Экзопланеты – это планеты, расположенные за пределами Солнечной системы. Начиная с первого открытия экзопланеты в 1992 году, астрономы обнаружили уже более 1000 таких планет в планетных системах вокруг галактики Млечный Путь. Исследователи считают, что они найдут еще множество экзопланет. По оценкам исследователей в галактике Млечный Путь находится более 100000000000 звезд, вокруг которых должны быть экзопланеты.

Знаете ли вы ближайшую к нам экзопланету?
Экзопланета Альфа Центавра B b находится в ближайшей к Земле звёздной системе, расположенной на расстоянии 4,36 световых года.

Большинство из обнаруженных экзопланет не похожи на Землю. Они имеют характеристики близкие к Юпитеру или Нептуну – газовым гигантам (также известные как планеты-гиганты).

Менее 5 процентов из известных экзопланет можно увидеть непосредственно с помощью телескопов, так что астрономы придумали методы, благодаря которым их можно обнаружить. Наиболее распространенным методом является доплеровская спектроскопия. Этот метод позволил обнаружить около 90 процентов экзопланет. Он использует измерения радиальной скорости посредством анализа доплеровского смещения в спектре звезды, вокруг которой вращается планета. Астрономы ищут крошечные изменения в радиальной скорости звезды, чтобы обнаружить новую экзопланету. Например, Юпитер, влияя на Солнце, как бы раскачивает звезду. Отслеживая эти изменения с течением времени, астрономы могут оценить минимальную массу планеты.

Еще один способ определить экзопланету - это наблюдать яркость родительской звезды. Если она тускнеет в течение короткого времени, то это может указывать на прохождение планеты перед звездной и нами. Это второй по популярности метод открытия экзопланеты, но он привел к ряду ложных открытий.

Кроме этих двух методов, некоторые астрономы используют астрометрию. Данный метод основан на точном определении местоположения звезды в небе. В последствие любые крошечные изменения местоположения звезды на небе будут указывать на планету неподалеку.

Количество экзопланет, открытых разными способами

Большинство экзопланет были найдены с помощью наземных телескопов, но космические телескопы позволят улучшить результаты. Проект под названием Гая, который был запущен в марте 2013 года, будет использовать астрометрию, чтобы определить истинную массу 1000 ближайших экзопланет. При этом НАСА отмечает, что данная миссия позволит изучить объем пространства, который ограничивается ближайшими звездами. Использование новых технологий, позволит ученым исследовать звезды, которые лежат в пределах приблизительно 20 парсек (60 световых лет) от Солнца.

Типы экзопланет

Горячий Юпитер

Первая открытая экзопланета, расположенная вокруг похожей на наше Солнце звезды является 51 Пегаса B. Эту экзопланету, расположенную на расстоянии примерно 50 световых лет от Земли, неофициально называют Беллерофонт в честь укротителя мифического Пегаса.

Как и многие инопланетные миры, найденные после его открытия, 51 Пегаса B относится к классу «горячий Юпитер» - это газовые гиганты, расположенные к своей звезде ближе, чем Меркурий к нашему Солнцу, в отличие «холодного Юпитера», чья орбита лежит дальше таких планет, как Сатурн.

Благодаря своим размерам и близости к звезде, «горячий Юпитер» легче обнаружить современными методами.

Пульсарная планета

Первое настоящее открытие данного типа экзопланет произошло в 1994 году, когда радио-астрономы обнаружили миры вокруг пульсара PSR B1257 + 12, расположенного на расстоянии 980 световых лет от Земли в созвездии Девы. Пульсар – не простая звезда, а плотный, быстро вращающийся остаток сверхновой. По состоянию на 2007, три экзопланеты были подтверждены на орбите вокруг этого пульсара.

Старейшая из известных экзопланет PSR B1620-26 b, также известная как Мафусаил, также является пульсарной планетой, расположенной на расстоянии 5600 световых лет от Земли в созвездии Скорпиона. Мафусаил примерно в два раза массивнее Юпитера и по некоторым оценкам имеет возраст 12700000000 лет. Эта планета возникла в начале истории Вселенной. Это также межкомпонентная планета, вращающаяся вокруг двойной системы, состоящей из пульсара PSR B1620-26 A и белого карлика WD B1620-26.

