Открытия и исследования экзопланет

[Dayan]

Исследователи в ESO получили спектр атмосферы GJ 1132b в четырёх оптических и трёх инфракрасных диапазонах. Диаметр планеты в этих спектрах "гуляет" от 1.2 до 1.8 земного! Авторы принимают средний радиус 1.43 земного, при этом радиус "поверхности" составляет 1.375 земного, а две спектральные полосы - z и K - достоверно блокируются протяжённой атмосферой из-за наличия в ней водяного пара и/или метана.

https://nplus1.ru/news/2017/04/07/superearth-atmosphere
http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aa6477/meta

Уже рассказывал об этом:

На планете GJ 1132 b обнаружили атмосферу! Detection of the atmosphere of the 1.6 Earth mass exoplanet GJ 1132b
Напомню, что эта суперземля обращается вокруг позднего M-карлика с периодом 1.63 суток, и имеет равновесную поверхностную температуру 600 K. В статье об открытии сообщалось о том, что размер планеты составляет 1.2 размера Земли, и масса 1.6 массы Земли.
В новой статье сообщается о наблюдении 9 транзитов в разных полосах спектра (в griz и JHK), и было найдено, что глубина транзитов в первой группе полос значительно больше, чем глубина во второй группе, с достоверностью 4-сигма. Минимальный (или "поверхностный") размер планеты оказывается в 1.35 ± 0.21 раза больше земного, но усреднённый по всем полосам – 1.44 ± 0.21 земного.
Этот результат говорит о том, что атмосфера может содержать большое количество H₂O и/или CH₄ в своём составе, или же какую-то неизвестную композицию. "Поверхностный" радиус допускает широкий диапазон составов – от подобного Земле состава "основной" части планеты, и до богатого водой состава.

[Olweg]

Я так глубоко не копал И поиск опять не находит. Ну ничего, пусть будет, картинка наглядная.

[Dayan]

Я так глубоко не копал И поиск опять не находит. Ну ничего, пусть будет, картинка наглядная.

Ок! Тем более, что во второй версии статьи, которая вышла сегодня, значения немного другие. Совсем чуть-чуть.

[Goodricke]

Механик из Австралии открыл четыре новые планеты
   

https://www.ridus.ru/news/249683

http://v-kosmose.com/astronom-lyubitel-otkryil-ekzoplanetu/

[Dayan]

В сегодняшней статье уточнены массы и орбиты планет системы TRAPPIST-1: Updated Masses for the TRAPPIST-1 Planets.
TTV-измерения от "Спитцера" дополнены TTV из данных "Кеплера", благодаря чему авторам удалось существенно уменьшить значения погрешностей для большинства планет. Средние плотности 5 планет из 7 оказываются низкими, что (кроме планет TRAPPIST-1c и TRAPPIST-1d) подтверждает догадку о заметной доли воды в их составе. 4 внешние планеты, по-видимому, вообще совместимы с почти 100% водным составом!
Эксцентриситеты всех планет оказываются довольно маленькими, т.е. орбиты практически круговые (кто бы сомневался!) Только у планет b и h эксцентриситеты сравнимы или немного больше эксцентриситета орбиты Земли.
Вот вам и ответ на вопрос о возможности жизни на планетах в ЗО системы TRAPPIST-1 – можно предположить, что она может быть подводной, и никакие вспышки красного карлика ей не страшны в принципе.
Низкие массы планет также снимают вопрос о динамической устойчивости системы, поскольку при прежних значениях масс большинство исходов моделирования N-тел приводило к быстрому распаду системы за время, меньшее чем 1 млн лет. И, кстати, подтверждают результаты моделирований, согласно которым все планеты TRAPPIST-1 образовались на снеговой линии, а затем мигрировали ближе к звезде.

[Dayan]

Преимущественно водный состав планет сильнее сближает систему TRAPPIST-1 со спутниковыми системами планет-гигантов Солнечной системы, которые также в основном состоят из воды (водяного льда).

[Olweg]

Очень интересно! Значит, без миграций (либо самих планет, либо протопланет или планетозималей) не обошлось. Видимо, это верно и для других компактных систем, как прогнозировали в статье:
https://arxiv.org/abs/1703.06924

[Андрей Курилов]

Вот вам и ответ на вопрос о возможности жизни на планетах в ЗО системы TRAPPIST-1 – можно предположить, что она может быть подводной, и никакие вспышки красного карлика ей не страшны в принципе.

При средней плотности планет в ЗО 1.7-2.1 т на куб. м. вопрос о жизни уже не стоит. Это ж микронептуны или супертитаны. Венероподобный состав атмосфер, кстати, исключается, он несовместим с обилием воды. Значит в атмосфере будут преобладать азот, метан и водяной пар. С метаном может не получиться из-за кислорода. Т.е. атмосферы могут быть азотно-кислородными с добавками из водяного пара и углекислого газа. При этом они будут горячими и плотными на своей нижней границе, как на Венере.

[Dayan]

При средней плотности планет в ЗО 1.7-2.1 т на куб. м. вопрос о жизни уже не стоит. Это ж микронептуны или супертитаны. Венероподобный состав атмосфер, кстати, исключается, он несовместим с обилием воды. Значит в атмосфере будут преобладать азот, метан и водяной пар. С метаном может не получиться из-за кислорода. Т.е. атмосферы могут быть азотно-кислородными с добавками из водяного пара и углекислого газа. При этом они будут горячими и плотными на своей нижней границе, как на Венере.

Да уж, водяной пар, наверное, тот ещё парниковый газ.
А если на какой-то планете в обитаемой зоне атмосфера тонкая, т.е. если вода у поверхности жидкая, жизнь в таком океане считаете невозможной? Это из-за недоступности минералов (слишком глубоко)?

[Olweg]

Я тоже считаю, что океаниды непригодны для жизни. Прежде всего из-за невозможности её зарождения (если внизу лёд-VII, то просто не будет подходящих для этого условий).

[Dayan]

Я тоже считаю, что океаниды непригодны для жизни. Прежде всего из-за невозможности её зарождения (если внизу лёд-VII, то просто не будет подходящих для этого условий).

Тоже так думаю. Но, наверное, пока полностью исключать океаниды как обитаемые миры я бы не спешил. Может быть есть какие-нибудь возможности, ну не знаю, например, в воде в больших количествах растворены какие-нибудь углеводороды, которые не опускаются ко дну?

[Андрей Курилов]

А если на какой-то планете в обитаемой зоне атмосфера тонкая

Только если на планете "b" или "d", но у них инсоляция намного выше земной. Т.к. атмосфера по-любому будет, то горячий воздух будет выравнивать температуру по всей планете, в т.ч. и на тёмной стороне.

Скорее всего привычных земных условий и пейзажей нет ни на одной из 7 планет.
Самое смешное, что до этого "боялись", что в ОЗ у КК атмосферы планет "сдуты" звёздным ветром. На практике выходит ровно наоборот, землеразмерные планеты у других звёзд в ОЗ (и особенно у КК) содержат в своём составе заметную долю летучих веществ, в первую очередь, конечно воды. Учитывая ионизирующее излучение вблизи КК и корональные выбросы, в атмосфере должно накапливаться также заметное кол-во кислорода. Вместе с водой в состав планет должен входить также аммиак и метан. Аммиак даст также атмосферный азот. Т.е. планеты в ОЗ у КК преимущественно будут с азотно-кислородно-водными атмосферами, но при этом совершенно непригодными по условиям для земной жизни. С толстыми атмосферами, горячими в нижних своих слоях, сверхкритическим переходом из атмосферы в горячий океан. Хуже, чем на Венере, где хотя бы можно посадить зонд.

[Dayan]

Только если на планете "b" или "d", но у них инсоляция намного выше земной. Т.к. атмосфера по-любому будет, то горячий воздух будет выравнивать температуру по всей планете, в т.ч. и на тёмной стороне.

Скорее всего привычных земных условий и пейзажей нет ни на одной из 7 планет.

Ну это понятно.
Кстати, планета TRAPPIST-1b – тоже океанида с долей воды около 25%, только горячая. Планета TRAPPIST-1c вероятно единственная твердотельная планета в системе – как Меркурий по составу. Но да, только горячая.
Вопрос был про жизнь на океаниде в обитаемой зоне, у которой верхний слой под атмосферой – жидкая вода. Считаете невозможной там жизнь?

[Андрей Курилов]

Кстати, планета TRAPPIST-1b – тоже океанида с долей воды около 25%, только горячая.

По обновлённым данным, масса у неё не 1.38 земных, а 1.63, а плотность - 7.6 т на куб. м. Там вообще может не быть воды и атмосферы, но, скорее всего, некоторая атмосфера есть.

Планета TRAPPIST-1c вероятно единственная твердотельная планета в системе – как Меркурий по составу. Но да, только горячая.

Да, я написал "d", но имел ввиду "с".
Запутался, планета "d" также вполне может быть твёрдой, она близка по массе/размеру/плотности к Марсу.

Вопрос был про жизнь на океаниде в обитаемой зоне, у которой верхний слой под атмосферой – жидкая вода. Считаете невозможной там жизнь?

В обитаемой зоне обязательна толстая парниковая атмосфера, поэтому океан будет как минимум очень горячим, если вообще не сверхкритическим. Жизнь в сверхкритическом океане? Ну я даже не знаю. Почему бы ей тогда не быть на Венере, там хотя бы минералы доступны.

[Olweg]

Может быть есть какие-нибудь возможности, ну не знаю, например, в воде в больших количествах растворены какие-нибудь углеводороды, которые не опускаются ко дну?

Концентрация будет слишком низкой. Пока что самые вероятные кандидаты на инкубаторы жизни - щелочные гидротермальные источники. Там обеспечивается одновременно накопление в небольшом объёме нужных в-в, в том числе катализаторов, и постоянный приток "сырья".

[Dayan]

Кстати, планета TRAPPIST-1b – тоже океанида с долей воды около 25%, только горячая.

По обновлённым данным, масса у неё не 1.38 земных, а 1.63, а плотность - 7.6 т на куб. м. Там вообще может не быть воды и атмосферы, но, скорее всего, некоторая атмосфера есть.

По обновлённым данным масса планеты TRAPPIST-1b составляет 0.79 массы Земли, что при размере 1.09 земного даёт плотность 3.4 г/см³. То, что Вы написали – это для TRAPPIST-1c, о которой я уже сказал, что она подобна Меркурию по составу.

планета "d" также вполне может быть твёрдой, она близка по массе/размеру/плотности к Марсу

Может быть. Тогда она была бы наилучшим кандидатом. А может не быть – она находится почти ровно на границе между чисто силикатными планетами и планетами, содержащими воду (если у неё есть хоть какое-то железное ядро, толстая водная оболочка считай обеспечена). Ну и ещё погрешность, хоть и небольшая, но не позволяет говорить о чём-либо уверенно.

В обитаемой зоне обязательна толстая парниковая атмосфера, поэтому океан будет как минимум очень горячим, если вообще не сверхкритическим. Жизнь в сверхкритическом океане? Ну я даже не знаю. Почему бы ей тогда не быть на Венере, там хотя бы минералы доступны.

В обычном океане жидкой воды, а не в сверхкритической жидкости (я же написал – при тонкой атмосфере). А откуда должна следовать непременно плотная атмосфера?

[Dayan]

Концентрация будет слишком низкой. Пока что самые вероятные кандидаты на инкубаторы жизни - щелочные гидротермальные источники. Там обеспечивается одновременно накопление в небольшом объёме нужных в-в, в том числе катализаторов, и постоянный приток "сырья".

Как думаете, на океаниде на поверхности льда-VII что-нибудь такое может быть? Хотя, конечно, глубоковато. 200 или 300 км глубины (в зависимости от силы тяжести) – это даже не дно Марианской впадины.

[Андрей Курилов]

По обновлённым данным масса планеты TRAPPIST-1b составляет 0.79 массы Земли, что при размере 1.09 земного даёт плотность 3.4 г/см3. То, что Вы написали – это для TRAPPIST-1c, о которой я уже сказал, что она подобна Меркурию по составу.

Да, конечно, вы правильно поняли. Меня всегда сбивало с толку именование планет начиная с "b"

А откуда должна следовать непременно плотная атмосфера?

Я не представляю себе океаниду без плотной атмосферы. Летучая составляющая имеет состав, который предопределён кометным составом - это видно по таким объектам как Уран, Нептун, Плутон, Титан, Тритон и пр. Вместе с водой в состав планеты также войдут несколько процентов таких газов как аммиак, метан, углекислый и угарный газы и прочие. Теперь прикиньте, если океанида имеет минимальный глобальный океан, скажем, глубиной 10 км сколько в атмосфере окажется газов и какова будет её плотность. Т.е. масса атмосферы будет процентов 10-20 от массы океана, не меньше. Это должно быть действительно для планет сформировавшихся за снежной линией и впоследствии "растаявших".

[Olweg]

Как думаете, на океаниде на поверхности льда-VII что-нибудь такое может быть? Хотя, конечно, глубоковато. 200 или 300 км глубины (в зависимости от силы тяжести) – это даже не дно Марианской впадины.

Сомнительно. Нужны слишком специфические условия, вряд ли они один в один повторятся на литосфере из сжатого льда ) Хотя приток веществ из недр там тоже может происходить.

[Dayan]

В общем понятно, что пока океаниды выглядят, мягко говоря, не очень гостеприимными к жизни. Было такое же ощущение всегда, но оно подтверждается логическими доводами.