Сегодня 22 июля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → экзопланеты
Быстрый переход

Учёные обнаружили планету, где могут быть все условия для жизни, как на Земле

Впервые в истории астрономам удалось обнаружить атмосферу у каменистой планеты, расположенной в потенциально обитаемой зоне своей звезды. Это открытие может стать крупным прорывом в поисках внеземной жизни.

 Источник изображения: NASA Hubble Space Telescope / unsplash.com

Источник изображения: NASA Hubble Space Telescope / unsplash.com

Планета, известная под обозначением LHS 1140-b, примерно в 5,6 раза крупнее Земли и вращается вокруг небольшой карликовой звезды на расстоянии около 48 световых лет от Солнечной системы. Ранее учёным удавалось обнаруживать атмосферы у гигантских газовых и даже каменистых планет, находящихся вне обитаемой зоны, но в атмосфере LHS 1140-b удалось зафиксировать присутствие гелия. Это первое прямое доказательство того, что каменистый мир в обитаемой зоне вообще может иметь атмосферу, а это является критически важным фактором при оценке его потенциала для поддержания жизни.

Ранее учёные могли лишь предполагать, что некоторые каменистые экзопланеты в обитаемой зоне могут иметь атмосферу. Они основывались на косвенных доказательствах, таких как умеренная разница между дневной и ночной температурами, — её наличие может объясняться как атмосферой, так и другими планетарными эффектами. Но установить наличие атмосферы с помощью прямых наблюдений сложно, потому что планеты, как правило, очень малы по сравнению со своими звёздами.

Американские учёные решили испытать новый подход. Они разработали теоретические модели каменистых экзопланет, используя эффект фракционирования массы — процесс, при котором лёгкие молекулы и атомы покидают атмосферу и улетают в космос, а более тяжёлые остаются. С помощью этих моделей учёные предсказали новый тип планет с плотной атмосферой у поверхности и более разрежёнными верхними слоями, позволяющими гелию улетать в космос.

Исследователи установили, что выбросы гелия можно обнаруживать с Земли и что система LHS 1140 является оптимальным кандидатом для проверки этой гипотезы. В 2024 и 2025 годах они провели наблюдения за планетами LHS 1140-b и LHS 1140-c. Результаты показали сильный сигнал гелия у первой в 2024 году, однако в 2025 году его обнаружить не удалось. Учёные сделали вывод, что интенсивность утечки со временем может меняться, и предположили, что планета сохраняет атмосферу уже несколько миллиардов лет. У LHS 1140-c признаков атмосферы не обнаружили, что также было предсказано исходя из информации о её орбите и характеристиках.

Открытие доказывает, что вокруг каменистых миров могут существовать атмосферы, в том числе в системах карликовых звёзд, которые встречаются значительно чаще, чем более массивные звёзды вроде Солнца. Учёные не исключают, что на поверхности LHS 1140-b имеется большое количество жидкой воды — ещё одного необходимого компонента для жизни в том виде, в каком мы её знаем на Земле. Таким образом, планета удовлетворяет трём основным условиям, необходимым для существования жизни: имеет каменистую поверхность, температуру, при которой может существовать жидкая вода, и атмосферу, удерживающую воду и защищающую планету от радиации. Вопрос о существовании жизни на LHS 1140-b остаётся открытым, но орбитальные телескопы «Хаббл» (Hubble) и «Джеймс Уэбб» (JWST) до сих пор не сумели обнаружить никаких её признаков за пределами Земли. Возможно, этот мир следует изучить более подробно, считают учёные.

«Уэбб» помог изучить атмосферу планеты, пережившей смерть своей звезды

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» впервые подробно исследовал атмосферу гигантской экзопланеты, вращающейся вокруг белого карлика — остатка звезды, уже прошедшей стадии красного гиганта. Эта экзопланета полна загадок и учёные не могли оставить её в покое. Она не должна быть там, где находится, она горячее, чем может позволить её звезда, и она первая в истории наблюдений, пережившая смерть своей звезды.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Экзопланета WD 1856 b была открыта случайно в 2020 году. Никто не собирался искать планеты у группы белых карликов, ведь давно известно, что близко расположенные к умирающей звезде планеты не переживут её смерть — их либо развеет расширяющаяся оболочка, либо затем затянут сжимающееся в ядро останки. Тем самым открытие экзопланеты вблизи звезды стало сюрпризом и приковало к себе внимание.

Объект WD 1856 b расположен примерно в 82 световых годах от Земли, имеет радиус около 0,9 радиуса Юпитера и массу, по новой оценке, от 4,3 до 10,9 массы Юпитера. Звезда этой системы — WD 1856+534 — по размерам лишь немного превосходит Землю, обладает массой около 0,52 солнечной и остывает уже примерно 6 млрд лет.

По диску своей звезды экзопланета проходит за восемь минут. При этом она лишь частично закрывает звезду, поскольку яркость той падает лишь наполовину, хотя она должна была полностью пропадать с небосвода. Это сделало непригодными привычные модели транзитов, которые пришлось адаптировать для такого уникального сценария.

В спектре экзопланеты во время транзита были обнаружены признаки углеводородов с общей статистической значимостью около 4σ. Главным из них оказался метан: его доля в атмосфере оценивается приблизительно в 7 %. Это тоже стало проблемой. В атмосфере Юпитера 0,3 % метана и это заложено в модели оценки температурной эволюции экзопланет-гигантов. Между тем, именно температура позволяет выбрать один из двух сценариев: экзопланета была рядом со звездой в момент её смерти или была притянута гравитацией с далёкой орбиты много позже.

Без внесения поправок в модели наиболее вероятен второй сценарий, тем более что у звезды этой системы есть несколько далёких компаньонов. Сложное гравитационное взаимодействие звёзд могло заставить двигаться экзопланету по чрезвычайно вытянутой орбите и, в конечном итоге, могло привести её по сужающейся спирали прямо к звезде уже миллиарды лет спустя после её смерти. По крайней мере, это бы объяснило, как планета смогла пережить сброс оболочек звезды в стадии красного гиганта и последующее сжатие в белого карлика: просто она в тот момент была далеко.

Сейчас WD 1856 b находится всего в 0,02 астрономической единицы от белого карлика и совершает оборот за 1,4 суток. В процессе сближения приливные силы разогрели её и постепенно превратили орбиту в нынешнюю почти круговую. Таким образом, планета не столько «пережила смерть звезды» на современной орбите, сколько избежала поглощения, а затем мигрировала к белому карлику уже через миллиарды лет. У такого сценария есть заманчивая перспектива. Она означает, что сравнительно недалеко от нас могут находиться необнаруженные пока (их просто никто не искал!) экзопланеты у белых карликов. Это новое поле деятельности в изучении иных планет, которое сулит множество новых открытий.

NASA обнаружило пару невероятных экзопланет — легче сахарной ваты, так ещё и на одной орбите

Экзопланеты с чрезвычайно низкой плотностью — это редкость сама по себе, а когда их находится сразу две и на одной орбите — это из ряда вон выходящие событие. Такого не должно было быть, признаются в NASA. И это редкий шанс изучить необычные планеты, чтобы глубже понять эволюцию звёздных систем.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Считается, что планеты-гиганты играют ключевую роль в эволюции планетарных систем. Они формируют их облик, расположение орбит и даже выбрасывают лишний материал за пределы систем. Обнаружение планет-гигантов с чрезвычайно низкой плотностью — буквально, как у сахарной ваты или хлопка — привнесло путаницу в ранее стройные гипотезы. Таких объектов обнаружено не больше 40, среди которых две новые стали рекордсменами по самой низкой плотности.

Это экзопланеты TOI-791 b и TOI-791 у подобной Солнцу звезды TOI-791, расположенной примерно в 1110–1113 световых годах от Земли в южном созвездии Летучей Рыбы. Звезда относится к карликам спектрального класса F7 и близка к солнечному типу, а сами планеты по размерам сопоставимы с Юпитером, но имеют лишь малую долю его массы.

Открытие сделано транзитным методом: космическая обсерватория NASA TESS фиксировала периодические падения яркости TOI-791, возникающие, когда планеты проходят перед диском звезды. Наблюдение и моделирование показали, что TOI-791 b почти равна Юпитеру по размеру, но содержит только около 3 % массы Юпитера, то есть примерно 9,5 масс Земли. TOI-791 c крупнее Юпитера, но её масса составляет лишь около 5,9 % юпитерианской, или примерно 18,7 масс Земли. Из-за этого средняя плотность планет оказалась экстремально низкой: около 0,038 г/см3 для TOI-791 b и 0,047 г/см3 для TOI-791 c, что ниже или сравнимо с плотностью сахарной ваты и в десятки раз меньше плотности Юпитера.

 Относительные размеры обнаруженных экзопланет в сравнении с планетами Солнечной системы

Относительные размеры обнаруженных экзопланет в сравнении с планетами Солнечной системы

Система необычна не только ничтожной плотностью планет, но и их орбитальной архитектурой. TOI-791 b совершает оборот вокруг звезды за 139 дней, а TOI-791 c — за 232 дня. Для транзитных газовых гигантов такие длинные периоды трудны для подтверждения, поскольку нужно наблюдать несколько прохождений перед звездой. TESS смог накопить по системе 1122 дня данных за семь лет, а дополнительный вклад внесли наземные наблюдения, включая антарктический телескоп ASTEP на станции Конкордия. Полярная ночь позволила отслеживать длительные транзиты без дневных разрывов: прохождения этих планет длятся более 11 часов.

Массы планет были уточнены благодаря их взаимному влиянию. Они находятся на одной орбите и имеют гравитационную связь друг с другом. Гравитационные возмущения слегка сдвигают моменты прохождений планет перед звездой, что позволяет вычислить массы тел и подтвердить их сверхнизкую плотность. Учёные предполагают, что «пухлость» может быть связана с огромными водородно-гелиевыми оболочками, набранными в холодных областях протопланетного диска, но эта гипотеза требует проверки, с чем обещает помочь уже «Джейс Уэбб». Но это будет другая история.

«Джеймс Уэбб» разглядел асимметрию атмосферы ультрагорячего юпитера с дождями из рубинов и сапфиров

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» помог астрономам уточнить «прогноз погоды» на одной из самых экстремальных по условиям среды экзопланет — WASP-121b. Этот газовый гигант относится к ультрагорячим юпитерам. Он находится настолько близко к своей звезде, что совершает полный оборот вокруг неё за 30,5 часа. Но именно эта близость позволила относительно детально изучить атмосферу экзопланеты, в чём также помог уникальный космический телескоп.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Условия на WASP-121b почти невозможно представить в земных реалиях: скорость ветров на ней может достигать 18 тыс. км/ч, а дневная сторона разогрета настолько, что там испаряются металлы. На более холодной ночной стороне эти вещества могут конденсироваться и выпадать в виде экзотических осадков — от жидких металлов до минералов, вплоть до рубинов и сапфиров.

«Джеймс Уэбб» получает данные о подобных экзопланетах методом транзитной спектроскопии: учёные анализируют, как меняется свет звезды, проходя через атмосферу планеты. Поэтому, когда WASP-121b пересекала диск светила, астрономы внимательно собирали данные на всех широтах. И вот что открылось.

Оказалось, что атмосфера WASP-121b на границе дня и ночи горячее, чем на границе ночи и дня. Уточним: экзопланета находится в приливном захвате у своей звезды и всегда обращена к ней одной и той же стороной. Картина асимметрии нагрева атмосферы хорошо согласуется с моделями мощного переноса тепла ветрами с раскалённой дневной стороны. В спектрах также видны атмосферные различия, связанные с водяным паром и угарным газом: на более горячих участках молекулы воды могут разрушаться, а на утренней стороне возможны облака из силикатных минералов.

Подтверждение полученных в ходе прямых наблюдений данных результатами моделирования даёт уникальную возможность уточнить модели поведения атмосфер далёких миров. Сама планета WASP-121b, кстати, находится на расстоянии примерно 880 световых лет от Земли. Увидеть асимметрию её атмосферы на таком удалении — это равносильно чуду, если к науке вообще применимо такое определение.

Безусловно, использованная для изучения атмосферы WASP-121b методика в будущем будет применяться и к другим ультрагорячим экзопланетам, что поможет сравнивать их атмосферную динамику и химию, а также накапливать данные об эволюции планетарных объектов в целом.

«Уэбб» разглядел на «горячем юпитере» утренние облака из «песка», которые исчезают к вечеру

Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» (James Webb) впервые зафиксировал суточный цикл погоды на экзопланете WASP-94Ab. На этом газовом гиганте утреннее небо затянуто облаками из испарённого силиката магния — минерала, из которого состоит земной песок, — но к закату они рассеиваются. Ясное вечернее небо позволило астрономам впервые получить неискажённые данные о химическом составе атмосферы этого горячего юпитера — так называют газовые гиганты, обращающиеся очень близко к своей звезде и раскалённые до экстремальных температур.

 Источник изображения: Hannah Robbins / Johns Hopkins University

Источник изображения: Hannah Robbins / Johns Hopkins University

WASP-94Ab расположена примерно в 690 световых годах от Земли и обращается вокруг одной из двух звёзд. Планета в 1,7 раза крупнее Юпитера, но находится гораздо ближе к своей звезде — всего в 8,2 млн км, поэтому совершает полный оборот за четыре дня и разогревается выше 1 200 °C. При такой температуре облака на ней состоят не из водяного пара, а из испарённых металлов и горных пород — фактически из летучих песчаных бурь.

Определить химический состав горячих юпитеров прежде мешала их плотная облачность. Профессор Дэвид Синг (David Sing) из Университета Джонса Хопкинса, возглавивший исследование, сравнил проблему с попыткой «разглядеть планету через запотевшее окно». Его группа решила выяснить, окутаны ли эти миры облаками круглые сутки. Астрономы наблюдали транзит WASP-94Ab — момент, когда планета проходит по диску звезды. В этот момент звёздный свет пробивается сквозь атмосферу планеты, и различные газы поглощают его на разных длинах волн — по этому «отпечатку» учёные определяют состав атмосферы. Метод позволил отдельно рассмотреть два края диска WASP-94Ab при транзите: «утренний» и «вечерний».

На краю, где наступает «утро» и воздух течёт с ночной стороны на дневную, обнаружилось обилие облаков из силиката магния. На «вечернем» краю облака исчезали, и перед телескопом открывалась атмосфера с преобладанием водорода. Ранее космический телескоп «Хаббл» (Hubble) не мог разделить сигналы от двух краёв, и казалось, что WASP-94Ab содержит в сотни раз больше кислорода и углерода, чем Юпитер. Для газового гиганта это выглядело неправдоподобно. «Джеймс Уэбб» устранил влияние облаков и показал, что содержание кислорода и углерода лишь в пять раз выше юпитерианского. По составу WASP-94Ab оказалась довольно обычной планетой.

Почему облака рассеиваются к вечеру? Синг и его коллеги предложили два объяснения. Экзопланета WASP-94Ab находится в приливном захвате: она всегда повёрнута к звезде одной стороной, подобно тому как Луна всегда обращена к Земле одним полушарием. Сильные ветры на границе дня и ночи могут поднимать силикат магния высоко в атмосферу, где он образует облака над ночным полушарием. Ветры переносят их на дневную сторону, там облака опускаются в глубь атмосферы и перестают быть видимыми, а затем цикл повторяется. По другой версии, облака похожи на утренний туман на Земле: в течение дня они рассеиваются в атмосфере, разогретой выше 1 200 °C.

Группа продолжила наблюдения и обнаружила аналогичный цикл облачности ещё на двух горячих юпитерах — WASP-17b и WASP-39b. Следующий этап — расширение поиска за счёт более разнообразных миров. Среди них — газовый гигант на сильно вытянутой эллиптической орбите, который то удаляется в обитаемую зону звезды, где температура допускает существование жидкой воды, то приближается к ней вплотную. Резкие перепады нагрева на такой орбите могут порождать мощные погодные явления, которые «Джеймс Уэбб» способен зафиксировать. Результаты опубликованы 21 мая в журнале Science.

Астрономы нашли «умеренный Сатурн» почти с земным климатом, а «Уэбб» впервые детально изучил его атмосферу

Учёные из США провели уникальное исследование атмосферы редкой экзопланеты масштаба Сатурна. Удачное сочетание факторов позволило космической обсерватории «Джеймс Уэбб» впервые детально изучить атмосферу экзопланеты, чей климат не так уж принципиально отличается от земного. Обычно такие планеты или слишком горячие, или ледяные, тогда как атмосфера газового гиганта TOI-199 b оказалась нагрета всего до 77 °C — в сауне бывает и жарче.

 Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Объект обращается вокруг звезды G-типа на расстоянии более 330 световых лет от Земли с периодом около 100 дней. Его равновесная температура оценивается примерно в 350 К (около 77 °C), а в пресс-релизе Университета штата Пенсильвания, учёные которого изучили экзопланету, она характеризуется как «землеподобная» с точки зрения температуры, хотя для жизни она, конечно, не подходит. По крайней мере, для жизни, известной нам на Земле.

Наблюдения были выполнены с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», для чего исследователи воспользовались методом транзитной спектроскопии: когда TOI-199 b проходил по диску своей звезды, часть её света проходила через верхние слои атмосферы планеты, а молекулы в этой атмосфере поглощали определённые длины волн. В данном случае использовался режим JWST/NIRSpec G395M, то есть ближний инфракрасный спектр среднего разрешения. Один транзит длился около семи часов, а всего для построения базового уровня звёздного света и транзитного сигнала было проведено около 20 часов наблюдений. Главный результат — уверенное обнаружение метана (CH4) в атмосфере.

