Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате
Общественный космический фонд > За пределами Солнечной системы > Блуждающие планеты


Автор: Starboy Ноя 23 2014, 17:29
Интересная тема. Особенно если принять в расчёт, что число бесхозных планет, блуждающих в межзвездном пространстве, должно быть намного больше числа звезд. А значит и расстояния между ними меньше, чем между звездами. Т.е. есть большая вероятность, что первыми объектами полетов за пределы Солнечной системы станут именно они. И кто знает, не будет ли расселение человечества по Галактике проходить "по камушкам" через эти блуждающие планеты. А пока начнем тему сообщением 3-летней давности (см. следующий пост).

Автор: Starboy Ноя 23 2014, 17:32
Астрономы открыли десять свободных планет
Леонид Попов, 19 мая 2011

http://www.membrana.ru/particle/16148

Эти газовые гиганты блуждают по просторам Галактики без каких-либо родительских звёзд, совершенно самостоятельно. Учёные говорят, что таких тел в Млечном Пути должно быть очень много.
Открытие последовало за многолетним обзором центральной части Галактики, выполненным астрономами из Японии и США. По информации JPL, непосредственно увидеть эти планеты нельзя, но их обнаружили по гравитационному микролинзированию — кратковременному искажению света далёкой звезды при прохождении планеты между ней и наблюдателем.
Ранее учёные уже открывали свободно путешествующие объекты планетарной массы. Но это были очень крупные газовые гиганты, которые можно было (пусть и с натяжкой) отнести к коричневым карликам. Ведь граница между ними и планетами по массе достаточно условна. Новоявленные же странники являют собой миры с массой как у Юпитера. Вполне можно сказать — перед нами первые планеты, свободно плавающие в космосе.
Ещё при обнаружении предыдущих одиноких объектов специалисты решили, что такие тела и возникать тоже могут вполне самостоятельно, из первичных газовых облаков, то есть по схеме образования звёзд. Косвенное подтверждение такой точки зрения — открытия планетарных систем (1, 2), в которых компаньон звезды, весящий как 10-12 Юпитеров, рождался не из протопланетного диска светила, а отдельно (как возникают двойные звёзды).
В то же время для новых объектов такая схема образования непригодна. По оценке авторов исследования, если бы одинокие Юпитеры сами конденсировались посреди космоса, таких в данном обзоре удалось бы найти от силы пару, а не десять штук.
Есть также шанс, что некоторые планеты из десятки на деле всё же вращаются вокруг какой-то звезды, только по чрезвычайно удалённой орбите. Но вероятность этого учёные оценивают как низкую. Потому для блуждающих газовых гигантов они выдвигают иную версию происхождения.
Планеты эти были рождены в обычных планетарных системах, но вскоре были выброшены прочь из-за гравитационного взаимодействия при близком прохождении других крупных планет или звёзд ("планетарный бильярд"). Освободившиеся из-под опеки родительской звезды миры переходили на орбиты вокруг центра Галактики.
Астрономы указывают, что процессы выброса планет из молодых систем должны быть обычными. И независимых от звёзд планет в Млечном Пути едва ли не вдвое больше, чем звёзд.
Правда, выявить все такие планеты затруднительно, поскольку большая часть из них должна быть сравнима по массе с Землёй (лёгкие планеты чаще выбрасываются своей звездой). В то же время метод поимки через микролинзирование достаточно чувствителен лишь для обнаружения Юпитеров.
Если эта гипотеза верна, число планет в Галактике чудовищно велико и распространённость свободных миров не ниже, чем тех, что вращаются вокруг солнц. Это интересно со многих точек зрения, в том числе и в плане возможности существования инопланетной жизни.
Хотя одинокие миры освещены лишь слабым светом удалённых звёзд, по одной из теорий блуждающие планеты всё равно могли бы поддерживать у себя нормальные условия для жизни за счёт аннигиляции тёмной материи.


Автор: Starboy Ноя 26 2014, 13:11
Звёзды значительно чаще захватывают бродячие планеты
18 апреля 2012 года
http://science.compulenta.ru/674098/

Новое исследование астрономов из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (Кембридж, Массачусетс, США) позволило создать компьютерную модель, описывающую захват звёздами нашей Галактики «бродячих планет», выброшенных за пределы своих родных солнечных систем и длительное время скитавшихся в межзвёздном пространстве.
Оказалось, что только в Млечном Пути миллиарды звёзд имеют такие «пришлые» планеты.
Более того, выяснилось, что захват миров-скитальцев является и самым вероятным объяснением для существования планет, находящихся на слишком удалённых орбитах вокруг своих звёзд. И даже для образования устойчивых систем двойных планет.
Чтобы смоделировать процесс захвата, астрофизики симулировали процессы в скоплениях молодых звёзд, содержащих бродячие планеты. По их расчётам, если количество бродячих планет равно числу звёзд, то от 3 до 6% всех звёзд захватят по одной такой планете на постоянной основе. В применении к нашей Галактике это означает до 6–12 миллиардов звёзд-«захватчиков». При этом наибольшая доля таких планет будет вокруг массивных и короткоживущих звёзд.
По сути, существование бродячих планет — неизбежное следствие формирования звёздных систем: по современным сценариям, почти каждая планетная система должна содержать множество планет, причём в ряде случае сразу после окончания формирования две планеты могут вступить в долговременное гравитационное взаимодействие, результатом которого будет их постепенное удаление друг от друга. За короткое по астрономическим меркам время одна из планет вылетит из такой системы, в то время как другую удержит её звезда. Что-то подобное (но очень медленно) происходит между Луной и Землёй, которые удаляются друг от друга на 3,7 см в год.
Однако при бóльших массах взаимодействующих планет такой процесс привёл бы к очень быстрому разлёту небесных тел в пространстве. Странствуя по межзвёздным просторам, планеты с высокой вероятностью могут быть увлечены притяжением ближайших к ним звёзд, причём их орбита вокруг нового хозяина может быть случайной — как весьма близкой, так и довольно далёкой, до сотен астрономических единиц. По расчётам, если бы такая планета была захвачена Солнцем, её было бы очень сложно обнаружить: вместо вращения в одной плоскости с аборигенами Солнечной системы она могла бы вращаться не в плоскости эклиптики, а перпендикулярно ей, минимизируя своё гравитационное влияние на остальные планеты и предельно затрудняя своё обнаружение. Так что и наша планетная система, по словам исследователей, не застрахована от наличия небольшой планеты такого рода в районах вплоть до орбиты облака Оорта.
Кстати, подобным сценарием может описываться поведение обнаруженной в 2006 году весьма необычной системы из двух планет массой в 7 и 14 Юпитеров, вращающихся не вокруг звезды, а друг вокруг друга. По всей видимости, это тот случай, когда две планеты-бродяги встретились и образовали устойчивую двойную систему. Приливные силы в ней могут быть очень мощными и даже способны обеспечить длительный, до миллиардов лет, разогрев поверхности компаньонов до температур, близких к тем, что имеются на поверхности обычных газовых гигантов, обогреваемых своими звёздами.
user posted image
Устойчивые системы двойных планет, лишённых звезд, согласно новому исследованию, являются результатом встречи двух одиночных планет-бродяг. (Иллюстрация ESO.)

Теперь астрономы намерены провести тщательный поиск экзопланет на очень удалённых орбитах вокруг небольших звёзд класса красных карликов. Обнаружение такого тела, «противоречащего» теории планетообразования, может послужить практическим подтверждением разработанной модели.

Подготовлено по материалам Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики: http://www.cfa.harvard.edu/news/2012-12

Автор: Starboy Дек 6 2014, 13:33
http://www.eso.org/public/russia/news/eso1245/
Затерянная в космосе: найдена планета-отшельник? Сиротливо блуждающий одинокий мир поможет нам понять, как образуются планеты и звезды
14 ноября 2012 г.

