Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Открытия и исследования экзопланет  (Прочитано 736283 раз)

Ultima_Ratio и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн leon10010

  • *****
  • Сообщений: 7 450
  • Благодарностей: 402
  • ух
    • Сообщения от leon10010
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7900 : 24 Авг 2021 [08:35:35] »
Открыли звезды явно без планет

Какие?
Ну, есть звезды без планетных систем?  Или уже точно у всех звезд планетные системы?
 Если не брать плотные шаровые скопления.
итить

Оффлайн an

  • *****
  • Сообщений: 634
  • Благодарностей: 84
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от an
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7901 : 24 Авг 2021 [09:16:32] »

 Ну, есть звезды без планетных систем?  Или уже точно у всех звезд планетные системы?
 Если не брать плотные шаровые скопления.

Ну звезды класса O планет не имеют явно, наверное и класса B, которые более ранние, по крайней мере, возможно тоже.  А что касается более поздних классов F, G. K. M,  наверно небольшое число  без планет.

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 15 352
  • Благодарностей: 400
    • Сообщения от Olweg
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7902 : 24 Авг 2021 [11:19:41] »
Может пропустил где. Открыли звезды явно без планет?
А это пока подтвердить невозможно. Точность не позволяет.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн an 2

  • ****
  • Сообщений: 265
  • Благодарностей: 66
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от an 2
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7903 : 02 Сен 2021 [07:39:07] »
 
 Первое открытие новой планеты с помощью ESPRESSO

https://arxiv.org/abs/2109.00226

С помощью ESPRESSO нового высокочувствительного спектрометра на телескопе VLT Европейской уже был выполнен ряд важных исследований, в частности подтверждено существование Проксимы b.
И вот теперь, в результате измерения радиальной скорости звезды открыта первая, ранее неизвестная, экзопланета с помощью ESPRESSO.

 Было произведено 41 измерение радиальной скорости, в течение 895 дней с 24 октября 2018 г. по 6 апреля 2021 г,  у звезды HD22496  у которой планеты были неизвестны, HD 22496 также наблюдалась со спектрометром  HARPS с низкой точностью RV.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.msg5122827.html#msg5122827

Для объектов, на наблюдение которых выделялось гарантированное непрерывное  время во всех кампаниях наблюдений начиная октября 2018 г и по  2021 г, это первый результат не считая Проксимы.

 Была открыта суперземля/мининептун с минимальной массой  Msin i = 5.57 (+ 0.73 ?0.68) M земл.
Она обращается с периодом P = 5,09071 ± 0,00026 дней, по орбите с большой полуосью ~ 0.0510(+0.0024?0.0026) а. е.(7,6 млн. км).
Равновесная температура планеты оценивается в 573(+63 ?69) K.

Звезда HD22496, сп. класса K5- K7, расположена в созвездии Часы, на расстоянии 13,6 пк. (44,3 св. лет). Довольно яркая V = 8,57.
 период вращения звезды  ~ 30 ± 18 дней. скорее всего она относится к тонкому диску Галактики.

Измерения с помощью ESPRESSO не выявили у HD22496 наличия дополнительных сигналов RV с полуамплитудами выше 0,56 м / сек при 95% достоверности.

Было  подтверждено  высокое качество ESPRESSO, даже для небольшого числа измерений ESPRESSO может обнаруживать и определять характеристики  планет с малой массой и ограничивать присутствие планет в обитаемой зоне K-карликов вплоть до режима каменистой массы.

Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 15 352
  • Благодарностей: 400
    • Сообщения от Olweg
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7904 : 02 Сен 2021 [10:46:03] »
Само открытие пока не слишком впечатляющее - обычная горячая суперземля, полуамплитуда RV-сигнала - 2.6 м/с. Вполне доступно и для предыдущих инструментов. Но из картинки в статье видно, насколько точность ESPRESSO выше, чем у HARPS - многие замеры прямо точно ложатся на кривую RV-скоростей. С такой точностью Земля или Венера уже где-то на границе возможного.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Оффлайн an 2

  • ****
  • Сообщений: 265
  • Благодарностей: 66
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от an 2
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7905 : 02 Сен 2021 [16:51:52] »
Но из картинки в статье видно, насколько точность ESPRESSO выше, чем у HARPS - многие замеры прямо точно ложатся на кривую RV-скоростей. С такой точностью Земля или Венера уже где-то на границе возможного.


