Наука и Технологии. Астрономия и Космонавтика
11 апреля 2019
WASP-12 b
Это не совсем реальное фото планеты из космоса. Так художник видит экзопланету WASP-12 b. Это самая жаркая из известных в галактике Млечный Путь планет, и потенциально её орбитальный период существования самый короткий. Планета находится на расстоянии всего лишь 3.2 миллиона километров от похожей на Солнце материнской звезды — это всего лишь малая часть дистанции, разделяющей Землю и Солнце. Гравитационные приливные силы звезды растянули планету до формы яйца.
Планета на фото настолько горячая, что увеличилась до таких размеров, когда внешние слои атмосферы начинают перетекать на звезду. Связующий мост утекает по направлению к звезде и вливается во вращающийся диск. Возможно, звезда полностью поглотит планету в течение 10 миллионов лет. Планета находится слишком далеко от космического телескопа Хаббл НАСА, чтобы её сфотографировать, но такая интерпретация частично основана на анализе спектральных и фотометрических данных, полученных Хабблом.
Помните фильм "Начало"? Вот так все снималось
Экзопланета GJ 1214 b
Экзопланета GJ1214 b - это сверхземля, вращающаяся вокруг красного карлика на расстоянии 40 световых лет от Земли. Качественные фото планеты от космического телескопа Хаббл (совместный проект НАСА и ЕКА) показывают, что мир окутан густой атмосферой, насыщенной парами воды. GJ1214 b относится к новому, ранее неизвестному типу планет, не похожему на другие типы миров в Солнечной или любой другой планетной системе.
Астрономы увидели пережившее превращение звезды в белый карлик планетное ядро
Астрономы обнаружили свидетельства существования небольшого плотного тела на близкой орбите у белого карлика. Это исключительно редкая ситуация, так как объект обращается вокруг звезды всего за два часа, в то время как предыдущая эволюция светила должна была очистить непосредственное окружение от подобных тел. Это второй случай, когда планетоподобное тело обнаруживают на орбите у белого карлика. Авторы статьи, опубликованной в Science, считают, что это металлическое ядро бывшей планеты.
Большинство звезд, в том числе и наше Солнце, в конце эволюции превратится в белые карлики — компактные объекты, по размеру сравнимые с Землей, удерживаемые от дальнейшего коллапса давлением вырожденного ферми-газа электронов. Такая судьба ждет все светила с начальной массой примерно от 0,8 до 8 солнечных. Однако перед достижением этого состояния звезды проходят через ряд относительно непродолжительных стадий красных гигантов, во время которых их размер значительно увеличивается, иногда до нескольких сотен раз. Также само превращение в белый карлик сопровождается сбрасыванием внешних оболочек. Соответственно, в такие периоды светила должны поглощать или сводить с орбит все находящиеся рядом тела.
Получается, что в окрестностях белых карликов не должно быть каменных тел, богатых тяжелыми элементами. Тем не менее спектры около четверти белых карликов указывают на наличие таких атомов в атмосфере звезд, в то время как благодаря большой гравитации и маленькому размеру, они должны очень быстро опускаться во внутренние области, оставляя на поверхности лишь гелий. Существование таких белых карликов, называемых загрязненными (polluted white dwarfs), объясняют постоянным попаданием вещества из окружающего пространства. Этому также есть и наблюдательные подтверждения, так как у около четырех процентов белых карликов наблюдаются пылевые диски. Подробнее о планетных белых карликов можно узнать в видео Постнауки.
Однако обнаружение относительно крупных тел в этих дисках — исключительно редкое событие. До недавнего времени был известен только один подобный случай — белый карлик WD 1145+017, который наблюдался телескопом «Кеплер». В его данных ученым удалось выделить серию периодических уменьшений яркости, что говорило о прохождении непрозрачного тела по диску звезды. Эти изменения были несимметричны во времени и существенно менялись от раза к разу. Авторы пришли к выводу, что им удалось наблюдать разрушение карликовых планет, планетезималей или ядер каменных планет под действием яркого излучения и приливных сил со стороны белого карлика.
