Открытия и исследования экзопланет

[vika vorobyeva]

Метод лучевых скоростей
... В 2018 году должен начать работу еще более точный спектрограф CODEX с инструментальной точностью в 0.01 метр в секунду на 42-метровом наземном телескопе.

Называются и более поразительные цифры - 1см/сек.

http://lenta.ru/news/2008/04/03/planets/

0.01 м/сек - это и есть 1 см/сек

[vika vorobyeva]

а что там Кеплер? много планет открыл?

Пока объявлено о 706 кандидатах. Но они еще не прошли проверку методом лучевых скоростей (соответственно, их масса не определена). Часть из этих кандидатов наверняка окажутся ложными (коричневыми карликами, маломассивными звездами и т.д.), но явно не все
Если дружите с английским, посмотрите эту статью:
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1006/1006.2799.pdf
Там рассказывается о 306 кандидатах из заявленных 706. Остальные 400 будут представлены или этой осенью, или в феврале 2011 года (пока не известно)

[vika vorobyeva]

Открыты еще две горячих транзитных планеты с массами, промежуточными между массами газовых гигантов и нептунов: HAT-P-18 b и HAT-P-19 b. Обе планеты вращаются вокруг К-карликов.

Масса HAT-P-18 b - 0.197 ± 0.013 масс Юпитера, радиус - 0.995 ± 0.052 радиуса Юпитера, что приводит к средней плотности 0.25 ± 0.04 г/куб.см. Период планеты - 5.508023 ± 0.000006 земных суток. Судя по низкой средней плотности, планета в основном водородно-гелиевая и лежит вблизи нижней границы существования таких планет (по массе).
Масса HAT-P-19 b - 0.292 ± 0.018 масс Юпитера, радиус - 1.132 ± 0.072  радиуса Юпитера, что приводит к той же средней плотности 0.25 ± 0.04 г/куб.см. Период планеты - 4.008778 ± 0.000006 земных суток.

http://fr.arxiv.org/abs/1007.4850

[vika vorobyeva]

Я думаю, тут уже играет роль химический состав планет. Если планета водородно-гелиевая (с малой примесью тяжелых элементов) - она будет неплотной, с большим радиусом. Если доля тяжелых элементов в ее составе велика - она будет компактной и плотной. Ветви "нептунов" и "газовых гигантов" вполне могут накладываться друг на друга в интервале 0.2-0.3 масс Юпитера, давая резко разные размеры и плотности планет при одинаковой массе.
Скорее всего, аналогичное наложение есть и в области 4-7 земных масс (часть подобных планет будут "легкими нептунами", часть - "массивными землями").

[vika vorobyeva]

Мне кажется, некоторые участники дискуссии путают два очень разных вопроса: архитектуру внесолнечных планетных систем и возможность жизни на одной из планет системы.
Любая дискуссия про жизнь в настоящий момент поневоле носит умозрительный характер. Мы не знаем, есть ли жизнь на Марсе, в подледном океане Европы, в гейзерах Энцелада, под ледяной корой Титана - а пытаемся обсуждать ее наличие или отсутствие в далеких звездных системах. Особенно забавно читать категорические утверждения типа "в такой-то звездной системе жизни точно нет"
На данном уровне наших знаний имеет смысл говорить ТОЛЬКО об архитектуре внесолнечных планетных систем. Здесь уже накоплен наблюдательный материал, позволяющий делать определенные выводы. Например, что большинство планетных систем было возмущено, что привело к относительно высоким эксцентриситетам планет (~0.3). Однако доля невозмущенных планетных систем также достаточно велика (ну, скажем, 10-20%) В таких системах планеты вращаются по почти круговым орбитам, причем величины больших полуосей планет увеличиваются правильным образом в зависимости от порядкового номера планеты, укладываясь в некий аналог зависимости Тициуса-Боде для Солнечной системы.
Среди невозмущенных планетных систем есть и такие, где планеты-гиганты расположены на достаточно широких орбитах, а область в окрестностях эффективной земной орбиты выглядит пустой. Возможно, там есть планеты земного типа. Сколько таких систем в Галактике - сказать трудно. Строго говоря, КАЖДАЯ планетная система уникальна и существует в единственном экземпляре. И чем более жесткие критерии "похожести" мы будем применять, тем меньше "похожих" систем находить.

[vika vorobyeva]

Грегори Лафлин (Gregory Laughlin) с товарищем из Гарварда, экстраполируя историю открытий экзопланет за последние 15 лет, предсказывает, что первая потенциально обитаемая планета (с массой, близкой к земной и в обитаемой зоне) будет анонсирована в первой половине 2011 года (вероятнее всего, в мае).

http://fr.arxiv.org/abs/1009.2212

Посмотрим

[vika vorobyeva]

Отрисовала орбиты планет в системе Gliese 581:
http://allplanets.ru/star.php?star=Gliese%20581

Обращают на себя внимание несколько моментов.
1. Орбиты планет d и g пересекаются. Но эксцентриситет и аргумент перицентра планеты g пока неизвестны  (я отрисовала орбиту в предположении нулевого эксцентриситета), так что, вполне возможно, что это временно, до уточнения орбитальных параметров.
2. Или, если орбиты действительно пересекаются, планеты d и g могут иметь разное наклонение i.
3. Внутренняя часть системы Gliese 581 кажется плотно упакованной, никакой дополнительной планеты туда не впихнешь. Но во внешней части системы между планетами d и f зияет промежуток, который прямо таки просится быть заполненным еще одной-двумя планетами и/или астероидными поясами

[vika vorobyeva]

Друзья, давайте вернемся к заявленной теме. А для обсуждения Венеры можно создать новую.

[vika vorobyeva]

Открыты две новые транзитные экзопланеты: WASP-38 b и HAT-P-26 b.
WASP-38 b - горячий гигант массой 2.7 масс Юпитера и радиусом 1.08 радиусов Юпитера, вращается вокруг F8-звезды на среднем расстоянии 0.0755 а.е. и делает один оборот за 6.872 земных суток.
http://exoplanet.eu/planet.php?p1=WASP-38&p2=b
http://arxiv.org/abs/1010.0849

HAT-P-26 b - горячий нептун массой 0.059 масс Юпитера (19 масс Земли) и радиусом 0.57 радиусов Юпитера, вращается вокруг K1-звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.048 а.е. и эксцентриситетом 0.124 ± 0.06, и делает один оборот за 4.235 суток. Судя по заметному эксцентриситету, в системе есть дополнительные планеты.
http://exoplanet.eu/planet.php?p1=HAT-P-26&p2=b
http://arxiv.org/abs/1010.1008

[vika vorobyeva]

Немного обсчитала систему CoRoT-16.
Итак, что про нее известно.
1. Спектральный класс звезды G5.
2. Радиус 0.814 радиусов Солнца.
3. Видимая звездная величина +15.64.
Посмотрела по таблице спектральных классов звезд у Агекяна - там сказано, что звезды G5 V (явно наш случай) имеют температуру фотосферы 5600К. Отсюда светимость CoRoT-16 получается равной 0.584 светимостей Солнца, а радиус эффективной земной орбиты - 0.76 а.е.
Отсюда сразу можно оценить расстояние до звезды. У меня получилось ~1000 пк (без учета межзвездного поглощения света).
Про планету, исключая физические параметры (массу и радиус) известен только орбитальный период - 5.353 суток. У того же Агекяна средняя масса звезд G5 V равна 0.95 масс Солнца. Понятно, что неопределенность большая, но, по счастью, эта величина довольно слабо влияет на результат (как кубический корень).
В общем, считая орбиту планеты круговой (что весьма вероятно на таком расстоянии), получаем большую полуось равной 8.8 млн. км или 0.059 а.е.

Таблица спектральных классов звезд Агекяна (вдруг у кого под рукой книги нет):
http://allplanets.ru/spektr_klass.htm
(внизу страницы)

[vika vorobyeva]

Если бы горячее пятно ОПЕРЕЖАЛО бы подзвездную точку, можно было бы подумать на сильные ветра в атмосфере (суперротацию). Но если оно отстает?.. Даже и не знаю.
Картинка очень красивая, спасибо

[vika vorobyeva]

Виктория, скажите пожалуйста, а разве не может это быть связано с тем, что та или иная оболочка планеты может, к примеру, продолжать прогреваться, даже пройдя подсолнечную точку - точно также, как самое жаркое время наступает спустя 2-3 часа после полудня?

Насколько я поняла, горячее пятно расположено, условно говоря, на рассвете. Будь оно на вечерней половине планеты, никто бы не удивился (сильные экваториальные ветра должны сдувать горячее пятно по направлению вращения планеты). Тут же все наоборот.

[vika vorobyeva]

Виктория, скажите пожалуйста, а разве не может это быть связано с тем, что та или иная оболочка планеты может, к примеру, продолжать прогреваться, даже пройдя подсолнечную точку - точно также, как самое жаркое время наступает спустя 2-3 часа после полудня?

Насколько я поняла, горячее пятно расположено, условно говоря, на рассвете. Будь оно на вечерней половине планеты, никто бы не удивился (сильные экваториальные ветра должны сдувать горячее пятно по направлению вращения планеты). Тут же все наоборот.

Внимательно перечитывая статью, наткнулась вот на такой кусок:

"The most striking result of our analysis is the large phase oset evident in the light curve. The direction of the phase oset is broadly consistent with the prediction by many circulation models of a large-scale, high-velocity, eastwardowing jet on hot Jupiters (Cho et al. 2003; Cooper & Showman 2005; Cho et al. 2008; Showman et al. 2009; Burrows et al. 2010; Rauscher & Menou 2010; Thrastarson & Cho 2010) and as seen on HD 189733b (Knutson et al. 2007, 2009)."
(Мой вольный перевод: "Самым поразительным результатом нашего анализа является большой фазовый сдвиг в кривой блеска. Направление фазового сдвига совпадает с предсказаниями многих моделей перемешивания атмосферы горячих гигантов (а именно, наличием масштабного высокоскоростного воздушного потока, движущегося с запада на восток); что-то подобное наблюдается в атмосфере HD 189733b.")
Так что сенсация отменяется Горячее пятно сдуло туда, куда надо

[vika vorobyeva]

Уже было пару недель назад:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.msg1359178.html#msg1359178

[vika vorobyeva]

Открыта массивная планета, вращающаяся вокруг затменной двойной DP Льва:
http://arxiv.org/abs/1011.3905

Параметры планеты: минимальная масса 6.1 ± 0.5 масс Юпитера, орбитальный период 28 ± 2 года, большая полуось орбиты 8.2 ± 0.4 а.е., эксцентриситет 0.39 ± 0.13.
Планета открыта методом тайминга затмений двойной.

[vika vorobyeva]

Открыты еще 2 экзопланеты: HD 31253 b и HD 218566 b.

Первая - прохладный гигант с минимальной массой 0.5 ± 0.07 масс Юпитера, орбитальным периодом 466 ± 3 суток и большой полуосью 1.26 а.е. Родительская звезда спектрального класса F8, удаленная на 54 ± 3.5 пк.

Вторая - теплый субсатурн с минимальной массой 0.21 ± 0.02 масс Юпитера, большой полуосью 0.69 а.е. и орбитальным периодом 225.7 ± 0.4 земных суток. Родительская звезда - оранжевый карлик спектрального класса K3 V.
Эксцентриситеты орбит обеих планет ~ 0.3.

http://arxiv.org/abs/1011.4068

[vika vorobyeva]

по моему - наоборот, HD 31253 b - теплый (208% земного облучения), а HD 218566 b - прохладный (75,8% земного облучения)

Да, Вы правы - я торопилась и назвала их на глазок, не считая.
У HD 31253 b в среднем тепловой режим Венеры (a/Rэф ~ 0.7, меняется от 0.49 до 0.91), у HD 218566 b - Земли (a/Rэф ~ 1.16, меняется от 0.82 до 1.51).
http://allplanets.ru/star.php?star=HD%2031253
http://allplanets.ru/star.php?star=HD%20218566

[vika vorobyeva]

Открыта третья транзитная планета в системе Kepler-9.
http://exoplanet.eu/star.php?st=Kepler-9
Она оказывается самой близкой к звезде - период всего 1.592851 земных суток. Радиус - 0.147 радиусов Юпитера, массу пока не измерили, но согласно моделям суперземель оценили в 7 масс Земли. Расстояние между планетой и звездой 0.0273 ± 0.0004 а.е., планета горячая.

[vika vorobyeva]

Лавры групп SuperWASP и HATNet много кому не дают покоя Товарищи-мусульмане решили не мудрствовать лукаво и сделали то же самое - систему из 4-х автоматических телескопов, ищущих планеты методом транзитов:
http://www.alsubaiproject.org/default.aspx
И вот первый успех! Горячий гигант Qatar-1 b: орбитальный период 1.42 суток, масса 1.09 ± 0.08 масс Юпитера, радиус 1.164 ± 0.045 радиусов Юпитера, большая полуось орбиты 0.023 а.е., температура 1400 ± 42К. Родительская звезда - К-карлик старше 6 млрд. лет с повышенным содержанием тяжелых элементов ([Fe/H] ~ 0.2)
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1012/1012.3027v1.pdf

Я вот думаю - может, и нам замутить что-нибудь в этом роде? Небо большое, планет на всех хватит...

[vika vorobyeva]

Ладно, промахнулась Надо было сказать "товарищ с Ближнего Востока"

Да будь он хоть из Зимбабве, все равно молодец! Обидно другое - почему МЫ этого не делаем? Не такие уж там навороченные инструменты - апертура автоматических телескопов 20 см у SuperWASP и 40 см у Алсубаи. Речь не идет об астрономах-любителях - понятно, что им такой проект не потянуть. Но государственные научные институты вполне могли бы.