Открытия и исследования экзопланет

[Андрей Курилов]

Как показывает пример GJ1214b - всё это несущественно

[Dayan]

Как показывает пример GJ1214b - всё это несущественно

И не только GJ1214b. Ещё примеры Kepler-26b-c, K2-3b, Kepler-49b, и в большей степени Kepler-49c, K2-3c, и Kepler-138d.
Лёгких веществ на планетах самых разных масс, от субземель до суперземель, изначально может быть очень много (Земля на их фоне – иссушенная суровая пустыня, сплошной камень!).

[Olweg]

Но для тектоники плит и всего, к чему мы привыкли, нужно лишь несколько сотых процента от массы планеты, плюс-минус. Насколько сильно Земле повезло с её океанами и континентами - один из интереснейших вопросов. Но пока можно только гадать. Может быть, когда-нибудь спектрометрия позволит различать по мере вращения планет океанические и материковые полушария.

[Goodricke]

Планеты HD 99492 c не существует

Большой проблемой непрямых методов обнаружения экзопланет является возможность ложных открытий (так называемых ложнопозитивов). Существуют астрофизические явления не планетной природы, имитирующие наличие планеты. Для транзитного метода таким источником ложных открытий являются затменно-переменные двойные фона, находящиеся на малом угловом расстоянии от целевой звезды, или скользящие транзиты двух звезд. Для метода измерения лучевых скоростей таким источником ложнопозитивов становится собственная активность звезды.

10 марта 2016 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная многолетнему мониторингу лучевой скорости и блеска звезды HD 99492. В 2004 году рядом с этой звездой был обнаружен очень теплый нептун на 17-дневной орбите, в 2010 году – планета-гигант с периодом около 5000 суток (обе – RV-методом). Новые исследования авторов статьи показали, что долгопериодические колебания лучевой скорости вызваны не планетой, а собственной активностью звезды, напоминающей 11-летний солнечный цикл. Таким образом можно сделать вывод, что внешней планеты HD 99492 c на самом деле не существует.

Кроме того, авторы уточнили параметры звезды и внутренней планеты. Геометрическая вероятность транзитной конфигурации внутренней планеты составляет 2.8%, однако никаких транзитов обнаружено не было.

http://arxiv.org/pdf/1603.00487.pdf

http://www.allplanets.ru/novosti.htm#683

[Андрей Курилов]

И не только GJ1214b. Ещё примеры Kepler-26b-c, K2-3b, Kepler-49b, и в большей степени Kepler-49c, K2-3c, и Kepler-138d.

Нет, я имел ввиду наиболее тусклые красные карлики, имеющие суперземли на тесных орбитах с низкой плотностью, свидетельствующей о наличии летучих веществ в изобилии. Глизе 1214 б - это замечательный пример маленькой планетки, рушащей всю стройную цепочку рассуждений мыодинокеров одним махом.

[Dayan]

И не только GJ1214b. Ещё примеры Kepler-26b-c, K2-3b, Kepler-49b, и в большей степени Kepler-49c, K2-3c, и Kepler-138d.

Нет, я имел ввиду наиболее тусклые красные карлики, имеющие суперземли на тесных орбитах с низкой плотностью, свидетельствующей о наличии летучих веществ в изобилии. Глизе 1214 б - это замечательный пример маленькой планетки, рушащей всю стройную цепочку рассуждений мыодинокеров одним махом.

Ну, все перечисленные мной планеты вращаются вокруг красных карликов – пусть и далеко не таких поздних, как TRAPPIST-1, но они тоже когда-то подвергались сильному XUV-облучению со стороны красного карлика (по-крайней мере, 1 млрд лет). По массе они сравнимы, или меньше GJ1214b, по инсоляции – некоторые подобны ей, некоторые Венере. Тоже хороший пример, ведь они всё же содержат значительную долю лёгких элементов в своём составе, т.е не растеряли за первые миллиарды лет жизни.

Но для тектоники плит и всего, к чему мы привыкли, нужно лишь несколько сотых процента от массы планеты, плюс-минус. Насколько сильно Земле повезло с её океанами и континентами - один из интереснейших вопросов.

Я к тому, что количество воды на планетах TRAPPIST-1 могло быть изначально такое количество, что к настоящему времени, уже после потери какой-то доли, осталось почти ровно столько, сколько нужно – несколько сотых долей процента от массы, плюс-минус. Конечно, попадание в этот интервал довольно маловероятно, но некрупные планеты у красных карликов, сохраняющие большие доли летучих веществ – показатель того, что воды может быть много в принципе, и это часто встречается (даже чаще, чем некоторым хотелось бы!), а значит планеты TRAPPIST-1, к примеру, – совсем не обязательно совершенно сухие миры в настоящее время.

