Миры с железными дождями и двумя солнцами нашли астрономы за пределами Солнечной системы

День космонавтики, отмечаемый 12 апреля, напоминает нам о первом преодолении земного притяжения. С тех пор наука сделала огромный шаг вперед: астрономы сегодня знают тысячи планет за пределами Солнечной системы. На некоторых из них идут дожди из лавы, железа и стекла, а условия настолько экстремальны, что привычные нам законы физики кажутся инопланетными.

Евгений Бурмистров, эксперт в области астрономии Пермского Политеха и ученый ПНИПУ, рассказал о том, что известно науке об экзопланетах, как их находят и на какие вопросы исследователи пока не могут найти ответы.

Еще 30 лет назад вопрос о существовании планет у других звезд был скорее философским, но сегодня астрономы знают уже более 5500 экзопланет, и число кандидатов продолжает расти. Такой прогресс стал возможен благодаря космическим телескопам, миссиям Kepler и TESS, а также наземным обсерваториям.

Для обнаружения далеких планет ученые используют метод, основанный на наблюдении за тем, как свет звезды внезапно становится ярче. Это происходит из-за гравитационного линзирования, когда массивный объект, такой как планета или звезда, искривляет свет. Также применяется прямое наблюдение, но этот метод сложен и используется только для крупных планет, удаленных от своих звезд. Комбинируя эти подходы, астрономы создают полную картину далеких миров.

Экзопланеты оказались гораздо разнообразнее, чем планеты Солнечной системы. Среди них есть горячие юпитеры — газовые гиганты, вращающиеся близко к звездам, мини-нептуны с плотной атмосферой, ледяные гиганты, лавовые миры и океанические планеты. Также существуют суперземли — планеты крупнее Земли, но меньше Нептуна. Это лишь начало классификации.

**HD 189733 b** — газовый гигант, похожий на Юпитер по составу (водород и гелий) и массе. Однако его атмосфера раскалена до 1000 °C, а ураганные ветры достигают скорости 8000 км/ч. Эта планета совершает оборот вокруг своей звезды за 2,2 земных дня. Из-за своей скорости и близости к звезде, планету можно увидеть такой, какой она была более полувека назад. В атмосфере HD 189733 b обнаружены частицы силикатов, образующие осадки, которые из-за сильных ветров идут почти горизонтально. Планета имеет насыщенный синий цвет, но это не цвет океанов, а результат рассеяния света в "стеклянной" атмосфере.

**WASP-76b** — раскаленный газовый гигант, похожий по составу на звезду. В его атмосфере обнаружены металлы и элементы, которые на Земле содержатся в горных породах. Дневная сторона планеты разогрета до 2400–2500 °C, из-за чего металлы испаряются и находятся в газообразном состоянии. Ветер переносит пары железа на ночную сторону, где они конденсируются и падают в виде железных дождей.

**55 Cancri e** — суперземля, расположенная в 40 световых годах от Земли. Она совершает оборот вокруг своей звезды за 18 часов и всегда повернута к ней одной стороной. На дневной стороне температура достигает 2400 °C, и поверхность представляет собой океан расплавленной лавы. На ночной стороне температура составляет около 1100–1400 °C. Ученые предполагают, что состав планеты содержит большое количество углерода, который на дневной стороне присутствует в виде углекислого и угарного газов, а на поверхности — в форме графита и карбида кремния. Под действием колоссального внутреннего давления углерод может кристаллизоваться в алмазы.

**WASP-12b** — "горячий юпитер", расположенный в 1200 световых годах от Земли. Планета находится так близко к своей звезде, что совершает оборот за чуть более суток. В атмосфере преобладают молекулы углерода, а на поверхности могут находиться графит и алмазы. Температура на WASP-12b превышает 2500 °C, из-за чего атмосфера раздувается и "срывается" в космос. Астрономы считают, что через миллионы лет планета может полностью исчезнуть, став частью своей звезды.

**Kepler-16b** — первая подтвержденная экзопланета, вращающаяся вокруг двойной звезды. Она совершает оборот вокруг красного и оранжевого карликов за 41 день, а один год на планете длится около 229 суток. Планета находится на расстоянии около 245 световых лет от Земли. Kepler-16b — газовый гигант с высокой плотностью, что указывает на наличие тяжелого вещества. Ученые предполагают, что половину планеты занимает ядро из льда и горных пород, а остальное — водородно-гелиевая атмосфера. Температура на поверхности колеблется от -70 до -100 °C.

**K2-141b** — суперземля, расположенная в 202 световых годах от Земли. Расчеты показывают, что она состоит из железа и горных пород. На дневной стороне, обращенной к звезде, температура достигает 3000 °C, из-за чего камни плавятся и поднимаются в атмосферу. На ночной стороне камни конденсируются и выпадают в виде дождя из расплавленных минералов. Затем лава стекает обратно на дневное полушарие, запуская новый цикл. Это аналог земного круговорота воды.

**GJ 1214 b** — суперземля, находящаяся в 48 световых годах от Земли. Ее плотность указывает на наличие значительного количества воды, которая, вероятно, покрывает планету глубоким океаном. Ядро состоит из смеси льда и камня. Вода в недрах находится под огромным давлением и температурой до +280 °C, переходя в экзотические фазы. Например, существует горячий лед, сохраняющий кристаллическую структуру даже при таких температурах. Атмосфера планеты насыщена водяным паром.

**TOI-849b** состоит преимущественно из силикатов и железа, что делает ее похожей на Землю. Планета имеет размеры, сопоставимые с Нептуном, и массу в 40 раз больше земной. Легкие газы, такие как гелий и водород, составляют лишь 3–4% массы. Это указывает на то, что TOI-849b — ядро бывшего газового гиганта, потерявшего свою атмосферу.

Современные технологии позволяют измерять радиусы и массы планет, прогнозировать их состав и плотность, а также выявлять зоны, потенциально пригодные для жизни. Телескопы дают возможность анализировать химический состав атмосфер экзопланет, обнаруживая водяной пар, углекислый газ и метан. Однако многие вопросы остаются открытыми: почему планетные системы так отличаются от Солнечной? Как возникают разнообразные типы планет? Как часто встречаются миры, пригодные для жизни?

Исследователи только начинают обсуждать более глубокие вопросы, такие как возможность существования жизни в экстремальных условиях. Даже ближайшие экзопланеты находятся на таких расстояниях, что современные космические аппараты преодолели бы их за сотни тысяч лет. Интенсивная радиация и отсутствие технологий для межзвездных путешествий делают освоение этих планет делом далекого будущего. Сейчас мы можем только наблюдать за ними.

В ближайшие десятилетия астрономия будет развиваться в направлении поиска "второй Земли", разработки более совершенных телескопов и изучения биомаркеров в атмосферах экзопланет. Основная цель — ответить на ключевой вопрос: одиноки ли мы во Вселенной?

Фото ТЕЛЕПОРТ.РФ

Автор: Редакция ТЕЛЕПОРТ.РФ

При использовании материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт ТЕЛЕПОРТ.РФ обязательна.