Исследования за пределами Земли


Мне бы в небо! Здесь я был, а там я не был.

Основой деятельности научного мира является сбор, анализ и систематизация данных о флоре, фауне, минералах, элементах и даже небесных телах. Когда собирается определённый объём информации в конкретном направлении – появляются шаблоны. Животные попадают в филогенетическую систематику, минералы - в кристаллические системы, элементы - в периодическую таблицу, звёзды - в диаграмму Герцшпрунга-Рассела. Эти шаблоны требуют и предлагают объяснение. Таким образом, теория эволюции, наука о кристаллографии, понимание химической связи и описание того, как звёзды излучают свет в течение их жизни, получили свои коллекции классификаций. Теперь, похоже, дошла очередь и до планет.

Современные исследования космоса

Четверть века назад были известны девять планет Солнечной системы, число которых впоследствии уменьшилось до восьми в результате изменения классификации Плутона. Однако к этим близлежащим мирам присоединились ещё тысячи звёзд с орбитами за пределами Солнечной системы. Многие из них были обнаружены (или подтверждены) американской космической обсерваторией Kepler, запущенной в 2009 году с конкретной целью поиска небольших и потенциально похожих на Землю небесных тел.

19 июня Эндрю Ховард из Калифорнийского технологического института и его коллеги объявили о последней серии открытий Кеплера. 10 из 219 обнаруженных объектов соответствуют размерам Земли и имеют сходную температуру поверхности, таким образом, могут поддерживать жизнь. Они также объявили о результатах анализа всего маршрута Кеплера, суть которого заключается в том, что обнаруженные малые планеты можно разделить на два разных типа, главным критерием которых будет размер планеты. Установлено, что между меньшим и большим типом наблюдается заметный разрыв при взаимодействии массы и химического состава в облаках газа и пыли, которые образуют планетарное окружение.

Сравнение обнаруженных небесных тел

Одним из ранних выводов, сделанных на основании данных Кеплера в пользу разделения типов планет, было сравнение размеров Земли (пятой по величине планеты в Солнечной системе) по отношению ко множеству соседствующих объектов. К примеру, диаметр Нептуна (четвёртого по величине в Солнечной системе) в четыре раза больше диаметра Земли, что является достаточной разницей для определения типов.
Учёные составили таблицу, обнаруженных с помощью Kepler, небесных тел. В верхней части диапазона расположились так называемые «мини-нептуны». Это в основном газовые планеты, которые, как предполагается, имеют ядро из камня и льда. Замыкают список скалистые объекты с небольшой атмосферой или без неё. Выборку составили самые большие из подобных Земле планет, и объекты похожие по составу на планеты Солнечной системы, иногда называемые суперземлями.
Кеплер определяет относительные размеры планет и звёзд путём анализа объёма полученного от них светового потока, что не может гарантировать точный размер исследуемого объекта, но используя спектральные данные можно составить первое представление о далёком небесном теле. К примеру, большие и яркие, сияющие белым светом – горячие звёзды. Холодные наоборот, светятся в красном спектре и, как правило, они маленькие и тусклые. Есть, конечно, исключения – старые звезды, такие как красные гиганты и белые карлики, но они легко распознаваемы.

Связь между яркостью, размером и температурой стала фундаментальной для астрономии, после признания, чуть более века назад, диаграммы Герцшпрунга — Рассела научным миром. Но до недавнего времени спектры звёзд, которые открывали и исследовали с помощью Кеплер, не анализировали. Теперь ситуация изменилась благодаря крупнейшим в мире телескопам из обсерватории Кека на Гавайях. Сопоставление данных Кека и Кеплера ясно показывают различие между «мини-нептунами» и «сверхземлями». Максимальный диаметр каменных (астероидных) планет в 1,75 раза больше, чем у Земли. Самые маленькие «мини-Нептуны» в два раза больше диаметра Земли. Разрыв между этими двумя (разница в объёме 50%) предполагает, что тела промежуточного размера неустойчивы.

Разница объёма и состава

Dr. Howard и его коллеги подозревают, что разница размеров вызвана тем, как формируются планетарные атмосферы. Их расчёты показывают, что разница объёма между планетой с твёрдым ядром и небольшой атмосферой (или даже без неё) и «мини-нептуном» требует добавления лишь около 1% массы планеты в виде водорода и гелия. Так как это два самых лёгких элемента, они обеспечивают большой объём с небольшим весом, тем более они являются самыми легкодоступными элементами.
Быть легкодоступными, часто означает летучими, и это важно. Dr. Howard и его команда считают отсутствие объектов в промежутке между крупнейшими планетами и наименьшими «мини-нептунами» следствием летучести элементов, которые в противном случае заполнили бы пространство, имея недостаточную гравитацию, чтобы осесть на поверхности. Вместо этого, излучение от их родительских звёзд удаляет эти элементы из атмосферы на орбиту.

Прогресс в исследованиях

Большое количество «мини-нептунов» вокруг (почти каждая планетарная система, найденная Кеплером, содержит, по крайней мере, один «мини–нептун») поднимает вопрос о том, почему в Солнечной системе их нет. Этот вопрос потребует более детального изучения и с усовершенствованными инструментами.
Кстати, прогресс в этом плане был объявлен Европейским космическим агентством 20 июня в анонсе проекта под названием PLATO. Вылет запланирован на 2026 год. Его главная цель - искать те планеты, которые могут поддерживать жизнь. В том числе, как и Кеплер, он пополнит и уточнит огромное количество карт астрономов и, возможно, создаст новый этап в развитии астрономии.

использованы изображения WIKI и NASA


Comments 7


хМ интересно)

25.06.2017 15:28
0

Экскурс в астрономию) Теперь во многих школах нет такого предмета.. @eduard

25.06.2017 16:07
0

а какой есть?)

25.06.2017 17:00
0

Физика-есть астрономии-нет увы

25.06.2017 17:02
0

жаль..а на Голосе есть)

25.06.2017 17:03
0

Спасибо докладчику )) порадовали!

25.06.2017 17:04
0