 Для звезды спектрального класса K7, типа 61 Лебедя B, с массой 0,63 солнечной, если вокруг неё обращается планета массой с Землю и в обитаемой зоне, с наклоном орбиты близком к 90 град.,  радиальная скорость  вокруг барицентра будет ~ 0,25 м/сек. Такая точность измерения уже достигнута ESPRESSO.  Такая планета будет иметь период обращения ~ 40 сут  на расстоянии от звезды ~ 29 млн. км

Даже для более массивной звезды класса K5, типа 61 Лебедя A, с массой 0,7 солн., планета в обитаемой зоне для такой звезды, с массой Земли,   если наклонение её орбиты близко или равное 90 град, будет вызывать радиальную скорость звезды вокруг барицентра ~ 0,2 м/сек, что достижимо для  ESPRESSO.
Такая планета будет обращаться с периодом =  68,3 суток на расстоянии от звезды ~ 43 млн км, немного меньше среднего расстояния Меркурия от Солнца(57,9 млн. км)

Все более техника приближается к открытию планет похожих по своим параметрам на Землю.  Остаётся их открыть.
« Последнее редактирование: 03 Сен 2021 [04:22:03] от an 2 »


Оффлайн Olweg

  • *****
  • Сообщений: 15 352
  • Благодарностей: 400
    • Сообщения от Olweg
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7906 : 02 Сен 2021 [16:58:59] »
А кроме того, можно будет подтвердить много кандидатов у ближайших звёзд, которые пока в состоянии кота Шрёдингера. Например, у той же Тау Кита.
Планеты других звёзд. История открытий
http://allplanets.ru/history_Olweg.htm

Онлайн dr_magneto

  • *****
  • Сообщений: 1 607
  • Благодарностей: 100
  • Где мой "Дезинто"?
    • Сообщения от dr_magneto
    • https://www.last.fm/user/jyxx
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7907 : 05 Сен 2021 [01:22:50] »
Ну звезды класса O планет не имеют явно, наверное и класса B, которые более ранние
У молодых B-звёзд есть планеты:
Каппа Андромеды
HIP 64892
HIP 79098 (AB)
HIP 78530

О-звезды - редкость и экзотика, не слышал, чтобы находили планеты, но, наверняка, найдут.

Наверное, планет нет, если они еще не вылупились, - у протозвезд.

Оффлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 7 099
  • Благодарностей: 411
    • Сообщения от LV46
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7908 : 05 Сен 2021 [04:30:01] »
Все более техника приближается к открытию планет похожих по своим параметрам на Землю.  Остаётся их открыть.
Ждём-с.
Вроде бы Джеймс Уэбб должен уже мочь обнаруживать землеподобные планеты в обитаемых зонах (но это не точно).

Оффлайн an 2

  • ****
  • Сообщений: 265
  • Благодарностей: 66
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от an 2
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7909 : 05 Сен 2021 [06:13:20] »
Ну звезды класса O планет не имеют явно, наверное и класса B, которые более ранние
У молодых B-звёзд есть планеты:
Каппа Андромеды
скорее всего коричневый карлик
http://exoplanet.eu/catalog/kappa_and_b/
Цитата
HIP 64892
коричневый карлик
  http://exoplanet.eu/catalog/hip_64892_b/
Цитата
HIP 79098 (AB)
коричневый карлик
http://exoplanet.eu/catalog/hip_79098_(ab)_b/

Цитата
HIP 78530
коричневый карлик
http://exoplanet.eu/catalog/hip_78530_b/

Все эти звезды самые поздние класса B, планеты у звезд более ранних чем  B5 сомнительны.

Цитата
О-звезды - редкость и экзотика, не слышал, чтобы находили планеты, но, наверняка, найдут.
Очень сомнительно.

Цитата
Наверное, планет нет, если они еще не вылупились, - у протозвезд.
Ну да, у них то нет.

Онлайн dr_magneto

  • *****
  • Сообщений: 1 607
  • Благодарностей: 100
  • Где мой "Дезинто"?
    • Сообщения от dr_magneto
    • https://www.last.fm/user/jyxx
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7910 : 05 Сен 2021 [20:23:30] »
планеты у звезд более ранних чем  B5 сомнительны
B5 - это спектральный класс. Что значит "более ранних"? B5 бывают молодые, а бывают и уже сошедшие с ГП.

