 |
Астронет: Н.Т. Ашимбаева/ГАИШ Открыто три новых супер-Земли. http://variable-stars.ru/db/msg/1228402 |
Открыто три новых супер-Земли.18.06.2008 13:30 | Н.Т. Ашимбаева/ГАИШ, Москва
На проходящей во Франции с 16 по 18 июня конференции "Внесолнечные супер-Земли" было сообщено о новом замечательном прорыве в области исследования внесолнечных планет. Ученые, используя инструмент HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) на обсерватории ESO La Silla, обнаружили тройную систему планет вокруг звезды HD 40307.
Действительно ли каждая отдельная звезда имеет планеты и если да, то сколько? Впервые планета у другой звезды, 51Pegasi (планеты у других звезд получили название экзопланета), была открыта в 1995 году (Mayor и Didier Queloz). К настоящему моменту уже известно более 270 экзопланет, обнаруженных в основном вокруг солнцеподобных звезд. Большинство экзопланет - это гиганты, такие как Юпитер или Сатурн. По статистике наблюдений получается, что каждая 14-я звезда имеет такие планеты.
С появлением намного более точных приборов, таких как спектрограф HARPS на телескопе ESO в 3.6 метров на La Silla появилась возможность открывать планеты с массами в диапазоне 2-10 масс Земли. Такие планеты называют супер-Земля, так как они более массивны, чем Земля, но легче, чем Уран или Нептун (т.е. имеющих массы в пределах 15 масс Земли).
Открытая система состоит из 3-х планет, супер-Земель, вращающихся вокруг нормальной звезды, которая менее массивна, чем Солнце (HD 40307 принадлежит к спектральному классу К), и расположена на расстоянии в 42 световых года от нас в направлении на южные созвездия Золотая Рыба и Живописец. За 5 лет наблюдений были получены очень точные измерения лучевой скорости звезды, которые достаточно ясно выявили наличие 3-х планет. Массы планет составляют 4.2, 6.7 и 9.4 массы Земли и вращаются вокруг звезды с периодами, соответственно, в 4.3, 9.6 и 20.4 дней.
Искажения, вносимые планетами невелики: масса самой малой из планет составляет всего 1/100000 от массы звезды, и только высокая чувствительность спектрографа сделала возможным их обнаружение. В действительности, каждая планета вносит изменения в движение родительской звезды на ничтожную величину - всего несколько метров в секунду.
Рис.1. Измерения радиальной скорости HD 40307 с помощью HARPS выявили орбитальные периоды 3-х планет соответственно в 4.3, 9.6 и 20.4 дней. Сплошные линии - наилучшие кривые, соответствующие минимальным массам в 4.2, 6.7 и 9.4 масс Земли соответственно.
Поверхностные температуры всех трех планет выше 1000° С. Планеты большие, но легче известных звезд-гигантов. Газовые планеты-гиганты типа Юпитера или Сатурна имеют массы в 100 и более масс Земли; гиганты типа Урана или Нептуна более легкие, но тоже больше по массе - соответственно 15 и 17 масс Земли. Обнаруженные планеты расположены очень близко к звезде, поэтому вполне вероятно, что они имеют земной вид, хотя и больше по размеру (возможно, диаметр превышает земной примерно в два раза).
Рис.2. Схематическое изображение орбит 3-х планет, вращающихся вокруг звезды. Масштаб приведен в а.е. Все планеты находятся в пределах орбиты Меркурия (который имеет орбитальный период в 88 дней).
На конференции было также сообщено об открытии еще 2-х других планетных систем, сделанных также с помощью спектрографа HARPS. Первая, с массой 7.5 масс Земли, вращается вокруг звезды HD 181433 с периодом 9.5 дней. Эта звезда также имеет планету типа Юпитера, с периодом обращения около 3 лет. Вторая система имеет планету в 22 массы Земли и периодом обращении в 4 дня и планету типа Сатурна и с периодом в 3 года. Более того, изучая целую выборку звезд с помощью HARPS, было выделено 45 планет-кандидатов с массами не превышающих 30 масс Земли и с орбитальным периодом меньше 50 дней.
Понятно, что эти планеты только вершина айсберга. Анализ всех звезд, изучаемых с помощью HARPS, показал, что примерно около одной трети всех солнцеподобных звезд имеют планеты-сверхгиганты или нептуно-подобные планеты с коротким орбитальным периодом.
Очень возможно, что существует множество планет, не только супер-Земель или нептуно-подобных с большими периодами вращения, но также и размерами с Землю, но которые мы обнаружить не можем. Если прибавить сюда же уже известные планеты Юпитерианского типа, то можно сделать вывод, что планеты у звезд - повсеместное явление.
(Результаты опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics).