обсерватории, показано, что малоизученная экзопланета под названием K2-18b может быть «увеличенной версией» Земли. Кроме того, в ходе этого исследования проводившая его команда с удивлением обнаружила, что в системе этой звезды имеется еще одна планета, расположенная по соседству с планетой K2-18b. «То, что мы смогли измерить массу и плотность планеты K2-18b, само по себе было для нас знаменательным событием, однако открыть новую планету в этой системе – это было большой удачей и вызвало у нас бурю эмоций», - сказал главный автор новой работы Райан Клотье (Ryan Cloutier) из Института исследований экзопланет Монреальского университета, Канада. Обе планеты обращаются вокруг звезды K2-18, красного карлика, расположенного на расстоянии примерно 111 световых лет от нас в направлении созвездия Льва. Известно, что планета K2-18b лежит в обитаемой зоне родительской звезды, то есть на поверхности планеты может существовать вода в жидкой форме. Проанализировав данные наблюдений звезды K2-18, полученные при помощи инструмента High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), установленного на 3,6-метровом телескопе обсерватории Ла Силья, Чили, Клотье и его команда смогли определить, что планета K2-18b является либо каменистой планетой размером чуть больше Земли с не очень массивной газовой атмосферой, или же планетой, состоящей в основном из жидкой воды, покрытой сверху ледяной коркой. 

Для того чтобы определиться в пользу одной из этих версий понадобится более мощный телескоп, по сравнению с теми, которые имеются в распоряжении астрономов в настоящее время, например, такой как строящийся в настоящее время космический телескоп James Webb, отмечают авторы.

В ходе наблюдений звезды K2-18 Клотье и его команда обнаружили присутствие помимо сигнала с периодом 39 суток, связанного с вращением звезды, и сигнала с периодом 33 суток, связанного с обращением вокруг звезды планеты K2-18b, также еще один регулярный сигнал с периодом 9 суток. Подробное изучение возможных источников происхождения этого сигнала привело ученых к выводу о том, что в системе находится еще одна, неоткрытая планета. Эта планета, по-видимому, также является суперземлей, однако расположена слишком близко к звезде, то есть лежит за границами обитаемой зоны в отличие от ее планетного соседа, указывают авторы.

Внутри колец формируются небольшие планеты

Ученые заявили о том, что кольца из комет и пыли, которые окружают Фомальгаут и несколько других молодых звезд, сохраняют стабильность благодаря тому, что внутри них формируются небольшие планеты. Выводы исследователей были опубликованы в Astronomical Journal. За последние десять лет астрономы открыли несколько крайне необычных структур у целого ряда новорожденных и молодых звезд, которые можно условно назвать космическими аналогами "глаза Саурона" из книг Толкина. Они представляют собой очень узкие и плотные кольца из газа, пыли и комет, которые вращаются вокруг звезд на очень большом расстоянии. Многие из подобных колец, как недавно обнаружили астрономы, часто бывают расположены на очень близком расстоянии друг к другу. При этом они остаются стабильными и не распадаются, что говорит о том, что их не могли породить крупные планеты, обитающие в промежутках между кольцами, и что какие-то другие небесные тела удерживают их от "расползания".

Теперь же исследователи раскрыли механизм формирования подобных колец с помощью снимков, которые были сделаны телескопами IRTF и "Джимини", а также инфракрасными обсерваториями NASA.

Изначально планетологи считали, что реальным "властелином" и создателем этих колец могли быть особо крупные экзопланеты, сформировавшиеся в промежутках между роями комет и незаметно "дирижирующие" их движением.

Теперь же ученые проанализировали химический состав и температуру колец, вращающихся вокруг звезды HR 4796A. Внутри него они нашли десятки комет, а также несколько областей, разогретых до примерно тысячи градусов Кельвина и содержавших в себе "чистые" атомы некоторых химических элементов, что является крайне необычной вещью для кометных колец.

С другой стороны, относительно высокие температуры и подобный химический состав, по словам исследователей, характерен для другого класса объектов – небольших протопланет, сформировавшихся в результате столкновения крупных астероидов или нескольких комет.

В конечном итоге, эти "зародыши" объединятся в мини-планеты, чьей массы хватит для формирования полноценного аналога Земли или даже более крупных планет. Как полагают ученые, подобные процессы могли происходить и в ранней Солнечной системе, и они хорошо бы объясняли некоторые странности в поведении и химическом составе Урана и Нептуна, а также то, как возникают "суперземли" в относительно немолодых экзопланетных системах.