Оффлайн an 2

  • ****
  • Сообщений: 265
  • Благодарностей: 66
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от an 2
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7911 : 06 Сен 2021 [03:51:13] »
планеты у звезд более ранних чем  B5 сомнительны
B5 - это спектральный класс. Что значит "более ранних"? B5 бывают молодые, а бывают и уже сошедшие с ГП.


https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4

Классы звёзд более высоких температур условно называют ранними, более низких температур — поздними.

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 392
  • Благодарностей: 169
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7912 : 06 Сен 2021 [12:27:52] »
Ну звезды класса O планет не имеют явно, наверное и класса B, которые более ранние
У молодых B-звёзд есть планеты:
Каппа Андромеды
скорее всего коричневый карлик
http://exoplanet.eu/catalog/kappa_and_b/
Цитата
HIP 64892
коричневый карлик
  http://exoplanet.eu/catalog/hip_64892_b/
Цитата
HIP 79098 (AB)
коричневый карлик
http://exoplanet.eu/catalog/hip_79098_(ab)_b/

Цитата
HIP 78530
коричневый карлик
http://exoplanet.eu/catalog/hip_78530_b/

Все эти звезды самые поздние класса B, планеты у звезд более ранних чем  B5 сомнительны.

Цитата
О-звезды - редкость и экзотика, не слышал, чтобы находили планеты, но, наверняка, найдут.
Очень сомнительно.

Цитата
Наверное, планет нет, если они еще не вылупились, - у протозвезд.
Ну да, у них то нет.
У этих коричневых карликов планетный механизм образования. Отсутствие наблюдений планет у звёзд классов O/B обусловлено лишь редкостью таких звезд и их зашумленным переменностью спектром и светимостью, т.е. сложностью обнаружения планет

Оффлайн vika vorobyevaАвтор темы

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 913
  • Благодарностей: 700
    • Сообщения от vika vorobyeva
    • Записки Вики Воробьевой
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7913 : 23 Сен 2021 [20:47:01] »
Как известно, метод лучевых скоростей позволяет измерять не истинную массу экзопланет, а т.н. проективную, или минимальную массу m sin i, где i – наклонение орбиты планеты к лучу зрения. В случае неудачной ориентации (при малых i) истинная масса может многократно превосходить проективную, а то, что выглядит как RV-планета, может оказаться коричневым карликом и даже маломассивной звездой.
Это, конечно, досадно. 
Однако массивный невидимый спутник будет "раскачивать" родительскую звезду, поскольку они оба вращаются вокруг общего центра масс. А значит, массу планеты можно измерить или, по крайней мере, ограничить сверху с помощью астрометрии. Что и было сделано в сегодняшней статье в Архиве: https://arxiv.org/pdf/2109.10422.pdf

Авторы с помощью данных "Гайи" оценили истинные массы некоторых RV-планет:
HD 29021 b: проективная масса 2.4 ± 0.2 масс Юпитера, истинная масса 4.47 ± 0.67 масс Юпитера, наклонение i = 34 ± 7°.
HD 81040 b: проективная масса 6.86 ± 0.71 масс Юпитера, истинная масса 7.24 +1.0/-0.37 масс Юпитера, наклонение i = 73 ± 16°.
HD 87883 b: проективная масса 1.54 ± 0.26 масс Юпитера, истинная масса 6.31 ± 0.32 масс Юпитера, наклонение i = 17 ± 2°.
HD 98649 b: проективная масса 7.27 ± 0.98 масс Юпитера, истинная масса 9.7 +2.3/-1.9 масс Юпитера, наклонение i = 44 ± 13°.
HD 106252 b: проективная масса 6.93 ± 0.27 масс Юпитера, истинная масса 10.0 ± 0.78 масс Юпитера, наклонение i = 46 ± 5°.
HD 171238 b: проективная масса 2.72 ± 0.49 масс Юпитера, истинная масса 8.8 +3.6/-1.3 масс Юпитера, наклонение i = 19 ± 8°.
Некоторые объекты оказались коричневыми карликами (HD 106515 A b,  HD 196067 b, HD 221420 b).

я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн Гар'икИ

  • *****
  • Сообщений: 4 171
  • Благодарностей: 111
  • In vino veritas!
    • Сообщения от Гар'икИ
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7914 : 23 Сен 2021 [21:14:14] »
планеты у звезд более ранних чем  B5 сомнительны
B5 - это спектральный класс. Что значит "более ранних"? B5 бывают молодые, а бывают и уже сошедшие с ГП.
Тут речь о спектральном классе, а не о возрасте звезды.
Более ранние это В4, В3, В2 и т.д.

Оффлайн an 2

  • ****
  • Сообщений: 265
  • Благодарностей: 66
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от an 2
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7915 : 24 Сен 2021 [07:33:27] »
  В архиве четыре новых статьи  посвященных планетной системе  TRAPPIST-1

Для правильной интерпретации результатов, полученных новыми техническими средствами, таким как космический телескоп James Webb и наземный комплекс ELT, важно заранее определить границы возможных свойств экзопланет и их атмосфер  для подготовки к наблюдениям и получения максимальной научной отдачи.
Одной из многобещающих целей будущих исследований является планетная система TRAPPIST-1, и потому выявлению её возможных свойств уделяется большое внимание.

https://arxiv.org/abs/2109.10984
Выясняется, что современная динамическая конфигурация системы TRAPPIST-1 соответствует модели последовательного формирования / миграции, которая предполагает, что  планеты  TRAPPIST-1  последовательно формируются на снежной линии H2O (0,1 а.е. для этой маломассивной звезды) а последующие  миграции  привели к нынешней резонансной конфигурации планет.

https://arxiv.org/abs/2109.11457
В работе сообщается  о результатах первой части проекта THAI (TRAPPIST-1 Habitable Atmosphere Intercomparison), в котором сравниваются результаты трехмерного численного моделирования, выполненного с четырьмя современными моделями глобального климата (трехмерных моделей общей циркуляции, GCM) (ExoCAM, LMD-Generic, ROCKE-3D, унифицированная модель), для TRAPPIST-1e, которая представляется сейчас наиболее перспективной для возможной обитаемости.
результаты моделирования для сухой атмосферы TRAPPIST-1e показывают, четыре модели дают довольно хорошее согласие. Умеренные различия между моделями проявляются в характере атмосферной циркуляции и (стратосферной) термической структуры. 


https://arxiv.org/abs/2109.11459
Здесь представлены результаты моделирования влажной атмосферы TRAPPIST-1e в двух моделях с преобладанием азота или CO2.
 все они предсказывают умеренный климат, при этом в обеих случаях климат будет благоприятным для жизни, по модели LMD-Generic получается  наименьшее количество облаков, по модели ROCKE-3D наибольшее.
Модель ExoCAM предсказывает самый теплый климат для обоих случаев и, следовательно, самое высокое содержание водяного пара, самое большое количество и изменчивость облачного конденсата в обеих случаях.


https://arxiv.org/abs/2109.11460
В четвертой статье рассматривается как различия в моделях общей циркуляции (GCM) могут повлиять на прогноз климата для TRAPPIST-1e и, как следствие, на его атмосферные характеристики, которые должны отображаться в спектре. В частности показано, что можно зарегистрировать изменения глубины транзита вызванное изменчивостью облачности.

Известные на сегодня характеристики TRAPPIST-1e: большая полуось 0.02928 AU, (4,44 млн. км.)орбитальный период 6,1 дней, диаметр
11596 км. Уровень инсоляции 900 вт/м. квадр.(0,66 земн) Масса 0.692 земной, средняя плотность 4.885 гр./см. куб.
Ускорение свободного падения 7.92 м/сек^2 (0.807 земн), круговая скорость 6,78 км/сек, параболическая 9,58 км/сек
Исключена атмосфера из водорода и гелия.

Для телескопа James Webb запланировано гарантированное время наблюдения для TRAPPIST-1 по программам :
 Thermal Emission from Trappist1-b
(Тепловое излучение от Trappist1-b), Цель состоит в том, чтобы обнаружить тепловое излучение экзопланеты TRAPPIST-1b
Эмиссия будет получена из фотометрических наблюдений за затмениями экзопланеты.
Учитывая температуру экзопланеты около 400 К,  будет использован  прибор MIRI.
Наблюдения будут в течение  пяти затмений экзопланеты Trappist-1 b с MIRI в режиме тепловизора (фильтр: F1280W).

