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

Обитатели пояса Койпера Обитатели пояса Койпера

Какие ещё небесные тела оказались в далёком поясе Койпера?

Наука и жизнь
Между свободой и хаосом: как собственнику правильно передать полномочия Между свободой и хаосом: как собственнику правильно передать полномочия

Как избежать ошибок при передачи полномочий на бизнес

Forbes
Академик Леопольд Лобковский: я не увидел ответа в антропогенной теории потепления Академик Леопольд Лобковский: я не увидел ответа в антропогенной теории потепления

Академик Леопольд Лобковский: человек не виноват в глобальном потеплении

Наука
Мы рассматриваем возможность стратегических партнерств и M&A-сделок Мы рассматриваем возможность стратегических партнерств и M&A-сделок

Как платформы меняют правила игры на рынке недвижимости

Эксперт
Архитектор — это сценарист жизни Архитектор — это сценарист жизни

Можно ли совместить агрессивную урбанизацию с комфортом городской среды?

Монокль
Мусорная река в Китае и спасение тюленей: как пластиковые отходы загрязняют планету Мусорная река в Китае и спасение тюленей: как пластиковые отходы загрязняют планету

Самые впечатляющие свидетельства загрязнения окружающей среды

Forbes
Среди отходов древнего Пантикапея распознали окаменелость миоценового тюленя Среди отходов древнего Пантикапея распознали окаменелость миоценового тюленя

Палеозоолог описал ископаемую лопатку миоценового тюленя Cryptophoca maeotica

N+1
Здоровье с поддержкой Здоровье с поддержкой

В России отрасль развития медицинских технологий проходит этап становления

Ведомости
Надеяться и делать Надеяться и делать

О стрит-арте: почему Португалия — не лучшая страна для современного художника

Seasons of life
От Цезаря до эльфа Добби: что такое иллеизм и зачем говорить о себе в третьем лице От Цезаря до эльфа Добби: что такое иллеизм и зачем говорить о себе в третьем лице

Почему люди говорят о себе в третьем лице и как это помогает решать конфликты?

Forbes
Всегда время фото и десертов Всегда время фото и десертов

Бизнес-хроника старейших предприятий Санкт-Петербурга

Weekend
Мы смотрим на рынок Китая Мы смотрим на рынок Китая

Что становится драйверами роста для цифровых платформ

Эксперт
Недобрососедские отношения: как зумеры обесценили мечту миллениалов и что из этого получилось Недобрососедские отношения: как зумеры обесценили мечту миллениалов и что из этого получилось

Почему зумерам и миллениалами так сложно взаимодействовать друг с другом?

Правила жизни
Алексей Оверчук: Происходит смена технологического уклада Алексей Оверчук: Происходит смена технологического уклада

О природе изменений, которые происходят в международной торговле

Ведомости
«Музей языков: Конрад Гесснер и книги-полиглоты XVI века» «Музей языков: Конрад Гесснер и книги-полиглоты XVI века»

Как иезуиты помогли изучению неевропейских языков

N+1
На аллеях Аполлона На аллеях Аполлона

Остафьево: образ места, где всё буквально дышит поэзией

Знание – сила
Чтобы глаз радовался Чтобы глаз радовался

Как украсить стены без картин и постеров

Лиза
Стандартная модель устояла под натиском измерений Стандартная модель устояла под натиском измерений

Итоги грандиозного международного эксперимента Muon g-2

Монокль
Испанские авианосцы на мировом рынке Испанские авианосцы на мировом рынке

Что помогло определиться с основными требованиями к универсальному авианосцу

Наука и техника
Экосистемы с обилием бабочек лучше адаптировались к внезапным засухам Экосистемы с обилием бабочек лучше адаптировались к внезапным засухам

Как бабочки делают экосистемы более устойчивыми к засухам

N+1
Российскому промдизайну нужна промышленность Российскому промдизайну нужна промышленность

Какие возможности у промышленного дизайна есть в России?

Монокль
Алексей Конаков Алексей Конаков

Алексей Конаков о своем романе Петербурга 2080-х

Собака.ru
Как начать бегать: 7 простых способов найти в себе мотивацию Как начать бегать: 7 простых способов найти в себе мотивацию

Что бегать полезно, знают все, но вот как удержать мотивацию и постоянство?

ТехИнсайдер
Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы

Как снизить уровень стресса и снять тревогу в домашних условиях?

ТехИнсайдер
Город, который дает то, что нужно Город, который дает то, что нужно

Размышления москвича Григория Туманова о магии Петербурга

СНОБ
Очень приятный царь Очень приятный царь

Был — панк, стал — царь: Константин Плотников о работе над ролью Петра Первого

СНОБ
Сергей Лимонов Сергей Лимонов

О том, как (и зачем) коллекционер Сергей Лимонов превратил себя в институцию

Собака.ru
Жена на доверии Жена на доверии

Покупка недвижимости в гражданском браке: как защитить свои интересы

Лиза
Искусство развлекать Искусство развлекать

Развлечения: относительно недавние изобретения, хотя и с древними корнями

Вокруг света
Книга как искусство Книга как искусство

На протяжении долгих веков книга являлась главным хранителем информации

Знание – сила
Открыть в приложении