О том, как обнаруживаются экзопланеты и какими они бывают

Наука и техникаНаука

Мир экзопланет: как на орбитах у других солнц были открыты «непланеты»

Игорь Край

Публикации, повествующие о новых открытиях в области астрономии, не всегда легко понять, даже если они популярны. «Алмазные» планеты и «углеродные» – это одно и то же? Что больше, гайкея или мини-нептун? «Железными» именуются планеты, не имеющие между собой ничего общего, и не на всех из них железа действительно много… Зачастую не только переводчик, но и автор не знает, как правильно должен именоваться предмет. Потому что терминология не устоялась. И это совершенно естественно.

Это естественно, поскольку человек сначала открывает объекты или явления, а названия им придумывает только потом. Строго говоря, видя новое, мы еще не знаем, что видим. Экзопланеты же стали наблюдаться недавно. Первые робкие заявления об обнаружении тел в системах других звезд прозвучали в самом конце прошлого века. В начале этого о существовании экзопланет заговорили уверенно. А затем открытия хлынули как из ведра. Среди прочего было открыто и то, что первые наблюдавшиеся в системах других звезд тела планетарной массы в большинстве оказались вовсе не планетами.

Как увидеть другие миры?

...Но прежде всего о том, как экзопланеты обнаруживаются. До времени уж совсем недавнего, конкретно же до запуска станции «Джейм Уэбб», телескоп, даже лучший, космический, мог «видеть» только звезды. Да и те лишь как точечные – однопиксельные – источники света. Какими же способами из одного пикселя удавалось вытащить целую планетную систему?

Всегда – несколькими. Или как минимум двумя. Какого-то одного для признания экзопланеты реальным телом, а тем более для составления представления об условиях на ней, – мало.

Первый и главный из способов обнаружения экзопланет основан на методе Доплера, подразумевающем очень точное измерение скорости движения звезды относительно наблюдателя. Однако движение звезды всегда сложное. Все тела системы (планеты и звезда) вращаются вокруг общего центра масс, который, как правило, расположен внутри звезды. Но с ее центром точно не совпадает. Как следствие, сам факт наличия у звезды системы планет плюс некоторое представление о массе планет можно отследить по тончайшим периодическим изменениям доплеровского смещения. Вращаясь вокруг центра масс системы, звезда движется то к наблюдателю, то от него…

Далее – сложнее. Фактически узнать ключевую информацию о планетной системе позволяет только дополнение доплеровского метода транзитным. А для его применения плоскость вращения планет системы должна располагаться так, чтобы периодически они, с точки зрения земного наблюдателя, проходили по диску звезды. Данный метод дает сразу и диаметр планеты, и период ее обращения… Масса же планет уже известна из доплеровских наблюдений. Поймав одну, а если повезет, то и две планеты, можно реконструировать систему, «увидев» и тела, ни разу звезду не затмевавшие.

Но и этой информации мало.

Соответственно, снова возвращаемся к спектрографу. Если это не было сделано раньше, к линиям нужно присмотреться пристальнее. Ибо, хотя вообще телескоп планеты как отдельные источники света «не видит», отраженный ими в сторону наблюдателя свет все равно регистрируется. Вместе со светом звезды. Вклад планет, естественно, ничтожен, однако выделить его можно. Это лишь вопрос длительности наблюдения и затрат вычислительных мощностей на обработку информации.

Планету становится «видно», поскольку ее свет колеблется с правильным периодом в зависимости от фазы. Кроме того, в спектре планет присутствуют линии молекулярных, неионизированных полностью, веществ, для звезды нехарактерные… А если планет несколько… ну, периоды колебаний будут же разными.

Применив как минимум три метода, а их больше (не упомянуты, например, гравитационное линзирование и непосредственное наблюдение полярных сияний (увидели!)), можно получить вполне исчерпывающую информацию о размерах, массе (следовательно, и о плотности) планеты, а также о температуре и химическом составе ее атмосферы. Или непосредственно поверхности для тел безатмосферных. Но последнее – теоретически. Видны указанным способом пока только тела достаточно массивные. У всех у них атмосферы есть.

Разумеется, не обходится и без реконструкции, при которой неизвестное достраивается на основе известного и математических моделей.

...Но, как отмечалось, эти сложности отчасти уже в прошлом. Недавно непосредственное наблюдение экзопланет стало возможным. Теоретически. На практике почти наверняка ни одно из тех «увиденных» «Джеймсом Уэббом», как и большинство из обнаруженных ранее косвенными путями, не является настоящей экзопланетой. Хотя в результате исторически обусловленной путаницы часто и называется так.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Популярно о почвах Популярно о почвах

Почему нельзя судить о почве по её верхнему слою?

Наука и техника
Девятое искусство Девятое искусство

Французы и бельгийцы росли на комиксах до того, как это стало мейнстримом

Вокруг света
О чём пишут научно-популярные журналы мира О чём пишут научно-популярные журналы мира

Столкнется ли галактика Андромеды с Млечным Путем и чем опасно таяние ледников

Наука и жизнь
FORTUNA 812 FORTUNA 812

SoundCloud-рэп снова в топе благодаря FORTUNA 812

Собака.ru
«Пишите… А. Куприн» «Пишите… А. Куприн»

Эмиграция сложилась для Куприна не просто трудно, а скорее — трагически

Дилетант
Обновленный Volvo S90 сбросил в цене: как шведы пытаются изменить судьбу модели Обновленный Volvo S90 сбросил в цене: как шведы пытаются изменить судьбу модели

Рестайлинговый Volvo S90 похвастался радикально переработанным дизайном

ТехИнсайдер
Ну и дела… Ну и дела…

Считается, что нашумевшее в свое время «рыбное дело» началось с казуса...

Дилетант
«Все неправда!» Тайная причина, почему ни один мотоцикл не ездит быстрее 300 км/ч «Все неправда!» Тайная причина, почему ни один мотоцикл не ездит быстрее 300 км/ч

Почему у мотоциклов есть ограничения по скорости?

ТехИнсайдер
Помогут ли нейросети улучшить российскую судебную систему Помогут ли нейросети улучшить российскую судебную систему

Может ли ИИ использоваться в вынесении судебных решений?

ФедералПресс
Неожиданное преимущество веганства для женщин Неожиданное преимущество веганства для женщин

Растительная диета полезна для поддержания здоровья в долгосрочной перспективе

ТехИнсайдер
Астрономы выдвинули «безумную идею» о Плутоне — ничего подобного в Солнечной системе найдено не было Астрономы выдвинули «безумную идею» о Плутоне — ничего подобного в Солнечной системе найдено не было

Что скрывается в туманной дымке карликовой планеты Плутон?

Inc.
«Дневник невидимки»: история необычной старшеклассницы с обычными проблемами «Дневник невидимки»: история необычной старшеклассницы с обычными проблемами

Отрывок из «Дневника невидимки» — романа о том, как оставаться собой

Forbes
Российский рынок перерос параллельный импорт Российский рынок перерос параллельный импорт

Минпромторг сокращает список товаров параллельного импорта

Монокль
Ингибиторы янус-киназы не повысиил риск рака при лечении ревматоидного артрита Ингибиторы янус-киназы не повысиил риск рака при лечении ревматоидного артрита

Ученые выяснили, что терапия артрита ингибиторами янус-киназы не провоцирует рак

N+1
«Счастье есть — оно в детях» «Счастье есть — оно в детях»

Селивановы: когда Международный «детский» день можно отмечать круглый год!

OK!
Виктория Лепко: «Папа — моя путеводная звезда» Виктория Лепко: «Папа — моя путеводная звезда»

Всю жизнь папа учил меня говорить правду, не жить во лжи

Коллекция. Караван историй
«Черный квадрат» раздора «Черный квадрат» раздора

Краткая история главной картины ХХ века

Weekend
Счастье незавершенного гештальта Счастье незавершенного гештальта

Что помогает осознать предназначение и как оно создает нас?

Psychologies
Что делать, если змея заползла на дачу: краткий совет и полный гайд для тех, кто любит животных Что делать, если змея заползла на дачу: краткий совет и полный гайд для тех, кто любит животных

Как убрать с дачного участка заползшую змею

ТехИнсайдер
Мы с вами уже встречались? Мы с вами уже встречались?

Как узнать, что твой новый знакомый действительно холост

Лиза
Последняя загадка Пушкина Последняя загадка Пушкина

«Пушкин и Погорелое Городище» – тема, вынесенная на периферию пушкинистики

Знание – сила
Алексей Фурсин: «Креативная индустрия – это, как правило, всегда венчур» Алексей Фурсин: «Креативная индустрия – это, как правило, всегда венчур»

Какое влияние стимулирование креативных индустрий оказывает на экономику

Ведомости
Николай Кузнецов Николай Кузнецов

Николай Кузнецов — о том, что прикладная математика думает об ИИ

Собака.ru
Будет не жирно? Будет не жирно?

Какой вклад в борьбу с ожирением могут внести производители продуктов питания

Агроинвестор
Наука под знаком «Аненербе» Наука под знаком «Аненербе»

Наука может прекрасно себя чувствовать и в тиранических режимах

Знание – сила
Как в лучших домах Как в лучших домах

Альпийская горка своими руками: простые идеи для новичков

Лиза
Человек, а не товар: почему в разных странах продают и покупают невест Человек, а не товар: почему в разных странах продают и покупают невест

Где и почему сохраняется традиция продажи невест

Forbes
«Цифровые платформы – это новая плановая экономика» «Цифровые платформы – это новая плановая экономика»

Как цифровые платформы формируют новую экономическую реальность

Эксперт
Ламздорфы Ламздорфы

Род Ламздорфов по праву могут считать своим и Россия, и Германия

Дилетант
Хорошо сидим Хорошо сидим

Как правильно выбрать стул для рабочего места дома

Лиза
Открыть в приложении