При помощи Очень Большого Телескопа ESO и Канадско-Франко-Гавайского телескопа CFHT астрономы нашли небесное тело, которое с большой вероятностью является одинокой планетой, блуждающей в пространстве и не связанной ни с какой материнской звездой. На сегодняшний день этот объект остается наиболее интересной и самой близкой к Солнечной системе (на расстоянии около 100 световых лет) возможной «блуждающей планетой». Ее сравнительная близость к Солнцу и отсутствие яркой звезды вблизи нее позволили исследователям в деталях изучить ее атмосферу. Этот объект, кроме того, дает представление об экзопланетах, получение изображений которых станет задачей инструментов будущего.
«Блуждающие планеты» -- это объекты планетарных масс, которые странствуют в космосе, не будучи связанными с какой-либо звездой. Ранее уже находились возможные примеры таких тел [1], но так как их возраст был неизвестен, астрономы не могли сказать наверное, являются они и в самом деле планетами или коричневыми карликами — “недозвездами”, масса которых недостаточна для того, чтобы в их недрах смогли запуститься ядерные реакции и началось термоядерное горение звезд.
Но теперь астрономы обнаружили объект с обозначением CFBDSIR2149 [2], являющийся, по-видимому, частью близлежащего потока молодых звезд --движущейся группы AB Золотой Рыбки (AB Doradus Moving Group). Исследователи открыли этот объект при наблюдениях с Канадско-Франко-Гавайским Телескопом (CFHT) и воспользовались всей мощью Очень Большого Телескопа (VLT) ESO, чтобы детально изучить его свойства [3].
Движущаяся группа AB Золотой Рыбки является ближайшей к Солнцу группой звезд такого типа. Эти звезды движутся в пространстве единым коллективом и, как полагают, образовались в одно и то же время. Если какой-либо объект ассоциируется с этой группой — и значит, является молодым — то можно сделать выводы о многих его параметрах, включая его температуру, массу и состав его атмосферы [4]. Вероятность того, что связь объекта с движущейся группой случайна, очень невелика.
Именно связь нового объекта и движущейся группы стала для астрономов ключом к определению возраста объекта [5]. Это первый изолированный объект планетарной массы, когда-либо идентифицированный в движущейся звездной группе, и именно его ассоциированность с группой делает его самым интересным из всех до сих пор найденных кандидатов в «блуждающие планеты».
“Обнаружить планету рядом со звездой – все равно, что найти светлячка, сидящего в сантиметре от видной вдалеке мощной автомобильной фары”, -- говорит ведущий автор работы Филипп Делорм (Philippe Delorme) из Института планетологии и астрофизики в Гренобле и Университета Жозе Фурье, Франция (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, France). “Обнаружение близкорасположенного блуждающего объекта дает нам шанс изучить такого «светлячка» в деталях, когда ослепительный свет фар не мешает его разглядеть”.
Считается, что блуждающие объекты, такие, как CFBDSIR2149, формируются либо как обычные планеты, выброшенные из своих планетных систем, либо как одинокие тела, подобные самым маленьким звездам или коричневым карликам. В обоих случаях такие объекты крайне интересны — являются ли они планетами без материнских звезд или самыми маленькими представителями того семейства, к которому принадлежат и самые массивные звезды, и коричневые карлики.
“Изучение таких объектов очень важно: они помогут нам лучше понять, как могут планеты выбрасываться из своих планетных систем, или как в процессе звездообразования могут формироваться очень маломассивные тела”, -- говорит Филипп Делорм. “Если представить себе, что этот объект отторгнут от планетной системы, то в воображении возникает впечатляющая картина заброшенного мира, сиротливо и одиноко облуждающего в темной глубине космоса”.
Такие миры могут оказаться обычным явлением, возможно, столь же многочисленным, как и рядовые звезды [6]. Если CFBSIR2149 не связан с движущейся группой AB Doradus, то строить предположения о его природе и свойствах сложнее. В этом случае объект, возможно, является маленьким коричневым карликом. Оба возможных сценария касаются важных проблем образования и эволюции планет и звезд.
“Дальнейшие исследования должны подтвердить наше предположение, что CFBSIR2149 является «блуждающей планетой»”, -- заключает Филипп Делорм. “Этот объект может послужить пробным камнем для понимания физики любых подобных экзопланет, которым предстоит быть открытыми с помощью высококонтрастных приемников будущего, в том числе инструмента SPHERE на телескопе VLT.”

Примечания

[1] Многочисленные кандидаты в планеты такого типа уже были найдены (см., например, соответствующие статьи и пресс-релизы в Science Magazine, Nature, Royal Astronomical Society). Впервые о них узнали в 1990-х, когда астрономы обнаружили, что точку, в которой коричневый карлик переходит в диапазон планетных масс, определить трудно. Более поздние исследования позволили предположить, что в нашей Галактике число таких тел может быть огромно – оценка их населения почти вдвое превышает число звезд главной последовательности.
[2] Объект был идентифицирован в ходе инфракрасного расширения Канадско-Французского Обзора коричневых карликов (CFBDS), проекта, целью которого является поиск холодных коричневых карликовых звезд. Полное обозначение объекта: CFBDSIR J214947.2-040308.9.
[3] Исследовательская группа наблюдала CFBSIR2149 с камерой WIRCam на Канадско-Франко-Гавайском телескопе CFHT на Гавайях и с камерой SOFI на Телескопе Новой Технологии ESO NTT в Чили. Изображения, полученные в различные моменты времени, позволили измерить собственное движение объекта по небу и сравнить его с движениями членов движущейся звездной группы AB Doradus. Детальное исследование атмосферы объекта было выполнено с спектрографом X-shooter на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) в обсерватории Паранал.
[4] Установление связи объекта с движущейся группой AB Doradus позволило бы оценить массу планеты примерно в 4–7 масс Юпитера, при эффективной температуре около 430 градусов Цельсия. В этом случае возраст планеты был бы таким же, как возраст группы — от 50 до 120 миллионов лет.
[5] Исследователи провели статистический анализ собственного движения объекта — годового углового смещения его положения на небе, который показал, что объект с вероятностью 87% ассоциирован с движущейся группой AB Золотой Рыбки и с вероятностью более 95% является достаточно молодым, чтобы иметь планетарную массу. Другими словами, он все же с гораздо большей вероятностью является «блуждающей планетой», чем маленькой “недозвездой”. Прежде возможные «блуждающие планеты» находили в очень молодых звездных скоплениях, на гораздо больших расстояниях от Солнца, и они не могли быть детально исследованы.
[6] Блуждающие объекты можно также обнаружить при их прохождениях между нами и другой звездой. Лучи света, идущие к нам от звезды фона, изгибаются и искажаются гравитационным притяжением объекта, что приводит к внезапному кратковременному повышению яркости звезды. Этот процесс называется гравитационным микролинзированием. Проведенные обзоры микролинз Млечного Пути, такие, как OGLE, возможно, уже зарегистрировали «блуждающие планеты» (см., например, Microlensing Experiment, Nature, 2011).

Узнать больше

Исследование представлено в статье “CFBDSIR2149-0403: a 4-7 Jupiter-mass free-floating planet in the young moving group AB Doradus?”, которая появится в Astronomy & Astrophysics 14 ноября 2012 г.

В 2012 году исполняется 50 лет со дня основания Европейской Южной Обсерватории (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущей межгосударственной астрономической организации Европы и самой продуктивной астрономической обсерватории в мире. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Чешская Республика, Дания, Франция, Финляндия, Германия, Италия, Нидерланды, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Объединенное Королевство. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой совершенной в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – величайшем астрономическом проекте в истории. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».
Канадско-Франко-Гавайский Телескоп CFHT эксплуатируется под управлением Национального Совета Канады по научным исследованиям (National Research Council of Canada), Национальным институтом изучения Вселенной при Национальном центре научных исследований Франции (Institut National des Sciences de l'Univers of the Centre National de la Recherche Scientifique of France) и Гавайским университетом.



Автор: Starboy Дек 16 2015, 14:19
Планетары
http://robert-ibatullin.narod.ru/planetar.html

Планетарами или блуждающими планетами называют планеты, которые не вращаются вокруг звёзд, а свободно дрейфуют в межзвёздном пространстве. За исключением немногих очень горячих либо сравнительно близких к Солнцу объектов, они не поддаются прямому наблюдению; в редких случаях можно обнаружить планетар методом гравитационного микролинзирования. Большинство блуждающих планет, скорее всего, никогда не будет открыто. Но это не мешает нам поспекулировать на тему их устройства и эволюции.
Планетары должны быть достаточно распространены в Галактике. Из наблюдений событий микролинзирования можно сделать вывод, что планетары-гиганты (с массой Юпитера и выше) встречаются примерно с той же частотой, что звёзды. Распространённость планетаров меньшей массы неизвестна. В зависимости от модели, на одну звезду приходится от 1 до 100 планетаров с массой Земли и выше, и от 1 до 100 000 - с массой Луны и выше [1]. Вполне возможно, что несколько таких тел расположены ближе к Солнцу, чем Проксима Центавра.
По своему происхождению блуждающие планеты делятся на две группы. Планетары первой группы образовалась, подобно звёздам, в результате гравитационного сжатия газово-пылевых облаков. Вторые возникли, подобно обычным планетам, в протопланетных дисках, но были выброшены в межзвёздное пространство из-за возмущений со стороны соседних планет. Различия между этими группами велики. Планетары первой группы практически всегда окружены спутниками и кольцами, и очень часто образуют двойные и кратные системы. В их химическом составе преобладают лёгкие элементы и соединения — водород, гелий и разнообразные льды. Блуждающие планеты второго типа чаще всего одиночны и невелики по размерам, обычно легче Земли. Их химический состав разнообразен: встречаются как ледяные планеты, так и каменные (силикатно-металлические), выброшенные из внутренних зон планетных систем.
Все достаточно крупные планетары обладают горячими недрами, поэтому температура их поверхности выше, чем у межзвёздной пыли (10-30 К). Но, как правило, ненамного выше. Лишь самые крупные и молодые планетары первой группы — в несколько раз массивнее Юпитера и не старше 10 млн. лет — разогреты до 1000-1500 К и заметно светятся в видимом диапазоне. К ним относится объект Cha 110913, единственный пока реально обнаруженный планетар (впрочем, не исключено, что это коричневый карлик). Вблизи такие объекты выглядят как звёзды насыщенного красно-оранжевого цвета и довольно высокой яркости. Так, Cha 110913 имеет блеск полной Луны на расстоянии 1,5 а. е. и блеск Солнца на расстоянии 380 тыс. км (как между Землёй и Луной); с этого расстояния он виден как диск с угловым диаметром 67°. Как правило, подобные объекты окружены газово-пылевыми дисками, из которых со временем формируются системы спутников и колец. Постепенно планетар остывает, теряет яркость и превращается в тускло-багровый диск в чёрных облачных полосах. При температуре ниже 900 К он уже почти не выделяется невооружённым глазом на фоне неба, облачные полосы и другие детали можно разглядеть лишь в инфракрасных лучах. На светлом фоне Млечного Пути или какой-нибудь туманности блуждающая планета проявляется как чёрный диск в просвечивающем коричневатом ореоле атмосферы. Тьма, царящая на её поверхности, едва рассеивается лишь светом звёзд, вспышками молний и вулканическими извержениями.
Условия на блуждающих планетах определяются главным образом плотностью и химическим составом их атмосфер. Первичная атмосфера (в основном из водорода и гелия) формируется вместе с самим планетаром из газово-пылевого облака. Планетар может её удержать, а может и потерять, в зависимости от его тяготения. За время своей жизни он может приобрести и вторичную атмосферу, которая образуется двумя путями: из вулканических газов и из захваченной межзвёздной среды. Вулканический газ может включать в себя водяной пар, углекислый газ, азот, метан, молекулярную серу, диоксид серы, сероводород и множество других соединений, в зависимости от состава верхней мантии и её температуры. Межзвёздный газ по большей части представляет собой атомарный или ионизированный водород. Он настолько горяч, что его быстрые частицы практически не имеют шансов на захват полем тяготения планеты, и к тому же крайне разрежен (1 атом на см3 и меньше). Однако в этой среде встречаются островки сравнительно плотного (10-1000 атомов на см3) и очень холодного (10-30 К) газа — молекулярные облака. Они состоят в основном из молекулярного водорода и гелия, а также содержат неон, аргон, азот, молекулярный углерод, кислород, воду, оксиды углерода (угарный и углекислый газ), оксиды и гидриды серы и некоторых металлов, свободные радикалы гидроксил, карбонил, нитрил и множество других молекул, включая достаточно сложные органические соединения. Помимо отдельных молекул, в облаках присутствуют микроскопические пылинки, состоящие обычно из графита и силикатов, и покрытые наледью из замёрзшей воды, метана, аммиака и угарного газа. Средний диаметр молекулярных облаков 10-20 парсек, а расстояние между ними 90-100 парсек, они тесно группируются к плоскости Галактики. Пройдя сквозь такое облако за время порядка 100 тыс. лет, планетар может довольно заметно увеличить массу и давление своей атмосферы.
Если свойства обычных планет определяются двумя главными факторами — массой и освещённостью, то для блуждающих планет имеет значение только масса. Именно от неё зависит, какие газы удержит планетар в своей атмосфере. В зависимости от массы выделяют следующие классы планетаров:

1. Карлики
Тела размером до 400 км в поперечнике обычно имеют неправильную форму и потому планетарами не считаются, их аналоги в Солнечной системе — кометы и астероиды. Наименьшие подлинные планетары, аналоги карликовых планет Солнечной системы, имеют массу от 10-5 до 0,05 МЗ (масс Земли). Они обладают сферической формой, обычно внутренне неоднородны (расслоены на ядро, мантию и кору) и могут проявлять вулканическую активность — обычно в результате приливного разогрева. Атмосферы нет. Поверхность покрыта загрязнённым льдом из смеси различных газов, гладка и лишена кратеров.

2. Субземли
Планетары размерами порядка Марса и больше (0,05 — 0,5 МЗ) обладают горячими недрами и более-менее вулканически активны даже без приливного воздействия. Если извержения достаточно часты, то они обеспечивают планету разреженной, неоднородной и нестабильной атмосферой из микроскопических пылинок. Для удержания нормальной газовой атмосферы тяготения планетара недостаточно — вулканические газы улетучиваются с планеты (водород и гелий) или замерзают (все остальные вещества). Также и при проходе сквозь молекулярное облако планетар захватывает не молекулы, а лишь пылинки, которые оседают на его поверхность в виде рыхлого грязного снега.

3. Неоновые земли
Планетар массой 0,6-0,8 МЗ уже способен удержать атмосферу из азота, неона и угарного газа. Молекулы этих веществ довольно редки в космосе, и поэтому атмосферы из них образуются весьма разреженные. Азот и угарный газ накапливаются до тех пор, пока их парциальное давление не достигнет давления насыщенного пара (оно сильно зависит от температуры, но не превышает 0,1 кПа для азота и 0,01 кПа для СО). После этого рост давления прекращается, и вновь поступающие молекулы осаждаются только в твёрдом виде. Неон же остаётся газообразным и при более высоком давлении, поэтому у старых блуждающих планет этой группы атмосферы в основном неоновые. Поверхность их покрыта азотно-угарным льдом. Существуют немногочисленные неоновые земли с температурой в узком диапазоне около 25 К и давлением выше 43 кПа (0,04 атм), на которых присутствует жидкий неон в виде облаков или небольших водоёмов, покрытых коркой азотного льда. За время жизни планетара (до 10 млрд. лет) плотность атмосферы никогда не достигает значений, при которых начинается парниковый эффект, и температура не поднимается выше 30-40 К.