Transit Spectroscopy of TRAPPIST-1e
Транзитная спектроскопия TRAPPIST-1e.  Будут построены спектры пропускания этой планеты.  Исследования пропускания будут проводиться от 0,6 до 5 микрон с использованием четырех наблюдений за прохождением.
(когда планета проходит перед звездой-хозяином).   Трансмиссионный спектр планеты будет получен  с помощью призмы NIRSpec SLIT1600

NIRISS Exploration of the Atmospheric diversity of Transiting exoplanets. NIRISS Исследование атмосферного разнообразия транзитных экзопланет (NEAT)
Шесть  целей скалистые в т. ч. TRAPPIST-1 d и f, будут наблюдаться их множественные транзиты  с целью сделать первое обнаружение  атмосфер этих  планет. 




« Последнее редактирование: 24 Сен 2021 [08:25:09] от an 2 »

Оффлайн Goodricke

  • *****
  • Сообщений: 9 809
  • Благодарностей: 892
  • Deaf astronomer
    • Сообщения от Goodricke
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7916 : 22 Окт 2021 [11:38:06] »
Астрономы позвали добровольцев на поиск экзопланет в архивах

Стартовал проект гражданской науки Planet Hunters Next-Generation Transit Search, в рамках которого любой желающий может помочь астрономам отыскать новые экзопланеты в архивных данных системы телескопов NGTS. Она фиксирует периодические изменения блеска звезд, вызванные прохождением планет по их дискам.

https://nplus1.ru/news/2021/10/21/ngst-survey
https://warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/researchers_call_for_armchair_astronomers_to_help_find_unknown_hidden_worlds_1
Конечно, Вселенная бесконечна! ∞

Оффлайн an 2

  • ****
  • Сообщений: 265
  • Благодарностей: 66
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от an 2
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7917 : 03 Ноя 2021 [06:11:19] »
теплыйй нептун на полярной орбите.

https://arxiv.org/abs/2111.01295
Используя спектрометр NEID на 3,5-метровом телескопе WIYN в обсерватории Китт-Пик, авторы исследовали транзитную планету GJ3470b у красного карлика GJ3470 в созвездии Рак.

http://www.allplanets.ru/star.php?star=GJ%203470

и используя известный период вращения звезды, радиус звезды и оценку v sini , получили  истинное значение наклона ψ = 97 (+ 16∘ - 11) град., показывая, что GJ3470b находится на полярной орбите.
Если наклон орбиты обусловлен ускорением от другого компаньона в системе, то такой компаньон способен объяснить полярную и слегка эксцентричную орбиту GJ 3470b,  Существование внешнего спутника может быть дополнительно ограничено дополнительными наблюдениями RV, астрометрией Gaia и получение в будущем  высококонтрастных прямых  изображений.


Оффлайн an 2

  • ****
  • Сообщений: 265
  • Благодарностей: 66
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от an 2
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7918 : 08 Ноя 2021 [09:11:16] »

 
 Интересная статья появилась в архиве.

https://arxiv.org/abs/2111.03124#

Авторы, на основании соотношения элементов тяжелее гелия( металлов, как принято такие называть в астрофизике) в атмосферах  загрязненных ими белых карликов, которых более четверти(PWDs-«загрязненные белые карлики»), как считается, эти элементы есть  следы  упавших планет.
Исходя из этого авторы  реконструируют состав пород слагавших эти планеты.
Ранее выдвигалась гипотеза, что такое соотношение химических элементов соответствует континентальной  гранитной  коре, которой много на Земле.
Авторы  однако её отвергают, указывая, что те несколько элементов обнаруженных в спектрах белых карликов не  определяют однозначно тип пород.
 Отождествление с гранитами основано только на  высоком содержании Ca и Al или их соотношении с Li и других щелочных металлов.
Повышенный уровень Li / Ca может больше отражать химическую эволюцию протопланетных облаков в галактическом масштабе, а не  состав горных пород.

Но отношение  Mg, Si, Ca и Fe измеренные  с достаточной точностью (у 23 PWDs использованных авторами), тем не менее указывают, что такое соотношение характерно для нескольких видов силикатных пород, из которых могли  состоять мантии экзопланет упавших на свою звезду.
 
Поскольку отношение элементов может быть следствием того, что на белые карлики падали все  части планет (кора + мантия +ядро) суммарное количество элементов находимых у белых карликов сравнивается с основным составам внутренних планет нашей Солнечной системы, принимая оценки их
силикатных составляющих  и добавляя их металлическую сердцевину,  а также с составом метеоритов.

