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

Сила – в музыке транзисторов. Асинхронный привод Сила – в музыке транзисторов. Асинхронный привод

Что помешало поставить асинхронные двигатели на ВЛ80К в роли тяговых?

Наука и техника
Горят ли окна в министерстве обороны? Горят ли окна в министерстве обороны?

Чем так напугали Кремль «американские военные планы»?

Дилетант
Создано в России Создано в России

Что сегодня создано в России: пластик от МКС и посуда против всех болезней

Знание – сила
Уголь в цене Уголь в цене

Что происходит с ценами на уголь и что на них влияет

Ведомости
Моя история Моя история

Российское чиновничество осваивает искусственный интеллект

Дилетант
«В России гость за 150 рублей ждет вкус, как в Мельбурне, и сервис, как в Токио. И получает это» «В России гость за 150 рублей ждет вкус, как в Мельбурне, и сервис, как в Токио. И получает это»

Легко ли миллениалу делать кофейный бизнес в России

Монокль
На «зеленой» волне На «зеленой» волне

Какие экологические технологии внедряют отечественные аграрии

Агроинвестор
Сбежать от рутины Сбежать от рутины

С потеплением всё больше людей сбегают от забот — в прямом и переносном смысле

Отдых в России
Токари без кодеров Токари без кодеров

Каких айтишников не хватает промышленности России?

Ведомости
Три бизнес-ошибки основателя сервиса доставки «Ниндзя Гудс» Три бизнес-ошибки основателя сервиса доставки «Ниндзя Гудс»

Основатель «Ниндзя Гудс» — про ошибки, которые могли погубить его стартап

Inc.
Ну и дела… Ну и дела…

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

Дилетант
Попасть в настоящее кино Попасть в настоящее кино

Новый кинопарк «Москино» — центр съемок и место притяжения туристов

Отдых в России
Польский узел Польский узел

В 1980 году ситуация в Польше складывалась непростая...

Дилетант
Письмо гонителю генетики Письмо гонителю генетики

Это письмо можно считать одним из живых документов «оттепели»

Дилетант
Золото Владивостока Золото Владивостока

Владивосток: город, где каждая сопка — готовый кадр для открытки

Отдых в России
Ядерный зонтик Франции никого не спасет Ядерный зонтик Франции никого не спасет

Из каких компонентов складывается французский ядерный потенциал

Монокль
«Почему вы хотите завоевать весь мир?» «Почему вы хотите завоевать весь мир?»

Страх ядерной войны между США и СССР был настолько высок, что передался детям

Дилетант
Денис Попов: «Наша миссия – создавать инновационное программное обеспечение для авиации» Денис Попов: «Наша миссия – создавать инновационное программное обеспечение для авиации»

О будущем авиатеха и перспективных разработках для авиационной отрасли

Ведомости
«Любая цифровизация должна сопровождаться стратегией по кибербезопасности» «Любая цифровизация должна сопровождаться стратегией по кибербезопасности»

Почему одни компании видят отдачу от внедрения цифровых решений, а другие нет?

Ведомости
Ад и рай Чехова Ад и рай Чехова

Дом-музей Антона Чехова — как жил и творил великий писатель?

Отдых в России
Батя может Батя может

«Этернавт»: аргентинский сериал про снежный апокалипсис в Буэнос-Айресе

Weekend
Тайна самых древних галактик остается неразрешимой Тайна самых древних галактик остается неразрешимой

Джеймс Уэбб он столкнулся с тайной, которую не удается разрешить до сих пор

ТехИнсайдер
Антон Богданов: «Хвала режиссерам, которые не обращают внимания на амплуа» Антон Богданов: «Хвала режиссерам, которые не обращают внимания на амплуа»

Антон Богданов рассказал о том, как готовился к роли подводника в «Кракене»

Ведомости
Экологи усомнились в существовании «эскалатора вымирания» Экологи усомнились в существовании «эскалатора вымирания»

Экологи проверили правдоподобность популярной гипотезы об эскалаторе вымирания

N+1
Следует ли вам чистить зубы до или после завтрака? Ученые наконец-то разрешили спор Следует ли вам чистить зубы до или после завтрака? Ученые наконец-то разрешили спор

Если дело доходит до утренней чистки зубов, когда это нужно делать?

ТехИнсайдер
Все, о чем вы стеснялись спросить стоматолога: 10 вопросов об имплантации зубов Все, о чем вы стеснялись спросить стоматолога: 10 вопросов об имплантации зубов

Долго ли приживаются импланты зубов, насколько дорого их ставить и как ухаживать

ТехИнсайдер
Пути к вершинам: 5 самых необычных канатных дорог в мире Пути к вершинам: 5 самых необычных канатных дорог в мире

Самые впечатляющие подъемники, от которых захватывает дух

ТехИнсайдер
«Мои фильмы всегда выпускались с надеждой, что они провалятся» «Мои фильмы всегда выпускались с надеждой, что они провалятся»

Андрей Тарковский об отношениях с родиной, зрителями и творчеством

Weekend
Среда для жизни Среда для жизни

Рука об руку: как благоустроить общественные пространства вместе с жителями?

Ведомости
Александр Невский и его время Александр Невский и его время

Александр Невский правил в тяжелое для нашего отечества время

Знание – сила
Открыть в приложении