4. Гелиевые земли
При массе 0,8-1 МЗ планетар может удержать гелий. Поскольку он встречается в космосе в 1000 раз чаще любого из вышеперечисленных газов, атмосфера растёт намного быстрее, и за время жизни планетара достигаются весьма значительные давления и температуры. У планетара, обросшего атмосферой с давлением 10 атм (90 % гелия, 10 % неона), уже начинает проявляться парниковый эффект. Температура поднимается выше 65 К, азотно-угарный лёд тает, и планетар покрывается глобальным двухслойным океаном. Нижний слой состоит из азота, верхний из жидкого СО, а по его поверхности плавают метановые льдины. Испарение из океана почти отсутствует, и гелий-неоновая атмосфера остаётся безоблачной.

5. Водородные земли
Если масса планетара превышает 1 МЗ, то он удерживает не только гелий, но и водород, концентрация которого в космосе в 10 раз выше. Масса атмосферы, а вместе с ней давление и температура, растут на порядок быстрее, чем у гелиевых земель. Сперва планетар нагревается до стадии азотно-угарного океана, а к наступлению «зрелого возраста» давление доходит до 80 атм, температура до 140 К, и океан испаряется вместе с метановым льдом. Планетар окутывается слоем азотных, угарных и метановых облаков. При высоком содержании метана возможно его частичное сжижение и образование метановой гидросферы, с реками и озёрами, как на Титане, или даже морями. Твёрдая поверхность водородной земли сложена в основном «песком» из твёрдых аммиачно-водяных льдинок. Мощные ветры, вызванные вращением планетара, создают обширные поля барханов, ориентированных с востока на запад. Типичный состав атмосферы после испарения океана: 45 % по массе водорода, 37 % гелия, по 6 % азота, угарного газа и неона.

6. Суперземли
Чем массивнее планетар, тем быстрее он аккумулирует атмосферу и тем сильнее нагревается. При массе 3,5 МЗ давление водородно-гелиевой атмосферы достигает 1000 атм (как на дне Марианской впадины), а температура 273 К, т. е. точки таяния водяного льда. В зависимости от общей массы воды может образоваться как глобальный океан глубиной в десятки и сотни километров, так и сравнительно мелкие океаны земного типа, перемежающиеся континентами. Твёрдая поверхность суперземли сложена уже не льдами, как у более лёгких и холодных планетаров (все льды растаяли), а горными породами, аналогичными земным базальтам океанского дна. Гигантское давление препятствует испарению из океанов, поэтому круговорота воды нет, вся она сосредоточена в океанах и внутренних морях — ни рек, ни ледников, ни облаков не существует. Поверхность континентов выглядит как совершенно сухая пустыня, выровненная постоянным восточным ветром ураганной силы. Океанская вода отличается высокой солёностью, дно покрыто толстым слоем метаногидратов. Вблизи подводных геотермальных источников встречаются оазисы примитивной бактериальной жизни.

7-8. Нептуны и юпитеры
При массе планетара свыше 10 МЗ он представляет собой газовый гигант — существенная доля его массы приходится на водородно-гелиевую атмосферу. По строению и составу гигантские планетары мало чем отличаются от холодных планет-гигантов с окраин планетных систем. Ещё более крупные объекты (свыше 3000 МЗ) представляют собой коричневые карлики и, таким образом, не относятся к описываемой категории.
Оценим наблюдаемые характеристики планетара на данном расстоянии от Солнца, а именно, видимый блеск и собственное движение. Блеск определяется размерами планеты и её геометрическим альбедо. Можно предположить, что альбедо юпитеров и нептунов такое же, как у Урана и Нептуна, т. е. около 0,3, что обусловлено сильным поглощением света в их атмосферах. Альбедо карликов и субземель должно быть около 0,8, как у Эриды и ряда других крупных транснептуновых объектов. Альбедо земель и суперземель предсказать невозможно, оно критически зависит от облачного покрова. Что касается собственного движения, то соответствующая линейная скорость должна быть выше параболической, в противном случае тело принадлежит Солнечной системе и не является планетаром по определению.
Рассчитанные мной звёздные величины и собственные движения для планетаров различных радиусов и альбедо на разных расстояниях от Солнца помещены в таблице.
user posted image
Видимо, шансы на открытие крупных планетаров есть лишь в зоне 0,01-0,05 пс: если бы они имелись ближе, их бы уже наверняка открыли, а более далёкие слишком слабы. Впрочем, вероятность нахождения в этой зоне планетара невелика, порядка 0,1 %, если принять среднюю концентрацию 2 пс-3). Помимо скорости, планетары должны отличаться от транснептуновых объектов Солнечной системы своим расположением: они не должны концентрироваться к плоскости эклиптики.

Использованные формулы и величины:

В работе [2] приводится формула для вычисления температуры на поверности планетара:

user posted image кельвин

где T0 = 275 для ледяных планет и Т0 = 425 для каменных планет,
х — отношение массы планеты к массе Земли,
f — отношение массы атмосферы к массе планеты.

Минимальная масса планеты, при которой она способна удержать некий газ, определяется следующим условием: расстояние, на котором орбитальная скорость молекул равна средней скорости их теплового движения, должно быть больше радиуса планеты:
user posted image
где G — гравитационная постоянная,
k — постоянная Больцмана,
Т = 30 K — кинетическая температура межзвёздного газа,
m — масса молекулы газа,
ρ — средняя плотность планеты. В настоящем очерке везде принято значение ρ = 3 г/см3, характерное для ледяных планет. У каменных планет с ρ = 5,5 г/см3 пороговые значения массы несколько меньше вышеуказанных.

Литература

1. L. E. Strigari et al., Nomads of the Galaxy (pdf) http://arxiv.org/pdf/1201.2687v1.pdf

2. D. J. Stevenson, Possibility of Life-Sustaining Planets in Interstellar Space (pdf) http://www.gps.caltech.edu/uploads/File/People/djs/interstellar_planets.pdf

Автор: Starboy Апр 3 2016, 16:52
Бездомных планет во Вселенной больше, чем обычных
31 Марта 2016 в 15:00
http://hi-news.ru/space/bezdomnyx-planet-vo-vselennoj-bolshe-chem-obychnyx.html

Планеты для нас — газовые гиганты или твердые миры, вращающиеся на орбите родительской звезды. И покуда уходят звезды, Млечный Путь усеян сотнями миллиардов таких планет, включая и нашу собственную, единственную и пока неповторимую Землю. И у каждой планеты, в принципе, собственная и тоже уникальная история рождения и жизни. Некоторые из них массивные и яркие, другие маленькие и тусклые; некоторые родились пару миллионов лет назад, другие могут потягаться возрастом с самой Вселенной. Но есть одна общая черта, которой мы наделяем все эти планеты: солнечная система. Как показала миссия Кеплера и прочие поиски экзопланет, если хочешь найти планеты — просто ткни пальцем в звезду и огляди ее: вокруг нее ты найдешь на одну, а целую систему планет.
И все же — в дополнение к звездам и всем телам, которые вокруг них вращаются, — должно быть великое множество планет, не привязанных к центральной звезде вообще: планет-изгоев. Ученые считают, что это справедливо для любого места Вселенной, от небольших звездных скоплений и межзвездного пространства до ядер гигантских галактик. Насколько нам известно, в космосе беззвездных планет не меньше, чем самих звезд — а может, и больше. Из этого следует, что на каждую точку света, который вы видите, есть намного больше массивных точек, которые вы не видите, потому что они не испускают видимого света.
Благодаря наблюдениям, мы обнаружили целый ряд возможных кандидатов в блуждающие планеты. «Кандидат» — это важное слово; мы не можем быть уверены, что эти планеты истинны, поскольку у нас нет хорошей техники подтверждения данного факта. Даже с нашим лучшим современным оборудованием их так сложно обнаружить, что мы должны подразумевать наличие гораздо большего числа миров, чем мы уже нашли. Но мы кое-что уже нашли и можем делать выводы. Откуда же берутся эти планеты-странники?
Один из убедительных источников всех этих планет находится рядом с нами, и мы им очень дорожим.
Мы знаем, как образуются солнечные системы: после того как гравитационный коллапс создает регион космоса, в котором зажигается синтез, вокруг центральной звезды собирается протопланетарный диск. Гравитационные пертурбации регулярно появляются в этом диске, привлекая больше и больше вещества из своего окружения, в то время как тепло новообразованной центральной звезды медленно выдувает самый легкий газ в межзвездную среду. Со временем гравитационные возмущения перерастают в астероиды, твердые планеты и газовые гиганты.
Но дело в том, что эти миры не только вращаются вокруг своей звезды, но и гравитационно стягивают друг друга. Со временем эти планеты мигрируют в наиболее стабильные конфигурации, которых могут достичь: самые массивные миры занимают свои самые стабильные места, часто жертвуя другими мирами поменьше. Что происходит с «проигравшими» в космической битве за планетарное преимущество? Они поглощаются в процессе слияния, падают на Солнце или выбрасываются из солнечной системы в межзвездное пространство.
Недавнее моделирование показало, что на каждую богатую планетами солнечной системы, вроде нашей собственной (с газовыми гигантами), будет выброшен как минимум один газовый гигант — в межзвездную среду, где будет обречен блуждать по галактике странствующей планетой-изгоем. При этом число твердых миров поменьше, выброшенных из системы, может достигать 5-10. Это, в принципе, и есть крупнейший источник планет-изгоев, и в нашей собственной галактике наверняка имеются сотни миллиардов таких.
Особо забавно то, что когда ученые проводят теоретические расчеты, выброшенных планет из юных солнечных систем оказывается в два раза меньше, чем ожидаемое число блуждающих планет. Откуда же тогда они берутся? Чтобы понять, откуда берется большинство беззвездных планет, нам нужно взглянуть пошире на одно время: не только когда образовалась наша Солнечная система, но и на скопление звезд (и звездных систем), которые образовались в одно время.
Звездные скопления образуются в процессе медленного коллапса холодного газа, по большей части водорода, и, как правило, берут начало в уже существующей галактике. Глубоко в коллапсирующих облаках образуются гравитационные нестабильности и первые, самые массивные нестабильности, притягивают все больше и больше материи. Когда достаточно материи собирается в небольшой области пространства и плотность с температурой в ядре становятся достаточно высокими, начинается ядерный синтез и образуются звезды.
Но рождается не одна звезда и звездная система, а множество их, поскольку каждое облако, которое коллапсирует с образованием новой звезды, содержит достаточно вещества, чтобы образовать много звезд. Вместе с этим происходит кое-что. Крупнейшая образованная звезда также самая горячая и самая голубая, то есть излучает самое ионизирующее, ультрафиолетовое излучение. И эта звезда начинает одну из самых активных гонок, чтобы занять свое место в космосе.
Если заглянуть в звездообразующую туманность, можно увидеть два процесса, протекающих одновременное:
Гравитация пытается стянуть материю в направлении этой юной, растущей гравитационной сверхплотности
Излучение выжигает нейтральный газ и выталкивает его обратно в межзвездную среду
Кто победит?
Ответ зависит от того, что считать победой. Самые большие гравитационные сверхплотности образуют самые большие, горячие и голубые звезды — но такие звезды чрезвычайно редкие. Сверхплотности поменьше (все еще большие) образуют другие звезды, но по мере уменьшения массы их становится все больше и больше. Именно поэтому, когда мы заглядываем глубоко в скопление юных звезд, легко увидеть самые яркие (голубые или другие) звезды, но их значительно превышают в числе желтые (и красные) звезды с массой поменьше.
Если бы не радиация, которую излучают юные звезды, эти тусклые, красные и желтые звезды продолжали бы расти, становились бы массивнее и ярче, разгорались бы сильнее. Звезды (в главной последовательности) бывают разных типов, от O-звезд (самые горячие, большие и голубые) до M-звезд (самые маленькие, холодные, красные и маломассивные). И хотя большинство звезд — ¾ — приходится на звезды M-класса, и меньше 1% всех звезд приходится на звезды O- или B-типа, общая масса двух последних типов звезд сопоставима с общей массой звезд M-типа. Нужно около 250 звезд M-класса, чтобы сравниться по массе с O-звездой.
Как оказалось, порядка 90% оригинального газа и пыли, которые были в этой звездообразующей туманности, выдувается в межзвездную среду и не идет в образование звезд. Самые массивные звезды образуются быстрее и начинают выдувать материал из туманности. Всего за пару миллионов лет материала остается все меньше, и новые звезды прекращают формироваться. Оставшийся газ с пылью полностью выгорают.
И теперь самое интересное. Не только звезды M-класса — с массой между 8% и 40% солнечной — представляют собой самый распространенный во Вселенной тип звезд. Есть много больше того, что могло быть звездами M-класса, если бы звезды с большой массой не выжгли лишний материал.
Другими словами, на каждую образовавшуюся звезду есть намного больше неудавшихся звезд, которые просто не набрали критическую массу: и таких звезд может быть от десятков до сотен тысяч на каждую образовавшуюся звезду.
Только представьте: наша собственная Солнечная система содержит сотни или даже тысячи объектов, которые потенциально удовлетворяют геофизическому определению планеты, но были астрономически исключены лишь в силу своей орбитальной позиции. А теперь представьте, что на каждую звезду вроде нашего Солнца приходятся сотни неудавшихся звезд, которые просто не набрали достаточно массы, чтобы запустить синтез в ядре. Это и есть бездомные планеты — или блуждающие планеты — которых намного больше, чем планет вроде нашей, вращающихся вокруг звезд. Планеты-сироты могут быть с атмосферой или без, и обнаружить их чрезвычайно трудно, особенно самые мелкие. Но вдумайтесь: на каждую планету вроде нашей в галактике может быть до 100 000 планет, которые не только не вращаются вокруг звезды сейчас, но и никогда не вращались. Найти их весьма сложно.
Так что, хоть у нас может быть несколько планет, выброшенных из юных солнечных систем, и даже горстка таких миров в галактике родом из Солнечной системы, подавляющее большинство всех планет в галактике никогда не держались за звезды. Планеты-изгои бороздят галактику, обреченные на вечное блуждание в темноте, и никогда не узнают тепла родительской звезды. Их потенциальные родители, возможно, даже и звездами никогда не стали. В галактике может быть квадриллион таких странствующих миров, которые мы еще даже открывать толком не начали.