Отсюда полученные результаты. 
Состав метеоритов  по элементам совпадает с большей частью состава следов планет у белых карликов, то же относится и к составу планет. Однако более высокое содержание Si в метеоритах и породах планет Солнечной Системы не подходит к валовому составу элементов остатков планет у белых карликов.
Некоторые PWDs по валовому составу  перекрываются с редким классов метеоритов ахондритов, называемых «урелитами», чье происхождение и материнское тело неизвестны. Но урелиты содержат намного меньше Ca чем PWD.
 Получается, что разнообразие состава экзопланет больше разнообразия состава их родительских звезд,   происходила сортировка элементов, впоследствии образовавших планеты, уникальными путями планетарной аккреции и дифференциации  не имеющими  аналогов в нашей Солнечной системе.

Начинает  появляться все больше данных о минералогическом составе поверхностей каменистых планет получаемых как с помощью спектрального анализа, как у LHS-3844, так и другими в т. ч. нетривиальными методами.

Оффлайн an 2

  • ****
  • Сообщений: 265
  • Благодарностей: 66
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от an 2
Re: Открытия и исследования экзопланет
« Ответ #7919 : 15 Ноя 2021 [09:15:31] »
                Что представляют собой мининептуны.                  Как можно определить глубину атмосферы и наличие  твердых поверхностей у мининепунов.


В результате исследования экзопланет был обнаружен класс планет отсутствующий в нашей Солнечной системе, мининептуны (или субнептуны).
К ним, с некоторой долей условности, относятся планеты с радиусом  R = 1,6–3 R земл. и массой ~ 6 - 11 M земл.
Неясно, что они  собой представляют, они ближе к увеличенным планетам  земной группы или они больше схожи с нептунами?
 Сейчас известно, что атмосфера у них состоит в основном из водорода/гелия, а средние плотности ~ 1,4 - 4.1 см./куб., и из этого и соотношения масса-радиус для таких планет можно построить предварительные модели их строения. 
Известные характеристики мининептунов удовлетворяют одновременно двум моделям их строения, либо они могут состоять из плотного ядра, окруженного массивной оболочкой H2/He, либо они могут иметь  более легкое ядро (с преобладанием каменистого материала и / или воды) с неглубокой, богатой водородом/гелием  атмосферой.

Чтобы определить какая из моделей однозначно описывает природу мининептунов,  важно определить еще один параметр, есть ли у них поверхность раздела фаз и насколько глубока их атмосфера.

В работе:
 https://arxiv.org/abs/2104.09843

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.msg5337779.html#msg5337779

уже рассматривались возможные способы, которые могли бы установить есть ли твердая поверхность у таких планет. Там было найдено, что концентрация микрочастиц в атмосфере, образованных в фотохимических реакциях,  должна зависеть от наличия раздела фаз и уменьшаться при  относительно небольшой глубине  атмосферы и пониженной температуре поверхности.
Новая работа:
https://arxiv.org/abs/2111.06429
дополняет  ранее опубликованную, в новой работе процессы в атмосфере, которые позволяют узнать её глубину также рассматриваются на примере K2 - 18b, мининептуна, в атмосфере которого была обнаружена вода.

Был сделан вывод, что в дополнение к концентрации микрочастиц  индикаторами наличия твердой поверхности и неглубокой атмосферы водорода  являются  аммиак (NH3) и цианистый водород (HCN), наличие или отсутствие которых указывает на строение этих планет.   
 Механизм образования  азота из аммиака  имеет  временную шкалу порядка миллиона лет, NH3 демонстрирует двойные пути преобразования,  в N2 или HCN, в зависимости от УФ-излучения звезды.
Кроме того отсутствие метанола  (CH3OH) идентифицируется как надежный и дополнительный показатель небольшой глубины атмосферы и близкой поверхности.   поверхности.
На Земле CH3OH  в основном производится растениями и депонируется  в океан, тогда как в неглубокой атмосфере с преобладанием водорода/гелия   CH3OH образуется в процессе окисления CH4.
 Обнаружение NH3 без CH3OH согласуется с глубоким расположением поверхности,  в то время как обнаружение CH3OH, но без NH3, указывает на присутствие недалекой поверхности. 
Отсутствие же как NH3, так и CH3OH может означать наличие глобального водного океана, поскольку они хорошо растворимы в воде.

 NH3 и CH3OH считаются наиболее подходящими химическими соединениями указывающими на существование  поверхностей раздела фаз у субнептунов для  определения её космическим телескопом "Джеймс Уэбб".