Регистрация метана для газового гиганта с умеренным климатом важна для подтверждения моделей эволюции экзопланет. В данном случае теория полностью подтверждена наблюдениями, что даёт учёным уверенность в правильном понимании физики процессов во Вселенной. В ходе будущих наблюдений за этой интересной экзопланетой учёные намерены с помощью «Уэбба» точно определить состав газов в её атмосфере и их процентное соотношение. В конечном итоге это поможет понять эволюцию не только необычных для нашей системы планет, но и больше узнать о самой Земле.

«Тёмная, горячая, безжизненная скала»: телескоп «Джеймс Уэбб» впервые изучил поверхность экзопланеты за пределами Солнечной системы

Астрономы с помощью Космического телескопа NASA «Джеймс Уэбб» (James Webb) впервые проанализировали поверхность планеты за пределами Солнечной системы. Экзопланета LHS 3844 b оказалась тёмным раскалённым миром без атмосферы, похожим на Меркурий. Прямую расшифровку геологии такой далёкой планеты учёные назвали «следующим шагом к раскрытию природы» подобных миров.

 Источник изображения: science.nasa.gov

Источник изображения: science.nasa.gov

LHS 3844 b примерно на 30 % крупнее Земли и расположена от неё на расстоянии 50 световых лет. Планету относят к так называемым «сверхземлям». В отличие от большинства исследований экзопланет, сосредоточенных на их атмосфере, группа изучила тепловое излучение самой поверхности. «Благодаря невероятной чувствительности „Джеймса Уэбба“ мы можем улавливать свет, идущий непосредственно с поверхности этой далёкой каменистой планеты, — сказала главный исследователь программы Лаура Крайдберг (Laura Kreidberg) из Института астрономии Общества Макса Планка в Германии. — Мы видим тёмную, горячую, безжизненную скалу, полностью лишённую какой-либо атмосферы».

Планету открыли в 2019 году. Она оборачивается вокруг холодного красного карлика всего за 11 часов и находится в приливном захвате: одна сторона постоянно обращена к звезде, другая погружена в темноту. Температура дневной стороны достигает около 725 °C. В 2023 и 2024 годах группа Крайдберг наблюдала три вторичных затмения — моменты, когда планета заходит за свою звезду. Инструментом среднего инфракрасного диапазона (MIRI) телескопа «Джеймс Уэбб» учёные измерили инфракрасное излучение раскалённой дневной стороны планеты и по этим данным изучили её поверхность.

 Инфракрасный спектр раскалённой дневной стороны LHS 3844 b — зависимость отношения потоков планеты и звезды (в миллионных долях, ppm) от длины волны: точки наблюдений «Джеймса Уэбба» (кружки) и «Спитцера» (квадраты) согласуются с моделями богатой магнием и железом мантийной породы (сплошная оранжевая линия) и вулканического базальта (синяя штриховая линия), но исключают кору земного типа гранитного состава, богатую кремнезёмом (зелёная штрих-пунктирная линия). Источник изображения: Sebastian Zieba / MPIA

Инфракрасный спектр раскалённой дневной стороны LHS 3844 b — зависимость отношения потоков планеты и звезды (в миллионных долях, ppm) от длины волны: точки наблюдений «Джеймса Уэбба» (кружки) и «Спитцера» (квадраты) согласуются с моделями богатой магнием и железом мантийной породы (сплошная оранжевая линия) и вулканического базальта (синяя штриховая линия), но исключают кору земного типа гранитного состава, богатую кремнезёмом (зелёная штрих-пунктирная линия). Источник изображения: Sebastian Zieba / MPIA

Сигнал сравнили с характеристиками известных пород и минералов Земли, Луны и Марса. Кору земного типа, богатую кремнезёмом и гранитом, группа исключила: как отмечается в работе, такая кора обычно формируется в результате геологических процессов с участием воды и тектоники плит, которая перерабатывает породу и выталкивает более лёгкие минералы к поверхности. Данные указали на базальт — тёмную вулканическую породу, насыщенную железом и магнием и широко распространённую на Луне и Меркурии. «Эта планета, вероятно, содержит мало воды», — сказал ведущий автор исследования Себастьян Зиба (Sebastian Zieba) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Массачусетсе.

По словам исследователей, одно из возможных объяснений состоит в том, что недавняя вулканическая активность сформировала на LHS 3844 b сравнительно молодую поверхность, где свежая лава ещё не разрушена ударами микрометеоритов. Однако, как отмечается в работе, такая активность обычно сопровождается выбросом газов вроде углекислого газа или диоксида серы, а MIRI этих газов не зафиксировал. «Если бы они присутствовали на LHS 3844 b в разумных количествах, MIRI должен был их обнаружить. Тем не менее прибор ничего не нашёл», — говорится в пресс-релизе.

По альтернативной версии, планету может покрывать толстый слой тёмного мелкозернистого вещества, образовавшегося за долгое время под воздействием радиации и ударов метеоритов, подобно Луне или Меркурию. Без атмосферы поверхность была бы особенно уязвима для этого процесса, известного как космическое выветривание, которое постепенно разрушает и затемняет породу. «Эта альтернатива предполагает более длительные периоды геологической неактивности, то есть условия, противоположные первому сценарию», — заявили астрономы.

Команда уже запланировала новые наблюдения телескопом «Джеймс Уэбб», чтобы уточнить свойства поверхности и понять, состоит ли она из монолитной породы или из рыхлого выветренного материала. «Мы уверены, что тот же метод позволит установить природу коры LHS 3844 b, а в будущем и других каменистых экзопланет», — сообщила Крайдберг.

ИИ помог открыть неизвестные ранее экзопланеты в архивах телескопа-охотника TESS

Группа учёных из Университета Уорика (University of Warwick) разработала и испытала модель ИИ «Ворон» (RAVEN), нацеленную на поиск кандидатов в экзопланеты в данных наблюдений. Алгоритм был применён к архивам космического телескопа TESS, который наблюдает за миллионами звёзд и фиксирует небольшие изменения их яркости. Эти изменения могут свидетельствовать о прохождении планет перед своими звёздами, что непросто подтвердить и с чем готов работать ИИ.

 Источник изображения: University of Warwick

Источник изображения: University of Warwick

Основное преимущество модели RAVEN заключается в её способности автоматически обрабатывать весь цикл анализа данных — от обнаружения сигналов до их проверки и статистического подтверждения. Искусственный интеллект обучался на большом наборе смоделированных данных, что позволило ему отличать настоящие планеты от ложных сигналов, например двойных звёзд или шумов приборов. Благодаря этому подходу удалось выявить более 2000 кандидатов в экзопланеты, около половины из которых ранее не были известны науке.

В результате анализа более 2,2 миллиона звёзд исследователям удалось подтвердить существование свыше 100 экзопланет, включая 31 ранее неизвестную. Среди обнаруженных объектов особый интерес представляют редкие типы планет, такие как сверхкороткопериодические (с орбитой менее суток), а также планеты из так называемой «пустыни горячих нептунов» — области планетарных масс, в которой такие объекты встречаются крайне редко. Кроме того, были найдены системы с близкими орбитами из нескольких планет. Все эти открытия помогают лучше понять разнообразие планетных систем и условия их формирования.

Помимо открытия новых планет, исследование позволило провести статистический анализ их распространённости. Учёные установили, что около 9–10 % звёзд, подобных Солнцу, имеют близко расположенные планеты. Также впервые было точно определено, насколько объекты из «пустыни горячих нептунов» редкие. Оказалось, что такие планеты встречаются лишь у примерно 0,08 % звёзд. Работа в очередной раз показала, что сочетание больших данных и искусственного интеллекта значительно ускоряет астрономические открытия и открывает новые возможности для изучения Вселенной.

Астрономы нашли похожую на Землю планету-снежок

Новая работа международной группы астрономов посвящена интересному открытию — кандидату в подобные Земле планеты с похожими массогабаритными и орбитальными параметрами. С некоторой натяжкой можно сказать, что найден близнец Земли. Одна беда — в среднем там холоднее, чем на Марсе. Впрочем, такие же зимы бывают в Якутии…

 Источник изображения: NASA/JPL/Keith Miller (Caltech/IPAC)

Источник изображения: NASA/JPL/Keith Miller (Caltech/IPAC)

Открытие основано на анализе архивных данных космического телескопа Kepler (миссия K2), который зарегистрировал транзит — снижение яркости звезды, вызванное прохождением перед ней экзопланеты. Орбитальный период длиною в земной год позволил только однократную регистрацию события, что пока удерживает объект HD 137010 b в разряде кандидатов на экзопланеты.

Экзопланета HD 137010 b обращается вокруг звезды, похожей на Солнце (K-карлик), но более холодной и тусклой. Из-за этого количество энергии, получаемой планетой, значительно меньше, чем у Земли, что делает её климат потенциально экстремально холодным. Расчёты показывают, что средняя температура на поверхности может опуститься ниже −68 °C, что ниже средней температуры на Марсе (−65 °C).

Планета-снежок находится почти на краю обитаемой зоны своей звезды, до которой от нас примерно 146 световых лет. Согласно собранной «Кеплером» информации, планета проходила по диску своей звезды 10 часов, что всего на 3 часа меньше, чем Земля могла бы пересекать диск Солнца. На основании данных телескопа был произведён расчёт орбиты и массы экзопланеты HD 137010 b, которая оказалась немного больше Земли. Это редкая удача — обнаружить землеподобную планету на длинной орбите, а не вблизи убийственного жара центральной звезды.

Несмотря на вероятность сурового морозного климата, экзопланета HD 137010 b также может оказаться миром с умеренным климатом или даже с жидкой водой, считают авторы статьи. Для этого просто нужна атмосфера, более богатая углекислым газом, чем наша собственная. Научная группа, основываясь на моделировании вариантов атмосфер планеты, даёт ей 40-процентный шанс попасть в «консервативную» пригодную для жизни зону вокруг звезды и 51-процентный шанс попасть в более широкую «оптимистичную» пригодную для жизни зону. С другой стороны, авторы исследования считают, что у планеты есть примерно 50 на 50 шансов полностью оказаться за пределами обитаемой зоны своей звезды.

Добавим, средняя температура Земли без атмосферы и парниковых газов была бы на уровне −18 °C. Для жизни тоже не комфортный вариант. Наличие атмосферы у далёких миров повышает шансы на зарождение там биологической жизни на основе воды — такой или похожей на земную. Но даже если эта планета не пригодна для известной нам жизни, её открытие расширяет знания о формировании планетных систем. Что касается HD 137010 b, то за ней начнут наблюдать на регулярной основе и точно узнают о планете и её климате больше.

Астрономы впервые измерили массу планеты-изгоя — инопланетного мира из вечной темноты

Одна из первых работ по астрономии в новом 2026 году посвящена первому в истории измерению массы планеты вне какой-либо звёздной системы. Это так называемые планеты-изгои или свободно летящие планеты, которые по прихоти законов гравитации были выброшены из родных систем. Рядом с ними нет звёзд, что делает невозможным даже грубое определение массы таких тел ни по силе притяжения, ни по отражённому свету.

 Художественное представление планеты-изгоя. Источник изображения: J. Skowron, K. Ulaczyk/OGLE

Художественное представление планеты-изгоя. Источник изображения: J. Skowron, K. Ulaczyk/OGLE

На помощь в работе пришёл эффект гравитационного микролинзирования, когда массивный объект, например, планета-изгой, проходит перед далёким источником света (звездой), искривляя и усиливая его свет, что позволяет вычислить параметры невидимого объекта.

В мае 2024 года несколько наземных телескопов в Чили, Южной Африке и Австралии зафиксировали такое событие гравитационного микролинзирования, вызванное прохождением невидимой планеты между Землёй и далёким фоновым светилом. Примерно в тот же момент времени это событие наблюдала космическая обсерватория Gaia, находившаяся примерно в 1,5 млн км от Земли. Разница в наблюдаемой световой кривой, регистрировавшейся с разных точек, позволила астрономам оценить как расстояние до планеты (по параллаксу с базой в 1,5 млн км от земных инструментов до «Гайи»), так и её массу.

Анализ показал, что объект находится примерно на расстоянии 9785 световых лет от Земли в направлении к центру нашей Галактики и обладает массой около 22 % от массы Юпитера, что сопоставимо с массой Сатурна. По размерам и массе такая планета, вероятно, сформировалась в составе звёздной системы, а затем была выброшена наружу из-за гравитационных взаимодействий с другими телами.

Это открытие представляет собой важный шаг в изучении блуждающих, одиноких планет, чьи физические характеристики до сих пор были в значительной мере неизвестны. Продолжение наблюдений и запуск новых инструментов, таких как космический телескоп Nancy Grace Roman Space Telescope, должны расширить возможности определения масс и распределения таких объектов в Млечном Пути, что улучшит понимание механизмов их формирования и эволюции как объектов, так и галактики.

«Джеймс Уэбб» открыл невозможную планету — как лимон с бесконечными алмазами внутри

Если бы в астрономии существовало понятие «флеш-рояль», то открытие экзопланеты PSR J2322-2650b точно соответствовало бы этому карточному термину. Эта планета необычна во всём — от материнской звезды до геометрии и состава атмосферы. Более того, вообще непонятно её происхождение — она не могла эволюционировать ни из звезды, ни из планеты. Загадка куда ни глянь. И с этим учёным ещё предстоит разобраться.

 Источник изображения: Ralf Crawford (STScI)

Источник изображения: Ralf Crawford (STScI)

Экзопланета PSR J2322-2650b находится на расстоянии менее двух млн км от своей звезды — это в десять раз ближе, чем Земля отстоит от Солнца. При этом центральная звезда — это миллисекундный пульсар, или нейтронная звезда, с массой Солнца и диаметром около 20 км. На экзопланету действуют колоссальные гравитационные силы пульсара, превратившие её в небесное тело, по форме напоминающее лимон или мяч для регби.

Экзопланета совершает полный оборот вокруг звезды за 7,8 часа. Она представляет собой горячий юпитер. «Джеймс Уэбб» смог подробно изучить спектры PSR J2322-2650b на всём протяжении её орбиты, что стало возможным благодаря относительно холодной природе пульсара. Будь на его месте обычная звезда, её свет испортил бы все данные по планете.

В целом эта звёздная система относится к типу «чёрная вдова», когда пульсар постепенно разрушает меньшего компаньона гравитацией, мощным рентгеновским и гамма-излучением, а также ветром из частиц. Удивительным оказался состав атмосферы экзопланеты: в ней доминировали гелий и углеродные молекулы C₂ и C₃. Фактически в атмосфере PSR J2322-2650b «плавали» облака сажи, что позволило предположить кристаллизацию углерода по мере погружения в недра планеты. Вероятно, там создались условия для превращения значительной массы углерода в алмазы.

В отличие от типичных экзопланет, в атмосфере PSR J2322-2650b отсутствуют привычные молекулы вроде воды, метана или углекислого газа. И это ещё одна загадка. Состав атмосферы бросает вызов существующим моделям формирования планет: он исключает стандартные механизмы, такие как аккреция в протопланетном диске или сброс внешних слоёв звезды. Иными словами, до наблюдаемого состояния планета PSR J2322-2650b не могла развиться ни из экзопланеты, ни из звезды.

Сделанное открытие фактически размывает грань между планетами и звёздами. Как отметил ведущий автор работы Майкл Чжан (Michael Zhang): «Это совершенно новый тип атмосферы планеты, которого никто раньше не видел». Тем самым открытие ставит перед наукой новые загадки и подталкивает к дальнейшему исследованию подобных систем.

Открыта экзопланета с двумя газовыми хвостами, один из которых ведёт себя неподобающе

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» провёл редчайшее наблюдение экзопланеты WASP-121b, также известной как Tylos, — ультрагорячего юпитера, расположенного в 880 световых годах от Земли. Это первое полное наблюдение экзопланеты с газовым шлейфом из теряемой ею атмосферы — своего рода хвостом. Но что удивительно — у планеты оказалось два газовых хвоста, один из которых совсем не по учебнику мчится впереди планеты по её орбите.

 Источник изображения: B. Gougeon/UdeM

Источник изображения: B. Gougeon/UdeM

Экзопланета WASP-121b обращается вокруг своей звезды всего за 30 часов. Такая близость к светилу заставляет её терять атмосферу из-за экстремального нагрева, одновременно формируя два огромных хвоста из гелия. Эти хвосты были впервые напрямую зафиксированы в инфракрасном диапазоне с помощью спектрометра «Уэбба» во время непрерывного мониторинга длительностью почти 37 часов (более одной полной орбиты). Один хвост тянется позади планеты, а другой, по пока не доказанным причинам, изгибается вперёд вдоль орбиты. Вместе оба хвоста простираются на умопомрачительное расстояние, занимая почти 60 % орбиты WASP-121b.

Открытие удивило учёных, поскольку существующие модели предсказывали только один атмосферный хвост, формируемый звёздным ветром и излучением. Ведущий автор исследования Ромэн Аллар (Romain Allart) отметил: «Мы были невероятно удивлены, увидев, как далеко простирается поток гелия». Обнаруженная у WASP-121b двойная структура газового хвоста требует пересмотра моделей с учётом пространственного распространения газа и сложных взаимодействий атмосферы планеты со звёздной средой.

Необычному явлению учёные уделили максимум возможного внимания: до этого никто ни разу не наблюдал атмосферные хвосты экзопланет так долго — целых 37 часов без перерыва. Рабочее время «Уэбба» очень дорого, поэтому выделить более суток на один эксперимент — это говорит само за себя о ценности полученных данных.

Наблюдения имеют важные последствия для понимания эволюции экзопланет: интенсивная потеря атмосферы может со временем превращать газовые гиганты в меньшие миры, подобные Нептуну, или даже в оголённые каменистые планеты. Исследователи назвали работу «поворотным моментом», который потребует разработки новых моделей с учётом пространственного разрешения происходящих процессов.

Астрономы впервые построили трёхмерную карту экзопланеты, которая не видна в телескопы

Исследователи из США впервые в истории создали трёхмерную карту экзопланеты за пределами Солнечной системы. Новая методика позволяет получать представление о планетах, которые невозможно обнаружить прямым наблюдением. Это открывает новую страницу в астрономии, давая возможность создать новый класс объёмных планетарных объектов для изучения иных миров с неожиданной стороны.

 Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

В своей работе астрономы использовали космическую инфракрасную обсерваторию им. Джеймса Уэбба. С помощью этого инструмента новым методом была составлена карта атмосферных температур экзопланеты WASP-18b, расположенной примерно в 400 световых годах от Земли. Эта планета превышает массу Юпитера примерно в 10 раз и совершает один оборот вокруг своей звезды за 23 часа.

Близкое расположение к звезде означает, что этот инопланетный газовый гигант находится в приливном захвате — всегда обращён к звезде одной стороной, как Луна всегда обращена к Земле и никогда не показывает ей свою «тёмную» сторону. Такое сочетание обстоятельств ведёт к тому, что температура атмосферы на видимой стороне WASP-18b достигает 2760 °C. Для изучения «Уэббом» — это идеальный кандидат.

Метод, использованный для создания объёмной карты распределения температур в атмосфере WASP-18b, называется трёхмерным картированием затмения (3D eclipse mapping) или спектроскопическим картированием затмения (spectroscopic eclipse mapping). Он основан на наблюдении за едва заметными изменениями в длинах волн света, когда планета проходит за своей звездой (вторичное затмение). Анализируя эти изменения, учёные реконструируют температуру не только по широтам и долготам, но и по высоте в атмосфере, в чём также помогает наличие в ней водяного пара.

Такой подход позволяет создавать «изображение» экзопланеты, которые невозможно наблюдать напрямую из-за яркости их звёзд. В случае WASP-18b учёные обнаружили по центру экзопланеты горячую точку и кольцо более холодного воздуха вокруг. Уровень водяного пара в центре кольца оказался ниже, что объясняется распадом молекул воды под действием столь экстремального нагрева и полностью согласуется с теоретическими предсказаниями. Также обнаруженное распределение температур в атмосфере WASP-18b указало на то, что ветра на ней слабо участвуют в перераспределении горячих слоёв атмосферы.

Учёные уверены, что создание баз по трёхмерным изображениям экзопланет позволит больше узнать об иных мирах, которые мы даже не можем увидеть напрямую. Атмосферы могут многое рассказать о геологии и даже ландшафте далёких планет.

Потенциально обитаемая экзопланета обнаружена всего в 18 световых годах от Земли

Учёные из Университета Калифорнии в Ирвине (UC Irvine) объявили об обнаружении экзопланеты GJ 251c — супер-Земли, расположенной всего в 18 световых годах от Солнечной системы. Это одна из ближайших к нам планет, потенциально пригодных для жизни. В каталоге из тысяч уже открытых экзопланет подобная находка — это невероятно редкий экземпляр, научную ценность которой невозможно переоценить.

 Источник изображения: UC Irvine

Источник изображения: UC Irvine

Открытие стало возможным благодаря анализу данных за 20 лет о движении звезды, вокруг которой вращается экзопланета GJ 251c. Такой метод обнаружения базируется на измерении радиальной скорости звезды, которая меняется под воздействием связанной с ней гравитацией экзопланеты. По колебаниям скорости можно вычислить массу экзопланеты и её орбитальный период. Сама планета не проходит по диску звезды и более детальное её изучение потребует новых инструментов и дополнительных усилий.

Учёные заинтересовались звездой GJ 251 по той причине, что ранее у неё уже была обнаружена экзопланета скалистого типа — GJ 251b. Орбитальный период GJ 251b составляет всего 14,2 дня. Она находится слишком близко к своей звезде. Даже несмотря на то, что GJ 251 — это тусклый и сравнительно холодный красный карлик, температура на поверхности GJ 251b настолько высокая, что жидкой воды на ней не будет.

Другое дело только что найденная планета GJ 251c. Она совершает один оборот вокруг звезды за 53,6 дня и это делает её потенциально обитаемой. Она находится в зоне обитаемости и при наличии нужной атмосферы там будет жидкая вода, что означает вероятность возникновения той жизни, которую мы знаем по Земле.

Нижняя граница расчётной массы GJ 251c определена как 3,84 массы Земли. Тем самым экзопланета GJ 251c относится к классу так называемых суперземель — больше нашей планеты, но меньше Нептуна.

«Особенную ценность [GJ 251c] представляет тем, что её родительская звезда находится совсем рядом, всего в 18 световых годах от нас, — поясняют астрономы. — С космической точки зрения это практически по соседству».

Похоже, узнать больше об этой находке можно будет только после ввода в строй космических телескопов нового поколения к концу 20-х или к середине 30-х годов. Планета не проходит по диску своей звезды, и использовать для её изучения тот же «Джеймс Уэбб» вряд ли получится. Относительная близость к ней играет учёным на руку — 18 световых лет это достаточно близко, чтобы GJ 251c можно было исследовать прямым наблюдением. Это отличный кандидат на скорейшее обнаружение обитаемого мира за пределами Солнечной системы, если не самый лучший из уже найденных.