Автор: Starboy Апр 21 2016, 21:54
Ученые, возможно, раскрыли тайну рождения планет-изгоев
http://ria.ru/science/20160420/1415599262.html

МОСКВА, 20 апр – РИА Новости. Открытие молодой планеты-изгоя с необычно большой массой в созвездии Гидры говорит о том, что эти небесные тела являются не обычными планетами, выброшенными из новорожденных звездных систем, а несостоявшимися звездами — коричневыми карликами, говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal.
За последние десять лет астрономы открыли в близлежащих регионах Галактики сразу несколько крайне тусклых и холодных небесных тел, которые называют "планетами-изгоями". Их природа остается предметом споров среди планетологов.
В частности, часть исследователей считает их необычно крупными двойниками Юпитера, выброшенными за пределы родивших их систем в результате гравитационных взаимодействий между рождающимися небесными телами. Другие астрономы полагают, ссылаясь на их размеры и температуру, что такие планеты на самом деле являются неродившимися звездами, так называемыми коричневыми карликами, чья масса слишком мала для начала термоядерных реакций в их недрах.
Адам Шнайдер из университета Толедо (США) и его коллеги выяснили, что вторая гипотеза, скорее всего, более верная. К такому выводу они пришли, изучив свойства планеты WISEA J1147, расположенной примерно в 180 световых годах от нас в созвездии Гидры, рядом с группой звезд под названием TW Гидры.
Эта планета, которую ученые открыли на снимках, полученных инфракрасным телескопом WISE в 2010 году, оказалась необычайно молодой – ее возраст не превышает 10 миллионов лет. Об этом говорит наличие большого количества пыли в атмосфере, "красный" спектр планеты-изгоя и присутствие ярких линий водорода в нем, а также ряд других вещей.
Учитывая то, что масса WISEA J1147 примерно в 10 раз больше, чем у Юпитера, это говорит о том, что это небесное тело является коричневым карликом, а не изгнанной планетой. Как объясняет Шнайдер, газовый гигант подобных размеров просто не успел бы сформироваться в новорожденной звездной системе за столь короткое время.
Как подчеркивают ученые, раскрытие природы WISEA J1147 не обязательно означает, что все подобные "планеты-изгои" являются коричневыми карликами. Их общая численность в нашей Галактике, по оценкам 2011 года, может составлять несколько миллионов, и часть из них может оказаться обычными планетами-гигантами.
Более того, так как свойства крупных двойников Юпитера и коричневых карликов схожи, последних можно использовать для изучения свойств таких планет, излучение которых обычно "забивается" ярким светом звезд, вокруг которых они вращаются, заключает Шнайдер.

Автор: Starboy Май 16 2017, 16:07
Сюрприз! Предполагаемый коричневый карлик на самом деле оказался планетой
10 мая 2017 06:42:53
http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9722

Иногда коричневый карлик может оказаться планетой – или по крайней мере планетоподобным объектом. Команда исследователей под руководством Джонатана Ганье (Jonathan Gagné) из Института Карнеги, США, открыла, что объект, который прежде принимался астрономами за ближайший к Солнцу коричневый карлик, на самом деле оказался объектом планетной массы.
Меньшие по размерам, по сравнению со звездами, коричневые карлики не способны поддерживать термоядерное горение водорода, которое дает энергию звездам и позволяет им оставаться горячими и яркими на протяжении продолжительного времени. Поэтому после завершения формирования коричневые карлики медленно охлаждаются и сжимаются со временем. Сжатие обычно прекращается по прошествии нескольких сотен миллионов лет, а остывание продолжается постоянно.
Команда определила, что хорошо изученный астрономами объект, известный как SIMP J013656.5+093347, или SIMP0136, является на самом деле планетным объектом, входящим в состав группы звезд возрастом 200 миллионов лет, известной как Ближняя Киля (Carina-Near).
Группы звезд одного возраста, совместно движущиеся в пространстве, являются наиболее подходящими для поисков свободно блуждающих в космосе планетоподобных объектов, поскольку такие группы звезд дают единственный известный ученым инструмент для определения возраста таких холодных и тусклых изолированных планетных объектов. Зная их возраст, а также температуру, ученые определяют затем массу таких объектов.
Ганье и его команда показали, что исследуемый ими объект SIMP0136имеет массу порядка 13 масс Юпитера и находится прямо на границе, отделяющей объекты типа коричневых карликов, способные кратковременно поддерживать горение дейтерия в недрах, от планетоподобных объектов.
Свободно блуждающие по Вселенной объекты планетного типа представляют большой интерес для ученых, поскольку у таких объектов относительно хорошо поддаются наблюдениям атмосферы, в то время как у планет, находящихся в составе планетной системы звезды, атмосферу чаще всего бывает сложно разглядеть из-за яркого света родительской звезды.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.

Автор: Химик Май 19 2017, 11:34
Цитата (Starboy @ Дек 16 2015, 14:19)
Планетары
http://robert-ibatullin.narod.ru/planetar.html
...
3. Неоновые земли
Планетар массой 0,6-0,8 МЗ уже способен удержать атмосферу из азота, неона и угарного газа. Молекулы этих веществ довольно редки в космосе, и поэтому атмосферы из них образуются весьма разреженные. Азот и угарный газ накапливаются до тех пор, пока их парциальное давление не достигнет давления насыщенного пара (оно сильно зависит от температуры, но не превышает 0,1 кПа для азота и 0,01 кПа для СО). После этого рост давления прекращается, и вновь поступающие молекулы осаждаются только в твёрдом виде. Неон же остаётся газообразным и при более высоком давлении, поэтому у старых блуждающих планет этой группы атмосферы в основном неоновые. Поверхность их покрыта азотно-угарным льдом. Существуют немногочисленные неоновые земли с температурой в узком диапазоне около 25 К и давлением выше 43 кПа (0,04 атм), на которых присутствует жидкий неон в виде облаков или небольших водоёмов, покрытых коркой азотного льда. За время жизни планетара (до 10 млрд. лет) плотность атмосферы никогда не достигает значений, при которых начинается парниковый эффект, и температура не поднимается выше 30-40 К.
...

Из всего перечня приведённых экзопланет самыми оптимальными для создания межзвёздных баз представляются именно неоновые земли, поскольку в атмосфере нужен газ с возможно большей атомной и молекулярной массой по следующим причинам:
0) Радиационно-защитные свойства материала прямо пропорциональны Z^3/A
1) Теплопроводность прямо пропорциональна 1/Mr^1/2.
2) Будет очень печально если атмосфера земного состава будет рассеиваться. Удержание же неона гарантирует нерассеивание азота и кислорода, и даст возможность собрать их назад вымораживанием их из атмосферы.
Причём атмосферы из редких газов типа аргона для радиационной защиты ещё недостаточно, а гелиевой - сильно избыточно.
На поверхности неоновой земли можно ожидать радиационный фон выше чем на Эвересте, и ниже чем в долине Маринера - то есть для длительного пребывания на поверхности не потребуется противорадиационная защита.

Автор: Starboy Май 22 2017, 21:23
Цитата (Химик @ Май 19 2017, 11:34)
[QUOTE=Starboy,Дек 16 2015, 14:19] Планетары
http://robert-ibatullin.narod.ru/planetar.html
...
Из всего перечня приведённых экзопланет самыми оптимальными для создания межзвёздных баз представляются именно неоновые земли, поскольку в атмосфере нужен газ с возможно большей атомной и молекулярной массой по следующим причинам:
0) Радиационно-защитные свойства материала прямо пропорциональны Z^3/A
1) Теплопроводность прямо пропорциональна 1/Mr^1/2.
2) Будет очень печально если атмосфера земного состава будет рассеиваться. Удержание же неона гарантирует нерассеивание азота и кислорода, и даст возможность собрать их назад вымораживанием их из атмосферы.
Причём атмосферы из редких газов типа аргона для радиационной защиты ещё недостаточно, а гелиевой - сильно избыточно.
На поверхности неоновой земли можно ожидать радиационный фон выше чем на Эвересте, и ниже чем в долине Маринера - то есть для длительного пребывания на поверхности не потребуется противорадиационная защита.

Все это, конечно, общие мысли о будущем, до которого я не доживу. тем не менее, я полагаю, что учитывая межзвездные расстояния, логично планетар терраформировать ... там, где это возможно, разумеется. Ибо жить там придется долго, а многим и всю жизнь. Создавая, в т.ч., для него искусственное "Солнце" и создавая на его поверхности земные температуры и состав атмосферы. Тут предпочтительней были бы планеты несколько массивней неоновых и не одиночных - имеющих хотя бы спутники, ледовые запасы которых и дадут термоядерное сырье для "солнц".

Автор: Starboy Июл 27 2017, 21:29
Астрономы примерно подсчитали, сколько крупных планет-«отшельников» в Галактике
25 июля 2017 17:00:29
http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10057

В течение последнего десятилетия в близлежащих окрестностях Галактики астрономами было обнаружено некоторое число планет – «отшельников», чья довольно тусклая и холодная природа по сей день остается загадочной для множества планетологов.
По мнению одних ученых они являются своеобразно крупными «копиями» Юпитера, которые были «изгнаны» из их родных систем, как следствие гравитационного взаимодействия между зарождающимися объектами. Вторая часть астрономов считают их коричневыми карликами, то есть не родившимися звездами, из-за их небольших размеров, в недрах которых не могут начаться термоядерные реакции.
По совместной программе польских и американских ученых - OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), велись наблюдения за тем, как происходит искривление свечения далеких звезд на пути к Земле из-за гравитации обитающих в пределах Солнечной системы объектов, включая планеты – «отшельники». Основываясь на данные этого эксперимента, Пшемислав Мроз (Przemyslaw Mroz) из польского университета в Варшаве, вместе со своей командой ученых занялись подсчетом такого рода планет.
Масса и размеры самого объекта – это ключевые «переменные», определяющие насколько сильно и продолжительно он будет искажать свет. Благодаря этому, представляется возможным с крайне высокой точностью рассчитать оба показателя, наблюдая за тем, как образовывается кольцо света, формирующееся в ходе гравитационного искривления лучей звезд. Так же его называют «линзой Эйнштейна».
Совместными трудами польских ученых и их коллег, удалось пронаблюдать, как коричневые карлики, планеты и другие светила породили приблизительно 2600 искривлений света звезд. Этой информации вполне хватило, чтобы определить характерные для планет – «отшельников» размеры и рассчитать насколько часто они встречаются.
В общей сложности из всего числа астрономами было обнаружено шесть таких явлений, которые, как предполагают сами ученые, были порождены планетами – «отшельниками». Все шесть были сравнительно небольших размеров, схожие с Землей или ей подобными крупными каменистыми аналогами у других звезд. В результате, по расчетам научной команды Мроза, на каждые четыре звезды Галактики приходится только одна подобная планета, а не десять, как считалось ранее.
Все это говорит о том, что «катапультирование» небесных тел крайне небольших размеров за пределы новорожденной звездной системы происходит куда чаще, чем в случае с довольно крупными планетами. Достоверность данного предположения пока ученые не могут проверить, ведь чтобы вести наблюдения за планетами – «отшельниками» требуется мощное оборудование в виде космических инфракрасных телескопов, таких как американская орбитальная обсерватория WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope) или разрабатываемая в ЕКА космическая миссия Euclid. Однако, ждать их выхода на орбиту придется еще, как минимум, три года.

Автор: Starboy Янв 3 2018, 20:22
Ученые: Галактику могут заселять миллионы "брошенных" лун
https://ria.ru/science/20171228/1511872797.html

МОСКВА, 28 дек – РИА Новости. Межзвездное пространство может населять бесчисленное множество лун, выброшенных планетами за пределы их звездных систем на первых этапах их развития, говорится в статье, принятой к публикации в журнале Astrophysical Journal.
"Как показывают наши расчеты, большинство лун оказывается на нестабильных орбитах в то время, когда планеты интенсивно взаимодействуют друг с другом. Лишь 10-20% из них остается спутниками, остальные выбрасываются в межзвездную среду, сталкиваются с газовыми гигантами или становятся самостоятельными "планетами", вращающимися вокруг звезды", — пишут Джонатан Лунин (Johathan Lunine) из Корнеллского университета (США) и его коллеги.
За последние два десятилетия астрономы открыли почти четыре тысячи планет, вращающихся вокруг далеких звезд, многие из которых обитают в достаточно больших звездных системах, почти не уступающих Солнечной системе в сложности. За все это время была открыта лишь одна экзолуна и несколько кандидатов на эту роль, вращающихся вокруг "планет-изгоев", выброшенных за пределы звездных систем.
Первый спутник планеты вне пределов Солнечной системы был открыт двумя известными планетологами, Дэвидом Киппингом и Алексом Тичи, в июле этого года. Эта луна вращается вокруг планеты Kepler-1625b, аналога Сатурна, чей радиус примерно в два раза меньше, чем у Юпитера и в 6 раз больше, чем у Земли. Она совершает один оборот вокруг светила за примерно 287 дней и находится практически посередине "зоны жизни".
Ее открытие и отсутствие других лун в данных с "Кеплера" заставило астрономов задуматься о том, как часто экзопланеты обладают спутниками, стоит ли искать следы жизни на их поверхности и почему за все время наблюдений был открыт лишь один из них.
Для ответа на этот вопрос Лунин и его коллеги создали компьютерную модель типичной звездной системы, в которой планеты и луны только начали формироваться. Наблюдая за ее эволюцией на протяжении нескольких десятков миллионов лет, ученые пытались понять, как ведут себя новорожденные "кузины" Луны и как архитектура их "планетной семьи" влияет на их поведение.
Эти расчеты раскрыли одну интересную особенность в жизни спутников экзопланет – подавляющее их большинство, около 90%, исчезает во время одного из самых бурных этапов развития звездных систем, когда новорожденные планеты сближаются и начинают "толкаться" друг с другом, пытаясь выбросить "соседей" в открытый космос.
Выживает, как отмечают ученые, лишь небольшое число лун, обладающих очень специфическими характеристиками – они должны обладать определенными размерами и находиться на определенном расстоянии от планеты, рядом с которыми они родились, чтобы они могли пережить эту стадию формирования планет.
По мнению Лунина и его коллег, это хорошо объясняет то, почему астрономам удалось открыть всего одну подобную луну – большая часть из них была или "катапультирована" в межзвездную среду, или разрушена в ходе подобных гравитационных взаимодействий. Это, в свою очередь, означает, что в пустоте между звездами могут присутствовать миллионы подобных объектов – на каждую тысячу звезд приходится примерно сто подобных "брошенных" лун.
Если это действительно так, то тогда экзолуны стоит искать не только в окрестностях светил, у которых уже есть планеты, но и в межзвездном пространстве, заключают ученые.

Автор: Starboy Авг 14 2018, 18:27
Обнаружен новый внесолнечный объект планетной массы с мощным магнитным полем
03 августа 2018 23:47:38
http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=11108

Астрономы впервые обнаружили при помощи радиообсерватории Karl G. Jansky Very Large Array Национального научного фонда США объект планетной массы, расположенного за пределами Солнечной системы. Этот объект, имеющий массу порядка дюжины масс Юпитера, демонстрирует невероятно мощное магнитное поле, а кроме того, является «планетой-странницей», движущейся в космосе без сопровождения родительской звезды.
«Этот объект находится ровно на условной границе, проводимой между планетой и коричневым карликом, «неудавшейся звездой», и изучение этого объекта позволит нам глубже понять процессы, ведущие к появлению и эволюции магнитных полей как у звезд, так и у планет», - рассказала главный автор нового исследования Мелоди Као (Melodie Kao) из Университета штата Аризона, США.
Коричневые карлики являются объектами, которые имеют слишком большую массу, чтобы считаться планетами, однако этой массы оказывается недостаточно, чтобы запустить процессы термоядерного горения водорода в их ядрах – процессы, превращающие конденсирующийся объект в звезду. Ранее считалось, что коричневые карлики не излучают в радиодиапазоне, однако в 2001 г. при помощи радиообсерватории VLA ученые наблюдали магнитную активность одного из коричневых карликов.
Объект, изученный в этом новом исследовании носит название SIMP J01365663+0933473 и имеет магнитное поле, интенсивность которого более чем в 200 раз превосходит интенсивность магнитного поля Юпитера. По недавним уточненным данным, этот объект имеет массу 12,7 массы Юпитера, в то время как условная граница между планетой и коричневым карликом проходит на отметке в 13 масс Юпитера. Радиус этой планеты составляет 1,22 радиуса Юпитера, ее возраст ученые оценивают в 200 миллионов лет, а расстояние от Земли до этой планеты составляет примерно 20 световых лет. Температура на поверхности планеты составляет около 825 градусов Цельсия, указывают авторы.
Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Supplement Series.

Автор: Starboy Ноя 14 2018, 09:52
Астрономы открывают две планеты-странницы в нашей Галактике
12 ноября 2018 03:15:45
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20181112031545

Польские астрономы на днях открыли две новые планеты в нашей Галактике. Эта новость интересна сама по себе, однако вдобавок к этому обнаруженные планеты являются весьма необычными. В отличие от большинства других известных науке планет, они не обращаются вокруг звезды.
Вместо этого планеты свободно движутся в холодной, мертвой темноте космоса.
Свободно движущиеся в пространстве планеты намного труднее обнаружить, по сравнению с планетами, которые обращаются вокруг звезд. Многие открытия экзопланет происходят при наблюдениях их прохождений перед родительскими звездами, в результате чего мы отмечаем снижение яркости этих звезд, указывающее на присутствие на орбите планеты. Однако этот вариант обнаружения планет в данном случае оказался неприменим.
Чтобы заметить две эти новые планеты-странницы, астрономы из Варшавского университета во главе с П. Мрозом (P. Mroz) использовали метод, называемый «гравитационным микролинзированием».
В своем исследовании ученые описывают, как они использовали этот метод для обнаружения точек, в которых свет далеких звезд был искажен гравитационным притяжением планеты, находящейся на пути света к Земле.
Поскольку свидетельства обнаружения этих планет являются косвенными, ученые не могут точно определить размеры планет. В зависимости от того, насколько далеко от нас находятся обнаруженные планеты, их массы могут составлять от двух до 20 масс Юпитера для первой из планет и от 2,3 до 23 масс Земли – для второй планеты-странницы.
Ученые не исключают полностью шанс того, что планеты могут оказаться обитаемыми, но подчеркивают, что это маловероятно, поскольку поверхности обеих планет получают слишком мало света и тепла.
Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.

Автор: Starboy Окт 31 2019, 09:46
Планеты-бродяги, лишенные родительских звезд, могут обращаться вокруг черных дыр
23 октября 2019 19:39:07
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191023193907

Тысячи планет могут формироваться и обращаться в окрестностях сверхмассивных черных дыр (СМЧД), обнаруживаемых в ядрах большинства – если не всех – галактик Вселенной, сообщается в новом исследовании.
«Планеты обращаются не только вокруг звезд, но и вокруг СМЧД», - сказал главный автор нового исследования Кейити Вада (Keiichi Wada), астрофизик из Кагосимского университета, Япония.
Планеты обычно формируются из протопланетных дисков, представляющих собой диски материала, обращающегося вокруг звезды. Однако звезды являются не единственными в космосе объектами, вокруг которых имеются диски из газа и пыли. Такие диски также часто обнаруживают вокруг СМЧД массами в несколько миллионов или миллиардов масс Солнца. Поэтому в своей работе Вада и коллеги изучили возможность формирования планет в дисках, окружающих центральные черные дыры галактик.
«Я не помню, когда мне пришла в голову эта безумная идея, возможно, это случилось потому, что я проживаю в очень запыленном месте – в окрестностях самого активного вулкана Японии Сакурадзима, расположенного в Кагосиме», - сказал Вада.
Многие СМЧД являются относительно спокойными, то есть почти не поглощают материю. Однако Вада является специалистом по активным ядрам галактик – СМЧД, активно поглощающим материю. Вокруг них часто формируются кольцевые зоны из газа и пыли на расстоянии от 0,3 до 30 световых лет от СМЧД.
В своей новой работе Вада и коллеги изучили относительно тусклые активные ядра галактик, поскольку слишком активные ядра легко разрушают формирующиеся планеты. Согласно компьютерным моделям Вады, отражающим распределение тепла в диске вокруг СМЧД, на некотором расстоянии от центра системы могут формироваться льды, способные слипаться в объекты относительно большого размера.
Массы планет, образовавшихся таким образом, составляют примерно 10 масс Земли, сказал Вада. Они могут представлять собой каменистые планеты или ледяные гиганты, похожие на Нептун, добавил он.
По оценкам ученых, вокруг каждого активного ядра галактики может обращаться более 10 000 планет, поскольку количество пыли в таких дисках поистине огромное, сказал Вада. Некоторое количество планет может обращаться и вокруг СМЧД Млечного пути, отметил он.
К сожалению, пока проверить эту гипотезу наблюдениями не представляется возможным, поскольку большинство современных методов обнаружения экзопланет основано на анализе кривых блеска родительской звезды, поэтому Вада и коллеги в настоящее время продолжают свои исследования на уровне компьютерного моделирования параметров получаемых систем.
Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.

Автор: Starboy Авг 24 2020, 12:36
Число планет-сирот в нашей Галактике может превосходить число звезд
22 августа 2020 17:28:52
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200822164841

Новая миссия НАСА может обнаружить, что в нашей Галактике число планет-сирот – планет, которые движутся в космическом пространстве, не обращаясь при этом вокруг какой-либо звезды – превосходит число звезд, согласно новому исследованию.
«Эта миссия позволит нам глубже понять эти планеты, которые с трудом поддаются изучению при помощи инструментов наблюдения, имеющих общее назначение», - сказал Сэмсон Джонсон (Samson A. Johnson), магистрант департамента астрономии Университета штата Огайо, США, и главный автор нового исследования.
В этом исследовании приведены расчеты, согласно которым будущая миссия НАСА Nancy Grace Roman Space Telescope может обнаружить сотни планет-сирот в нашей галактике Млечный путь. Идентификация этих планет, пояснил Джонсон, поможет ученым оценить их общее число в Галактике. Планеты-сироты, или свободнолетящие планеты, представляют собой изолированные объекты, имеющие массы, близкие к планетным. Происхождение таких объектов точно не известно, однако по одной из версий эти одинокие планеты прежде могли быть связаны с родительскими звездами.
При помощи космического телескопа Roman астрономы впервые предпримут попытку составить представительный каталог планет-сирот, который поможет углубить наше понимание процессов их формирования. Перед миссией Roman также будут поставлены другие научные цели, включая поиски планет, обращающихся вокруг звезд Галактики.
Согласно исследованию Джонсона и его коллег, эта миссия будет иметь в 10 раз более высокую чувствительность в отношении этих тусклых объектов, чем лучшие из существующих телескопов – все из которых расположены на поверхности Земли. Наблюдению будут подлежать объекты, расположенные в направлении центра Млечного пути, расстояние до которого составляет примерно 24 000 световых лет.
Эта миссия, которую планируется запустить в течение ближайших пяти лет, будет использовать для поиска свободнолетящих планет метод, называемый гравитационным микролинзированием. Согласно исследованию Джонсона, телескоп сможет находить планеты, масса которых равна массе Марса или превышает ее.
Исследование опубликовано в журнале Astronomical Journal.

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)