Экзопланета gj 1214b — главный кандидат стать родиной разумных инопланетян

В продолжении темы, поднятой в статье «Планета Кеплер-22Б – основной кандидат на колонизацию в будущем», я решил поведать ещё об одной экзопланете, о которой известно значительно больше, чем об вышеупомянутой Кеплер-22Б.

К настоящему времени вне Нашей системы известно уже более 700 планет, помимо этого, имеются еще более 2300 кандидатов – они находятся в стадии подтверждения последующими наблюдениями. Эти планеты являются очень разнообразные миры. Многообразие во всем: одна планета имеет весьма малую плотность – легкая и воздушная, как пенополистирол, на втором финише плотностей – планеты еще плотнее, чем железо.

Найдены пара инопланетных миров в кратных звездных совокупностях. Отечественная Наша система складывается из трех типов планет: каменистая, земного типа (Меркурий, Венера, Марс и Земля), газовые гиганты (Сатурн и юпитер) и ледяные гиганты (Нептун и Уран). Планеты, вращающихся около далеких звезд, показывают значительно более широкий спектр вероятных миров, а также лавовый и тёплые Юпитеры.

Последние наблюдения посредством космического телескопа НАСА Хаббла добавили еще новый тип в копилку планет. На базе анализа ранее открытой экзопланеты GJ 1214b Zachory Berta (Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики) и его сотрудники продемонстрировали, что данный водный мир (большинство ее массы складывается из воды) окутан плотной воздухом, складывающейся из паров воды.

GJ 1214b была открыта в 2009 году в процесе осуществления наземных наблюдений в проекте MEarth, что является системой роботизированных телескопов, занимающися мониторингом яркости родных красных карликов для обнаружения транзитных планет земного типа, под управлением Дэвида Шарбонно (David Charbonneau). Планета GJ 1214b классифицирована как супер-Почва с диаметром порядка 2,7 диаметра Почвы, масса ее в 6.5 раза больше земной.

Она вращается около родительской звезды с периодом 38 часов на расстоянии в 0.014 а.е.. По оценкам равновесная температура имеет значение в пределах 393–555 К (в зависимости от принятого значения альбедо).

Среди исследуемых транзитных планет, большая часть которых показывают весьма не сильный транзиты, и для их изучений требуется очень высокая точность наземной спектроскопии, GJ 1214b была неповторима. Радиус родительской звезды, карлика класса М, образовывает всего 0.21 R?, и транзит планеты по диску звезды велик – 1.4% от потока звезды. Наряду с этим совокупность расположена близко к Почва – всего 13 парсек.

Т.е. созданы все условия для наблюдений, талантливых дать данные и об атмосфере планеты.

Рисунок 1. Вероятные сценарии воздуха экзопланеты. Изображение: Drake Deming.

В 2010 году Джейкоб Бин и его сотрудники сказали, что при изучении GJ 1214b на Very Large Telescope они заключили , что она состоит преимущественно из воды. Зная размер и массу планеты, возможно вычислить плотность, которая образовывает около 2 граммов на кубический сантиметр. Отметим, что вода имеет плотность 1 г/см³, а средняя плотность Почвы – 5,5 г/см³. Т.е. внутренняя структура GJ 1214b значительно отличается от земной.

И обязана находиться воздух: т.к. в случае если планета складывается из плотных пород, то оцененная плотность очевидно мелка. Но структура воздуха была непонятна. Ранее выдвигались различные модели воздуха (Рисунок 1): 1) Воздух, состоящая преимущественно из нейтрального водорода, при транзите излучение звезды поглощается ее молекулами, что должно отражаться в спектре в виде линий поглощения.

2). Воздух с малым содержанием водорода, и главная ее масса из более тяжелых элементов расположена вблизи поверхности планеты, и свет от звезды фактически не проходит через нее, на спектре ее присутствие не будет видно. 3). Наличие облачной структуры.

Наряду с этим свет от звезды будет частично блокироваться, что отразится на результирующем спектре. Джейкоб Бин продемонстрировал, что в воздухе нет фактически водорода, т.е. она содержит либо мало водорода и складывается из водяных паров либо трудится сценарий 3) – большое количество туч и водяных туманов (Haze).

В 2011 году Берта (Zachory K. Berta et al) применяли инфракрасную широкоугольную камеру 3 (Wide Field Camera 3) в диапазоне длин волн 1.1–1.7 мкм. Туман более прозрачен для инфракрасного света, исходя из этого эти наблюдения позволяют уточнения модели воздуха.

Рисунок 2. GJ1214b – это супер-Почва, вращающаяся около красного карлика, расположенного на расстоянии 40 световых лет от Почвы. Новые наблюдения посредством космического телескопа НАСА Хаббл говорят о том, что данный водный мир окутан толстой воздухом, складывающейся из паров воды. Так, GJ1214b является совсем новый тип планет, не известных сейчас.

Изображение: David A. Aguilar (CFA).

Наблюдения подверглись моделированию и тщательному анализу. Особенности транзита анализировались с различных позиций, учитывались возможность прохождения пятен на родительской звезде а также вероятные спутники у планеты. Воздух, богатая водородом, не подошла. Облачный сценарий (под термином облака подразумеваются все типы частиц, вызывающие широкополосную абсорбцию, типа земных туч либо тумана Титана) также не подошел.

Спектр GJ 1214b в широком диапазоне длин волн лишен каких-либо характерных линий, что заставляет выбрать модель с громадным молекулярным весом (модель 2)). самая подходящей моделью воздуха согласно данным телескопа Хаббла есть плотная воздух из пара. Наряду с этим процентное содержание воды – не меньше 10% (а по массе это больше 50%) – оптимальнее удовлетворяет замечаемому спектру (рисунок 3).

Рисунок 3. Сравнение данных WFC3 и наблюдений VLT (0.6–1 m; Bean et al. 2010, 2011), CFHT (1.25 + 2.15 m; Croll et al. 2011), Magellan (2.0–2.3 m Bean et al. 2011), и Spitzer (3.6 + 4.5 m; Desert et al. 2011a) с моделями воздуха – солнечного типа и складывающейся 100% из воды.

Изображение: Zachory K. Berta et al.

В случае если сказать о строении самой планеты, то оптимальнее подходит модель ядра громадного радиуса, складывающегося из воды (льда), окруженного оболочкой из водорода, воды и гелия, причем, процентное содержание воды – 50–98%. высокое давление и Высокие температуры в ядре смогут вырабатывать такие экзотические материалы, как тёплый лед либо сверхтекучую воду – вещества, каковые совсем чужды отечественному повседневному опыту.

Теоретики предполагают, что GJ 1214b имела возможность сформироваться далеко от собственной звезды, а после этого мигрировала к центру совокупности, подвергаясь постепенному разогреву. В ходе этого она имела возможность пересечь территорию обитания звезды. Причем, как продолжительно она в том месте имела возможность пребывать, неизвестно.

В силу собственного близкого размещения – GJ 1214b находится в направлении созвездия Змееносца всего в 40 световых годах от Почвы – это основной кандидат на изучение для космического телескопа нового поколения James Webb Space Telescope: он будет способен найти транзиты величиной в 0.01%.

Экзопланета gj 1214b — главный кандидат стать родиной разумных инопланетян

Экзопланета Глизе 1214 b [Космическая парилка]

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: