Открытия и исследования экзопланет

[Алексей Шевченко]

Выходит что планета любой массы формируется в миллионы лет?

[an]

Выходит что планета любой массы формируется в миллионы лет?

Да, выходит так.

[an]

 Появилась еще одна статья посвященная выяснению могут ли планетарные кольца объяснить чрезвычайно низкую плотность HIP 41378f?

https://arxiv.org/abs/2002.11422

Авторы, используя байесовский метод, пришли к выводу, что аномально низкая плотность (~ 0,09 г см-3) планеты  HIP 41378f может быть вызвана наличием непрозрачных круговых планетарных колец.
В таком случае плотность планеты должна быть  1,23 г / см3, аналогично Урану. Соответствующее кольцо должно быть в 1,05-2,59 раза  больше радиуса планеты и отклоняться  от фронтальной плоскости наблюдения  на 25 градусов.
Этот вывод может быь проверен будущими высокоточными транзитными наблюдениями  HIP 41378

[Goodricke]

Астрономы нашли первую пригодную для жизни экзопланету K2-18b

Планету K2-18b обнаружили в 2015 году на орбите звезды красного карлика K2-18 в созвездии Льва, на расстоянии около 124 световых лет от Земли. Ее радиус больше земного в 2,6 раза, а масса — в 8,6 раза. В прошлом году анализ данных космических телескопов "Кеплер", "Спитцер" и "Хаббл" показал, что в атмосфере планеты довольно много водяного пара. Таким образом, это первая экзопланета с водной атмосферой, открытая в зоне обитаемости, а также первая, на которой теоретически могла бы существовать жизнь земного типа.

https://ria.ru/20200227/1565245699.html
http://astrobiology.com/2020/02/the-interior-and-atmosphere-of-the-habitable-zone-exoplanet-k2-18b.html
https://www.cam.ac.uk/research/news/large-exoplanet-could-have-the-right-conditions-for-life
https://arxiv.org/abs/2002.11115

[Olweg]

При этом скромно умолчали о том, что при таких параметрах плотность планеты должна быть в два раза ниже земной То есть это мининептун либо океанида.

PS Хотя нет, не умолчали всё же.

Оказалось, что, несмотря на размер K2-18b, ее водородная оболочка не обязательно должна быть очень толстой, так что водный слой может оказаться подходящим для поддержания жизни.

[Андрей Астрофизический]

мининептун либо океанида.

Океанида кажется более вероятной.

[Olweg]

Полистал статью из Arxiv. Авторы пишут о трёх сценариях.

1. Скальная планета. 95% массы - твёрдое ядро, 5% - H/He оболочка, и 0.3% - вода (в любых формах). Давление на границе атмосферы и гидросферы будет миллион атмосфер, вода - в сверхкритическом состоянии, близко к фазе X.

2. Мининептун. Тут могут быть разные варианты, например такой: 45% массы на ядро, 55% на воду, 0.03% на водород и гелий. Давление у поверхности будет 700 атмосфер, температура 1500 К, вода в сверхкритическом состоянии.

3. Водный мир (на самом деле водным можно назвать и предыдущий вариант). 100% водная планета нереальна с точки зрения формирования, но может быть, например, ядро с массой 10% и водная оболочка с массой 90%. На H/He в этом случае придётся всего 0.006%. Тут уже условия более человеческие - 130 атмосфер и 560 К, вода жидкая. Учитывая погрешности в определении массы и радиуса, в этом сценарии могут быть даже более тонкие атмосферы с ещё более щадящими условиями на поверхности.

[LV46]

Тут уже условия более человеческие - 130 атмосфер и 560 К

Человеческие условия - это 1 атмосфера и 295К, подходит также и для другой живности. А то, что у Вас написано - это больше похоже на венерианские, с её кишащей жизнью биосферой.

Астрономы нашли первую пригодную для жизни экзопланету K2-18b

Очередная дешевая "синсацыя". Позовите, когда найдут действительно пригодную.

[Olweg]

Человеческие условия - это 1 атмосфера и 295К, подходит также и для другой живности.

Спасибо, кэп.

[LV46]

Спасибо, кэп.

На здоровье. Потому что:

130 атмосфер и 560 К

Это адовая фигня, а не человеческие условия.

[Алексей Шевченко]

Какая жизнь при массе планеты больше трех земных - скорей всего никакой обитаемости тогда

[Dayan]

Водный мир (на самом деле водным можно назвать и предыдущий вариант).

Мининептуны (и нептуны) скорее всего и содержат большую долю воды в своём составе, как Уран и Нептун в Солнечной системе в основном состоят из неё.
Только океаниды – это всё же другой тип экзопланет. В отличие от них в (мини)нептунах нет привычных жидкой и твёрдой фаз вещества. Это разные типы миров, даже если и те и те состоят в основном из воды (чтобы у участников форума не было путаницы, @Андрей Астрофизический  ).

В атмосфере самой K2-18 b, судя по данным наблюдений, преобладает водород. Полагаю, что и первый и третий сценарий, предложенные авторами статьи, довольно маловероятны, особенно первый – трудно представить как планета с таким составом, почти без воды, могла бы образоваться, хотя я уже мало чему удивляюсь. Кстати первый сценарий тоже можно назвать мининептуном. Да, мининептуны могут в основном состоять из тяжёлых веществ (хоть на 99%), как отмечают авторы многих статей, но этот тип планет скорее про состояние вещества. А третий сценарий, предложенный авторами, можно назвать океанидой по-русски.