В работе астрономов под руководством Кристофера Менсера (Christopher Manser) из Уорикского университета описывается второй подобный случай. В данной ситуации астрономы использовали спектроскопические данные с наземного Большого Канарского телескопа. Они обнаружили периодические вариации в величине и форме линии излучения Ca II, которая порождается веществом в остаточном газовом диске. Период обращения обнаруженного объекта составляет около двух часов, что говорит о близости тела к белому карлику SDSS J1228+1040.
Оценки ученых показывают, что для противодействия приливному воздействию звезды тело должно быть очень плотным по планетным меркам: минимальная плотность для твердого объекта составляет около восьми грамм на кубический сантиметр, что примерно соответствует железу, а если данное тело жидкое, то оно должно быть еще в пять раз плотнее. Соответствующие оценки для размера дают значение от 200 до 4 километров. Также астрономы выдвигают гипотезу о его происхождении — скорее всего это, металлическое ядро каменной планеты, кора и мантия которой разрушились и отделились при приближении к звезде на более ранних этапах.
Результаты работы показывают возможность существования относительно крупных каменных тел на близких орбитах к белым карликам. Этот вывод важен как в контексте эволюции звезд и их планетарных систем, так и в контексте геологии, так как исследования испаряющихся с поверхности такого объекта веществ может рассказать о составе ядер каменных планет, что невозможно узнать непосредственно в случае Солнечной системы. Также необходимо отметить, что авторы использовали не транзитный метод исследования, благодаря которому удалось обнаружить большинство известных на данный момент экзопланет, а спектроскопические наблюдения. Данный подход не чувствителен к геометрическому расположению плоскости орбит, в то время как для наблюдения транзитов объекты обязаны проходить между звездой и наблюдателем.
Исследования белых карликов важны для предсказания будущего всех звезд средних масс, в том числе Солнца. Недавно международный коллектив предсказал превращение ядер таких светил в гигантские кристаллы. Также за последние годы ученым впервые удалось напрямую наблюдать сжатие белого карлика.
В марсианском метеорите обнаружили биосигнатуры
Ученые из Венгрии сообщили о регистрации микробных структур в метеорите, найденном в Антарктике в 70-х годах XX века.
Группа ученых из Венгрии утверждает, что в марсианском камне ALH-77005, найденном в Антарктике, содержится множество минерализованных биосигнатур, включая кокковидные, нитевидные структуры и органический материал. Статья об исследовании опубликована в журнале Open Astronomy.
«Наша работа важна для широкой аудитории, так как она совмещает науки о планетах, Земле, биологии, химии и окружающей среде и также будет интересна многим исследователям в этих сферах, — говорит доктор Ильдико Дьёллай из Научно-исследовательского центра астрономии и наук о Земле в Будапеште. — Оно будет полезно для планетологов, экспертов, изучающих метеориты и астробиологию, а также для исследователей происхождения жизни и просто общественности, так как оно предлагает пример нового аспекта микробного посредничества в каменных метеоритах».
Ахондритовый метеорит ALH-77005 был найден частично вросшим в лед в области холмов Аллана во время полярной миссии Японского национального института в 1977-1978 годах. Он имеет округлую форму, а его поверхность частично сгорела, и затем ее грубо отполировал ледяной ветер. Его возраст оценивается примерно в 175 миллионов лет, а воздействие на него космических лучей длилось около трех миллионов лет.
Тонкий слой метеорита ALH-77005 в плоскости поляризованного света: область, изученная FTIR-спектроскопией, обозначена прямоугольником - в ней предположительно наблюдается микробно-опосредованное изменение
Доктор Дьёллай и соавторы проанализировали тонкий слой ALH-77005 при помощи оптической и FTIR-ATR-микроскопии. Они смогли зарегистрировать присутствие кокковидных и нитевидные структуры (вероятно, образованные микробами, окисляющими железо), органический материал и биогенные минералы вроде ферригидрита, гетита и гематита.
«Другие признаки биогенности ALH-77005 включают сильную отрицательную δ13C, а также обогащение железом, марганцем, фосфором и цинком в сценарии, поддерживающем ударное плавление, — говорят ученые. — Наше исследование предполагает присутствие на Марсе микробного посредничества».