[Андрей Курилов]

. Тоже хороший пример, ведь они всё же содержат значительную долю лёгких элементов в своём составе, т.е не растеряли за первые миллиарды лет жизни.

Нет, про плотность остальных небольших планет у красных карликов пока ничего не известно

[Dayan]

Нет, про плотность остальных небольших планет у красных карликов пока ничего не известно

Известно. В теме про Кеплер я приводил ссылки на статьи с оценками плотностей для перечисленных планет у красных карликов:

примеры Kepler-26b-c, K2-3b, Kepler-49b, и в большей степени Kepler-49c, K2-3c, и Kepler-138d.

[Андрей Курилов]

Известно. В теме про Кеплер я приводил ссылки на статьи с оценками плотностей для перечисленных планет у красных карликов:

Если так и плотность этих планет меньше 3-4 тонн на куб м - беру свои слова обратно. Можно ли ссылку? С телефона не найду, за компутер сесть некогда. Возможно, я отстал от жизни.

[Андрей Курилов]

Одно вот нашёл (K2-3b):

A HARPS view on K2-3. Напомню, что в этой системе, около звезды класса M0 V открыто три транзитные планеты, самая внешняя из которых находится близко к внутреннему краю зоны обитаемости. В этом новом исследовании существенно уточнены характеристики родительской звезды, планет и орбит (скорее всего они близки к круговым), однако массу удалось надёжно измерить только у самой внутренней из них − планеты K2-3b: при размере 2.078 R⊕ она имеет массу 8.4±2.1 М⊕, т.е. её средняя плотность оценивается в 4.32+2.0−0.76 г/см3. То есть, как полагают исследователи, планета только на 50% по массе может состоять из скальных пород, а другие 50% массы приходятся на оболочку из воды

Kepler-26 - оранжевый карлик (K), а не красный (M), Kepler-49 - тоже не годится (масса 0,55 солнечных).

В общем-то K2-3 и Kepler-138 тоже на грани между К и М, но номинально относятся к М0.

[Dayan]

Одно вот нашёл (K2-3b):

Я приводил ссылки на статьи, где исследовалась каждая из указанных систем, и не один раз. По Kepler-26, Kepler-49, в частности, здесь, по Kepler-138 вот тут.

Kepler-26 - оранжевый карлик (K), а не красный (M), Kepler-49 - тоже не годится (масса 0,55 солнечных).

Спектральный класс определяется в основном эффективной температурой, ещё log g (т.е. видом спектра звезды), не массой: согласно более свежей статье у Kepler-26 она 3914 K, у Kepler-49, имеющей 3838 K, она даже ниже, чем у K2-3 и Kepler-138 (http://arxiv.org/abs/1512.02003), т.е. это M0-M1 карлики.

В общем-то K2-3 и Kepler-138 тоже на грани между К и М, но номинально относятся к М0.

Так или иначе, это M-звёзды, а не K, т.е. красные карлики (хотя красными карликами иногда называют и поздние K тоже; и поздние K-карлики имеют похожие свойства, например, вспышечная активность в первый миллиард лет жизни, и их планеты в ЗО могут быть также приливно запертыми).

[Андрей Курилов]

Мыодинокеры возмутятся, дескать у этих звёзд Т почти 4000К и массы около 0,5 солнечных, в то время как у GJ1214 и TRAPPIST-1 Т менее 3000К и массы около 0,2 солнечных. Скажут, что у М0 "не сдувает", а у М6-М8 - "сдувает".

[Dayan]

Мыодинокеры возмутятся, дескать у этих звёзд Т почти 4000К и массы около 0,5 солнечных, в то время как у GJ1214 и TRAPPIST-1 Т менее 3000К и массы около 0,2 солнечных. Скажут, что у М0 "не сдувает", а у М6-М8 - "сдувает".

Ну так зачем Вы наталкиваете их на такую мысль?

[Андрей Курилов]

Ну так зачем Вы наталкиваете их на такую мысль?

В поисках истины выступаю также их "адвокатом". Ещё один момент - что за летучие вещества сохраняются на планетах вблизи вспышечных КК. Возможно, это и не вода, а смесь углекислого газа ещё с чем-нибудь распространённым. На Венере вот атмосфера есть, а воды - мало. Может ли огарок мининептуна состоять на десятки % массы из углекислого газа, потеряв всю или почти всю воду?