Ранее ученые смогли заметить процесс формирования звезды-сверхгиганта. Международная группа астрономов под руководством Катарины Джонсон из Линдского университета пронаблюдала огромный газопылевой диск, который вращается вокруг молодой звезды в созвездии Центавра. Диаметр объекта в две тысячи раз превышает расстояние от Земли до Солнца, а масса центральной звезды превышает солнечную в 25 раз. Находка может стать подтверждением гипотезы о механизме возникновения сверхмассивных звезд путем постепенного поглощения вещества быстровращающихся аккреционных дисков.

Превращение планет в сверхгигантов

Ученые заявили о том, что размеры некоторых горячих юпитеров превышают предсказанные теоретически из-за влияния их стареющих звезд. Выводы исследователей были опубликованы в The Astronomical Journal. Горячие юпитеры являются самой многочисленной группой экзопланет. Их масса превосходит массу Юпитера, но они располагаются гораздо ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу, что делает их не только большими, но и очень горячими. Вместе с тем, исследователи не могут объяснить, как газовые гиганты становятся такими большими.

В ходе исследования ученые вели наблюдения за двумя особенно большими и раскаленными горячими юпитерами. HAT-P-65b и HAT-P-66b находятся в 2745 и 3025 световых годах от Земли соответственно. При этом орбита обеих планет в 10 раз меньше, чем орбита Меркурия, а полный оборот вокруг своих звезд они совершают за 2,6 и три земных дня.

Вместе с тем, размеры обоих экзопланет оказались неожиданно большими. HAT-P-65b в 1,9 раза больше, чем Юпитер, хотя весит в два раза меньше, а HAT-P-66b больше газового гиганта Солнечной системы в 1,6 раза. Массы планет HAT-P-65b и HAT-P-66b составляют соответственно 0,5 и 0,8 массы Юпитера.

Эти планеты являются одними из крупнейших обнаруженных исследователями горячих юпитеров. Такие большие размеры этих планет хорошо согласуются с выдвигаемой авторами исследования гипотезе, согласно которой горячие юпитеры с годами растут в размерах, поскольку возрасты их родительских звезд составляют соответственно 5,46 и 4,66 миллиарда,
что эквивалентно 84 и 83 процентам жизненного цикла звезды соответственно.

Ученые обратили внимание не на сами планеты, а на их материнские звезды. Масса обеих звезд почти равна массе Солнца, они прошли примерно 80% эволюции в рамках главной последовательности. На этом этапе звезды усиливают излучение – этот процесс должен набирать силу по мере их приближения к смерти. Усиление радиации дополнительно нагревает близкие газовые гиганты и заставляет их "раздуваться" до размеров куда больших, чем можно было бы ожидать.

Ученые определили физические условия на двух планетах системы Кеплер-36

Расположенная на расстоянии примерно 1530 световых лет от Земли в созвездии Лебедя, звезда Кеплер-36 представляет собой солнцеподобную звезду, вокруг которой по орбитам движутся две планеты. Внутренняя планета системы, называемая Кеплер-36b, является «суперземлей», так как она по размерам больше нашей планеты, но меньше Нептуна; более крупная планета Кеплер-36c, напоминающая крайнюю внешнюю планету Солнечной системы, описывается как «мини-Нептун».

 Необычной в этой планетной системе является то, что эти две экзопланеты лежат на очень близких друг к другу орбитах, разделенные расстоянием лишь в 0,013 астрономической единицы, то есть примерно пятью дистанциями Земля-Луна. В новой научной работе ученые из Принстонского университета, США, попытались определить физические условия в этой системе и понять её эволюцию.

В этой работе исследователи Джеймс Оуэн и Тимоти Мортом, оба ученых из Принстона, определяли изначальные физические условия на каждой из планет системы с учетом ограничений, налагаемых текущими массой и радиусом планеты. Они провели расчеты в соответствии с гидродинамической моделью, описывающей испарение исходных компонентов вещества планеты, и установили, что планета Кеплер-36b имеет полностью обнаженное в результате испарения оболочки ядро, в то время как планета Кеплер-36c смогла сохранить существенную часть своей изначальной оболочки, благодаря большей массе ядра, а также, что эволюционный путь обеих планет в общих чертах был примерно одинаковым.

В целом, модель Оуэна и Мортома позволит ученым получить важную информацию о структурах экзопланет вскоре после завершения их формирования.