Экзопланеты

• Планеты

Экзопланета (внесолнечная планета) — это планета, вращающаяся вокруг звезды вне нашей Солнечной системы. Хотя раньше мы могли лишь фантазировать о существовании других миров, сегодня известно уже более 5000 подтверждённых экзопланет, и каждую неделю их число растёт.

Открытие этих далёких небесных тел помогает нам понять:

• Как формируются звёздные системы;
• Есть ли условия для жизни за пределами Земли;
• Насколько разнообразны планеты во Вселенной.

Когда были открыты первые экзопланеты?

Первые подтверждённые экзопланеты были обнаружены в 1992 году у пульсара PSR B1257+12. Это были первые планеты, найденные не вокруг обычной звезды, а вокруг нейтронной звезды.

Первые планеты вокруг звезды типа Солнца

• В 1995 году была открыта 51 Пегаса b — первая газовая планета, обращающаяся вокруг солнцеподобной звезды.
• Это событие стало началом новой эры в астрономии.

Современные данные по экзопланетам

Эти цифры постоянно меняются благодаря таким проектам, как «Кеплер», TESS, и будущим миссиям вроде телескопа Джеймса Уэбба.

Методы обнаружения экзопланет

1. Метод доплеровских смещений (радиальная скорость)

• Измеряется изменение скорости звезды из-за притяжения планеты.
• Хорошо работает для массивных планет близко к звезде.
• Примеры: 51 Пегаса b, Глизе 581 d

2. Метод транзита

• Фиксируется снижение яркости звезды, когда планета проходит перед ней.
• Позволяет определить размер, массу и состав атмосферы.
• Наиболее продуктивный метод: им было открыто более 3 000 экзопланет
• Использовался аппаратом «Кеплер» и продолжает использоваться TESS

3. Гравитационное микролинзирование

• Явление, при котором свет далёкой звезды искажается гравитацией другой звезды, вокруг которой вращаются планеты.
• Позволяет находить планеты даже в далёких частях Галактики
• Особенно эффективен для холодных и удалённых планет

4. Астрометрический метод

• Определяет небольшие изменения движения звезды, вызванные гравитацией планет.
• Требует очень точных измерений, поэтому используется редко.
• Иногда применяется для уточнения параметров уже открытых экзопланет.

5. Прямое наблюдение

• Используется для планет, находящихся далеко от своей звезды
• Требует мощных телескопов и коронографов
• Пример: HR 8799 e — одна из немногих планет, которую можно увидеть напрямую

6. Наблюдение за пульсарами

• Очень специфический метод, используемый для поиска планет возле нейтронных звёзд.
• Работает через изменение временных интервалов радиоимпульсов
• Пример: PSR B1620–26 b — самая старая известная планета, возраст ~12,7 млрд лет

7. Искусственный интеллект

• Современные алгоритмы машинного обучения позволяют анализировать большие объёмы данных с телескопов.
• Например, учёные из Университета Уорика смогли выявить 50 новых экзопланет, используя обученные модели AI
• Этот подход позволяет отсеивать ложные сигналы и повышает точность анализа

Самые интересные экзопланеты

Классификация экзопланет

Самые странные экзопланеты

Интересные факты об экзопланетах

• Большинство обнаруженных планет — газовые гиганты, как Юпитер и Сатурн, потому что они легче обнаруживаются.
• В нашей Галактике может быть более 100 миллиардов экзопланет, многие из них могут быть каменистыми и похожими на Землю
• Планеты-изгои могут быть в сотни раз больше, чем звёзды, и дрейфовать в межзвёздном пространстве без «хозяина»
• Обитаемые планеты чаще всего ищут рядом с красными карликами, так как они живут долго и стабильно
• Kepler-16b — первая планета, вращающаяся вокруг двух звёзд (бинокулярная система)

Обитаемые экзопланеты: поиск жизни

Учёные ищут планеты, которые:

• Находятся в обитаемой зоне: расстояние, где возможна жидкая вода
• Имеют твердую поверхность
• Вращаются вокруг стабильной звезды
• Показывают признаки атмосферы и химического состава, похожего на земной

Примеры:

• Проксима Центавра b — рядом с ближайшей к нам звездой
• Глизе 667 Cc — в системе тройной звезды
• TRAPPIST-1e — часть системы из семи планет, три из которых в обитаемой зоне

Планеты-изгои

Планеты-изгои — это планеты, не связанные ни с какой звездой и свободно дрейфующие в галактике.

Происхождение:

• Они могли быть выброшены из своих систем под действием гравитационных возмущений
• Или формировались самостоятельно, как свободные объекты, подобные звёздам

Почему они важны?

• Они могут содержать внутреннее тепло, полученное при формировании
• Возможно, имеют подповерхностные океаны, если сохранился радиоактивный источник тепла
• Однако жизнь на них маловероятна из-за отсутствия света и тепла

Будущее исследований экзопланет

Новые технологии:

• Джеймс Уэбб — поможет изучать атмосферы экзопланет и искать биосигнатуры
• Roman Space Telescope — будет искать блуждающие планеты и новые миры с помощью микролинзирования
• PLATO — европейская миссия, которая будет искать экзоземли и возраст звёзд
• Ariel — спектроскопическая обсерватория, чтобы анализировать химический состав атмосфер

Искусственный интеллект и новые телескопы значительно ускорят процесс открытия и классификации новых миров.

Экзопланеты и наша Солнечная система

Самые большие открытия