[Dayan]

В поисках истины выступаю также их "адвокатом". Ещё один момент - что за летучие вещества сохраняются на планетах вблизи вспышечных КК. Возможно, это и не вода, а смесь углекислого газа ещё с чем-нибудь распространённым. На Венере вот атмосфера есть, а воды - мало. Может ли огарок мининептуна состоять на десятки % массы из углекислого газа, потеряв всю или почти всю воду?

Если взять относительно хорошо исследованную GJ 1214 b (её плотность составляет 1.87 г/см³), то в её атмосфере линий углекислого газа не найдено! А ведь этот газ легче найти в трансмиссионном спектре, чем другие газы! Углекислый газ намного тяжелее воды по молекулярной массе, а при больших давлениях его плотность быстро становится равной плотности алмаза, или больше. Предполагают, что GJ 1214 b либо на 70-80% по массе состоит из воды (всё остальное – силикаты), либо примерно на 4% из водорода и гелия (всё остальное – силикаты). Если бы планета на 100% состояла из углекислого газа, то она была бы значительно меньше того, что наблюдается, иначе всё равно придётся добавить водорода в несколько процентов от массы, и это под лучами вспышечного красного карлика.
Предположение о преимущественно водном составе с примесью водорода и гелия выглядит естественней, ведь скорость убегания водорода не такая высокая, как кажется, даже с учётом XUV-излучения: например, у GJ 1214 b она составляет 4.79 x 10⁶ кг/с (Energy-limited escape revised). Это большая цифра, но за 6 млрд лет своего существования планета потеряла водорода только лишь ~0.15 массы Земли, т.е. примерно 2.3% от массы! Кстати, несмотря на такой возраст, у GJ 1214 все же редко наблюдаются вспышки (с увеличением блеска до 1% от светимости в красных лучах, и возвращением до прежнего уровня за 5-10 минут), и иногда звёздные пятна (APOSTLE Observations of GJ 1214b).

[Андрей Курилов]

скорость убегания водорода не такая высокая, как кажется, даже с учётом XUV-излучения: например, у GJ 1214 b она составляет 4.79 x 106 кг/с (Energy-limited escape revised). Это большая цифра, но за 6 млрд лет своего существования планета потеряла водорода только лишь ~0.15 массы Земли, т.е. примерно 2.3% от массы

Вот это - очень важный момент, которым можно утирать мыодинокеров, отрицающих возможность воды на планетах вблизи КК.

[Dayan]

скорость убегания водорода не такая высокая, как кажется, даже с учётом XUV-излучения: например, у GJ 1214 b она составляет 4.79 x 106 кг/с (Energy-limited escape revised). Это большая цифра, но за 6 млрд лет своего существования планета потеряла водорода только лишь ~0.15 массы Земли, т.е. примерно 2.3% от массы

Вот это - очень важный момент, которым можно утирать мыодинокеров, отрицающих возможность воды на планетах вблизи КК.

Забыл сказать про важный момент: эта оценка скорости потерь – современная. В прошлом, когда красный карлик был молодым, величина XUV могла быть больше. Если, допустим, планета потеряла не 2.3% массы, а 10-20%, то это тоже не критично!
Однако, я не думаю, что скорость потерь была намного большей, чем сейчас. Если GJ 1214 b была массивнее, чем сейчас на несколько десятков процентов, то соответственно и вторая космическая скорость была заметно большей, а это всё же очень существенно для скорости потери массы! С другой стороны, если доля водорода в составе была больше, то и радиус планеты был намного большим. Просто всё это вместе, конечно, трудно адекватно учесть и подсчитать реальные потери.

[Андрей Курилов]

Ничто не мешает землеподобной планете в ОЗ у КК сохранить ровно столько воды, сколько нужно по истечении первого млрд лет.

[OratorFree]

Вот это - очень важный момент, которым можно утирать мыодинокеров, отрицающих возможность воды на планетах вблизи КК.

Наличие/отсутствие воды - говорит о наличии отсутствии воды, а не разумной жизни. Не подменяйте понятия.

[Андрей Курилов]

Вот это - очень важный момент, которым можно утирать мыодинокеров, отрицающих возможность воды на планетах вблизи КК.

Наличие/отсутствие воды - говорит о наличии отсутствии воды, а не разумной жизни. Не подменяйте понятия.

Аргумент мыодинокеров состоит в том, что без воды - никак.