Получено первое прямое изображение новорождённой планеты — таким мог быть Юпитер 4,5 млрд лет назад

Учёные примерно представляют процесс появления планет в звёздных системах, но детали на всех его этапах остаются неясны. К счастью, во Вселенной среди несчётного количества звёзд на каждом из этапов эволюции планетных систем всегда найдётся характерный пример, который, в том числе, можно примерить на нашу систему. Но в этот раз учёным повезло настолько, что они сумели сделать первое прямое изображение рождающейся планеты.

 Протопланета в представлении художника. Источник изображений: University of Arizona

Протопланета в представлении художника. Источник изображений: University of Arizona

Открытие сделано в процессе изучения протопланетных дисков с разрывами. Найдено определённое число молодых звёзд, вокруг которых протопланетные диски из пыли и газа имеют разрывы. Тем самым вокруг звезды возникают своеобразные кольца из пустот и вещества. Предполагается, что пустоты создаются формирующимися планетами — они «соскребают» пыль и газ на своём пути по протопланетному диску, как бульдозер снег зимой, очищая пространство на своей орбите и увлекая тем самым вещество, за счёт которого сами растут в размерах.

Впрочем, пустот в протопланетных дисках было обнаружено немало, но зарождающихся планет в этих пустотах пока не находили. Всё изменилось после исследования молодой системы WISPIT 2, к разведке которой привлекли самое передовое оборудование в виде адаптивной оптики. Адаптивная оптика на наземных телескопах позволяет компенсировать турбулентность земной атмосферы, меняя фокус сотни и более раз в секунду. С её помощью даже на Земле можно получать снимки качества и чёткости, близких к космическим телескопам.

Учёные из Аризонского университета (University of Arizona) создали систему адаптивной оптики MagAO-X, которую установили на телескопы Магеллана (Magellan Telescopes) в Чили — это пара 6,5-метровых телескопов: оптического и инфракрасного. Комбинация серии снимков за пару часов наблюдения за системой WISPIT 2, находящейся в 437 световых годах от Земли, проявила молодую планету в пустом пространстве между звездой и слабым контуром внешнего кольца протопланетного диска. Более того, вблизи звезды обнаружен кандидат в ещё одну протопланету — CC1.

 Реальное изображение системы WISPIT 2

Реальное изображение системы WISPIT 2. Фиолетовая точка — это зарождающаяся планета

На снимке выше фиолетовым показана внешняя протопланета на удалении 56 астрономических единиц, и внутренняя — на удалении примерно 15 а.е. В нашей системе «фиолетовая» планета располагалась бы на окраинах где-то на внешней границе пояса Койпера, а «красная» расположилась бы на полпути между Сатурном и Ураном. «Фиолетовая» планета достоверно является протопланетой и это первое прямое изображение такого объекта. Её высокая яркость обусловлена тем, что планета молодая и притягивает из пространства потоки водорода из протопланетного диска. Водород падает на её раскалённую поверхность и превращается в горячую плазму, которая ярко светится с испусканием характерного спектра — H-альфа. Именно по этой линии планета проявляется на кадре.

«Это немного похоже на то, как выглядели бы наши Юпитер и Сатурн, если бы были в 5000 раз моложе, чем сейчас, — пояснили учёные. — Планеты в системе WISPIT-2 примерно в 10 раз массивнее наших газовых гигантов и расположены дальше от звезды. Но в целом их внешний вид, скорее всего, не сильно отличается от того, что мог бы увидеть “инопланетный астроном” на “детской фотографии” нашей Солнечной системы, сделанной 4,5 миллиарда лет назад».


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
От 30 часов на прохождение, никаких романов и нелинейности: создатели тактической стратегии Star Wars Zero Company ответили на вопросы игроков 21 мин.
Массовые увольнения в Xbox ударили по магазину микротранзакций The Elder Scrolls Online 2 ч.
В WhatsApp появились новые функции, «соответствующие образу жизни пользователей» 2 ч.
Claude теперь может обучаться рутинным процессам, просто наблюдая, как их выполняет пользователь 2 ч.
Китай нацелился на активное внедрение IPv6 и адаптировал его для слежки за пользователями 2 ч.
Из Xbox сбежал вице-президент по разработке всего через два месяца после назначения 2 ч.
Джек Дорси представил конкурента Slack и GitHub — открытый мессенджер Buzz с ИИ-агентами и вайб-кодингом 2 ч.
Две трети предпринимателей считают наивность сотрудников главной причиной распространения кибератак на бизнес 3 ч.
Бесплатное дополнение On the Trail: Deep Water к суровому альпинистскому приключению Cairn не выйдет 13 августа 3 ч.
ИИ-ассистент Samsung Health Assistant даст ответы на все вопросы пользователя о его здоровье 6 ч.
Thermaltake и SilverStone представили блоки питания мощностью свыше 3000 Вт — они поддерживают до четырёх RTX 5090 3 мин.
AMD снабдит Anthropic стойками Helios с ускорителями Instinct MI455X общей мощностью 2 ГВт 5 мин.
Канадские учёные научились печатать контактные линзы на 3D-принтере 2 ч.
Представлен упрочнённый кнопочный телефон Nokia 123 Shield, у которого даже нет поддержки LTE 2 ч.
Raspberry Pi выпустила 10-дюймовый сенсорный экран Raspberry Pi Touch Display 2 за $80 2 ч.
NVIDIA повысила цены на модули Jetson: некоторые подорожали вдвое 3 ч.
Зона недоступности: сбой облака Google Cloud в Нидерландах продлился почти 15 часов из-за проблем питания и охлаждения в ЦОД 3 ч.
Представлены смарт-часы Samsung Galaxy Watch Ultra2 и Galaxy Watch9 с очень яркими экранами 4 ч.
Официально представлены умные очки Samsung Smart Glasses — с Android XR, Snapdragon и Gemini 4 ч.
Новая статья: Первый взгляд на складные смартфоны Samsung Galaxy Z Fold8, Galaxy Z Fold8 Ultra и Galaxy Z Flip8 4 ч.