[Olweg]

То есть "водораздел" между мининептунами и океанидами - фазовое состояние воды на поверхности (если конечно, слово "поверхность" вообще можно использовать). Да, пожалуй, соглашусь. Хотя со стороны различить может быть и затруднительно...

Кстати первый сценарий тоже можно назвать мининептуном

Конечно, причём даже с большим основанием, чем второй. Атмосфера толщиной несколько тысяч км.

[Dayan]

(если конечно, слово "поверхность" вообще можно использовать)

В случае океанид думаю можно. Как и на Земле там есть чёткая граница между поверхностью жидкой в обычном смысле слова воды и атмосферой. И главное – никаких сверхкритических флюидов.

Хотя со стороны различить может быть и затруднительно...

Да, хотя средняя плотность планеты (при такой-то массе) даёт большие ограничения по составу, всё же различить некоторые варианты только по этим параметрам невозможно. Например, некоторые небольшие горячие экзопланеты, открываемые Кеплером и TESS, находятся на линии чистых силикатов или 100% воды. Это не значит, что они состоят из чистых силикатов, либо целиком из воды – вероятнее всего у них имеются ядра из тяжёлых веществ, но "недостаток" радиуса компенсируется непрозрачной оболочкой из каких-то лёгких веществ вроде водорода-гелия, воды (и в некоторой степени других веществ, например, аммиака, метана).

Конечно, причём даже с большим основанием, чем второй. Атмосфера толщиной несколько тысяч км.

Да нет – не более. "Каноничные" Уран и Нептун – это больше водные планеты по составу (хотя при их массе масштаб атмосферы по радиусу действительно просто огромный в сравнении с атмосферами планет земной группы). Толщина атмосферы тут не главное.
Более того, у мининептунов атмосфера может содержать очень мало водорода. Представим себе такую ситуацию: скажем есть планета с массой 5 M⊕, которая на 95% состоит из силикатов и металлов, и на 5% из воды, практически без водорода-гелия. Находись она ближе зоны обитаемости к звезде, она будет мининептуном. Вода, даже сильно нагретая, не так сильно увеличивает видимый радиус, как водород. В зоне обитаемости эта планета будет океанидой (при не очень плотной атмосфере). Дальше зоны обитаемости – ледяной океанидой (эдакой суперевропой).

Кстати во втором сценарии для K2-18 b водная оболочка (в сверхкритическом состоянии) тоже толщиной несколько тысяч км, правда назвать этот слой атмосферой всё же сложновато.

[Olweg]

Представим себе такую ситуацию: скажем есть планета с массой 5 M⊕, которая на 95% состоит из силикатов и металлов, и на 5% из воды, практически без водорода-гелия. Находись она ближе зоны обитаемости к звезде, она будет мининептуном.

Почему - из-за массивной паровой атмосферы или фотодиссоциации?

[Dayan]

Почему - из-за массивной паровой атмосферы или фотодиссоциации?

Из-за массивной атмосферы. 5%, да даже 1% от полной массы суперземли – это атмосфера в десятки-сотни тысяч раз массивнее земной. Из-за мощного парникового эффекта, плюс удержания собственного внутреннего тепла планеты, сверхкритическая вода будет очень своеобразно взаимодействовать с металло-силикатной внутренней частью. Естественно всё это при температурах в тысячи Кельвинов, и огромном давлении. 
Думаю, что фотодиссоциация может сильно повлиять только на атмосферы очень нагретых планет с околоземной массой – они будут терять водород, и за миллиарды лет мощная атмосфера постепенно изменит свой химический состав на богатый абиогенным кислородом. Для суперземель (судя по зазору Фултона, с массами больше 3-4 M⊕) процесс потери водорода становится гораздо менее эффективным из-за большей второй космической, поэтому у них скорость фотодиссоциации практически не будет превышать скорости обратного процесса окисления водорода.

[Dayan]

Приведу ссылку на замечательную статью-комментарий Вики Воробьёвой о публикации про K2-18 b на сайте "Планетные системы": (Не)обитаемая планета K2-18 b.
Пусть будет здесь.

[Goodricke]

Впервые астрономы обнаружили двойную звездную систему, состоящую из коричневых карликов 

Meждунapoднaя кoмaндa acтpoнoмoв, изучaвшaя дaнныe нoвoгo тeлecкoпa в Чили, cлучaйнoй oткpыли peдкий клacc зaтмeннoй двoйнoй звeзднoй cиcтeмы, cocтoящeй из кopичнeвыx кapликoв. Учeныe paбoтaли нaд пpoeктoм SPECULOOS (Пoиcк oбитaeмыx плaнeт, зaтмeвaющиx звeзды ULtra-COOL).

https://v-kosmose.com/vpervye-astronomy-obnaruzhili-dvojnuyu-zvezdnuyu-sistemu-sostoyashhuyu-iz-korichnevyh-karlikov/
https://www.nature.com/articles/s41550-020-1018-2
https://www.spacedaily.com/reports/Astronomers_pinpoint_rare_binary_brown_dwarf_999.html

[Ultima Thulean]

Впервые астрономы обнаружили двойную звездную систему, состоящую из коричневых карликов

А это что?

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%83%D0%BC%D0%B0%D0%BD_16

[gromm]

WASP-76b - Планета железных дождей
На Очень Большом Телескопе ESO (VLT) наблюдалась планета, где, как предполагают исследователи, идут дожди из железа. На дневной стороне этой сверхгорячей гигантской экзопланеты температура превышает 2400 градусов. Этого достаточно для испарения металлов. Сильный ветер переносит пары железа на более холодную ночную сторону, где они конденсируются в железные капли.
https://www.eso.org/public/russia/news/eso2005/