Все эти миры не могут поддерживать жизнь в то виде, в которой мы ее знаем, так как данный тип экзопланет находится в области высокой энергии излучения пульсара.

Суперземля

Суперземля является планетой с массой, в 10 раз превышающей массу Земли. Первой суперземлей, из когда-либо найденных, является пара планет, вращающаяся вокруг PSR B1257 +12.

Суперземля может быть более геологически активной, чем наша планета. Астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики предполагают, что они испытывают более энергичные сдвиги тектонических плит, поскольку они обладают более тонкими пластинами под большим напряжением. Такая деятельность имеет важное значение для жизни, в том виде, в котором мы ее знаем, потому что это помогает образовывать сложные химические соединения.

Эксцентрические планеты

В нашей Солнечной системе, планеты по большей части имеют довольно равномерные круговые орбиты. Однако, экзопланеты, найденные до сих пор, могут иметь гораздо более эксцентричные орбиты, двигаясь то близко, то в отдаление от звезды. Если идеальный круг имеет значение эксцентриситета равное ноль, то примерно половина экзопланет имеет эксцентриситет 0,25 или более.

Эти эксцентричные орбиты могут привести к довольно экстремальным тепловым волнам. Например, HD 80606b, которая примерно в четыре раза больше Юпитера и находится на расстоянии примерно в 200 световых лет от Земли, имеет эксцентриситет примерно 0,93. Таким образом, орбитальное расстояние HD 80606b меняется в промежутках от орбитального расстояния Земли до орбитального расстояния Меркурия.

Горячие Нептуны

Горячие Нептуны – это экзопланеты, масса которых от 10 до 20 раз больше массы Земли, то есть имеют массу «холодных Нептунов», такие как Уран и Нептун соответственно. Но в отличие от «холодных Нептунов», «горячие Нептуны» ближе к своим звездам, чем Меркурий к нашему Солнцу. Первый из обнаруженных горячих Нептунов является Gliese 436b, расположенный на расстоянии 33,4 световых лет от Земли в созвездии Льва. Gliese 436b вращается вокруг своей звезды в тысячу раз ближе, чем Нептун вращается вокруг нашего Солнца. На его поверхности может быть «Жаркий лед» - вода, которая остается твердой, несмотря на жару, потому что сжимается под действием силы тяжести планеты.

Планета-океан

Существуют два типа планет-океанов, которые могут быть полностью покрыты водой. Одним из них является похожая на Землю экзопланета, в которой объем воды намного больше, чем у Земли, как в фильме Кевина Костнера.

Другой тип планет-океанов похож на тип «горячий Нептун», который почти полностью состоит из воды и достаточно близко расположен к своей звезде, чтобы не быть заморожен. Данный тип экзопланет покрыт океаном тысячи километров глубиной и, возможно, имеет атмосферу как у газовых гигантов, с большим количеством водорода и водяного пара.

Хтоническая планета

Иногда «горячий Юпитер» или «горячий Нептун» расположены слишком близко к своим звездам. После того, как звезды сжигают эти экзопланеты и срывают полностью газовую оболочку, остается лишь скалистое ядро, которое ученые окрестили хтонические планеты. Их близость к своим звездам может означать, что они покрыты лавой. Супер-Земля COROT-7b также может быть хтонической планетой, так как ее орбита в 23 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к нашему Солнцу. Одна из открытых экзопланет HD209458b, по прозвищу Осирис, может быть на пути к превращению в хтоническую планету.

Планета-сирота

Обычно планеты вращаются по своей орбите вокруг звезд, но есть некоторые догадки, что существует ряд объектов свободно плавающих в пространстве. Они могли сбежать от своих звезд под гравитационным воздействием других объектов, либо образовать в областях звездообразования.

До сих пор, было обнаружено несколько объектов подобного типа. Но пока не ясно, можно ли называть их экзопланетами, поскольку они формируются как часть планетной системы, которая в последствии была изгнана или образуют супер-мелкие коричневые карлики.

Конечно, Святой Граалью поиска является обитаемые планеты. Существует ряд доказательств того, что найдены системы экзопланет, напоминающие Солнечную систему. Недавнее открытие показало, что звезда 55 Рака, расположенная в 41 световых лет от Земли, имеет систему из пяти планет, с распределением похожим на нашу Солнечную систему.