Космос :: Экзопланетные системы :: 55 Рака

Прежде чем приступить к рассказу о прекрасной планетной системе (мимими) вокруг солнцеподобной звезды 55 Рака (55 Cancri, 55 Cnc, HD 75732, HIP 43587), следует поведать о том, что вообще представляют из себя экзопланеты и чем они интересны.

Введение: немного общих сведений об экзопланетах. 

Экзопланетология (англ. exoplanetology) — ответвление астрономии, изучающее экзопланеты и совершенствующее способы их обнаружения.

Экзопланета (др.-греч. εξω, exo — вне, снаружи), или внесолнечная планета — планета, обращающаяся вокруг звезды, за пределами Солнечной системы. Планеты чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звёздами, а сами звёзды находятся крайне далеко от Солнца (ближайшая — на расстоянии 4,22 световых года). Поэтому долгое время задача обнаружения планет возле других звёзд была неразрешимой. Сейчас такие планеты стали открывать благодаря усовершенствованным научным методам, зачастую на пределе их возможностей.

После введения Коперником гелиоцентрической системы, астрономы стали задумываться о возможности существования планет и у других наблюдаемых звезд. Но из-за несовершенства астрономических инструментов в то время говорить об открытии экзопланет не приходилось. В 1916 году были предприняты первые попытки найти планеты вне солнечной системы, которые были связаны с наблюдением за положением близких звезд. Утверждалось, что звезды, не отягощенные присутствием планет на своей орбите движутся быстрее других. Но найти подтверждения было сложно. И лишь в конце 80-х годов XX столетия астрономы Земли начали крупномасштабный поиск экзопланет, проводя систематические измерения скоростей ближайших к Солнцу звёзд.

Наконец, в 1989 году Д. Латамом была обнаружена первая сверхмассивная экзопланета — коричневый карлик, вращающаяся вокруг звезды HD 114762. Однако её планетный статус был подтверждён только в 1999 году. А первые нормальные экзопланеты были зарегистрированы у нейтронной звезды PSR 1257+12, их открыл астроном Александр Вольшчан (Aleksander Wolszczan) в 1991 году. Эти планеты были признаны вторичными, возникшими уже после взрыва сверхновой. В дальнейшем, путём измерения лучевой скорости звёзд для поиска её периодического доплеровского изменения было обнаружено более сотни экзопланет.

Понятно, что старания исследователей были направлены на поиск планет, подобных Земле. И вот в августе 2004 года была обнаружена первая такая планета, в системе звезды μ Жертвенника. Планета делает оборот вокруг светила за 9,55 суток, расстояние до звезды 0,09 а. е., температура на поверхности порядка 900 K. Масса её оценивается приблизительно в 14 масс Земли.

Взгляд художника на закат трёх светил на предполагаемом спутнике планеты HD 188753 A b.

К концу апреля 2013 года достоверно подтверждено существование 884 экзопланет в 692 планетных системах, из которых в 132 имеется более одной планеты. Общее количество экзопланет в галактике Млечный Путь по новым данным от 100 миллиардов, из которых ~ от 5 до 20 миллиардов возможно являются «землеподобными». Также, согласно текущим оценкам, около 34 процентов солнцеподобных звёзд имеют в обитаемой зоне планеты, сравнимые с Землёй.
Подробно про методы поиска экзопланет.

Наиболее близкой к Земле по условиям, из известных на данный момент (ноябрь 2007), является экзопланета Глизе 581 c, температура на которой, по предварительным оценкам, находится в диапазоне 0-40° С. Также теоретически на этой планете возможно существуют запасы жидкой воды (что подразумевает возможность существования жизни).

Открытие экзопланет позволило астрономам сделать вывод: планетные системы — явление в космосе распространённое. До сих пор нет общепризнанной теории образования планет, но теперь, когда появилась возможность подвести статистику, ситуация в этой области меняется к лучшему. Интересно, что у звезды Эпсилон Эридана (которая вместе с Тау Кита и Эпсилон Индейца считается одной из трёх ближайших к Солнцу звёзд, подходящих для существования жизни) также обнаружена планетная система, хотя достоверность этого открытия пока остаётся под вопросом…

Солнцеподобная звезда в созвездии Рака.

55 Рака (55 Cancri, 55 Cnc) — солнцеподобная звезда в созвездии Рака. Также обозначается как Rho1 Cancri, HD 75732, HIP 43587, HR 3522. Звезда немного тусклее и холоднее нашего Солнца.

Жёлтый карлик типа G8V, находится на сравнительно близком расстоянии 40,9 светового года (12.3 пк) от Солнца. Видна невооружённым глазом (звёздная величина 5,95). Светимость 0,6 солнечной. Имеется компаньон — тусклый красный карлик на расстоянии 1100 а. е. После звёзд HD 10180 и Kepler-11 является на текущий момент третьей по количеству подтверждённых экзопланет (пять). Радиус звезды 55 Рака был определен неточно — разные авторы пользовались разными его оценками (от ~0.95 до 1.15 радиусов Солнца). Неопределенности в определении радиуса 55 Рака приводили к такой же неопределенности в знании физического размера планеты, ее средней плотности, а значит, и химического состава.

55 Рака с планетой е, в представлении художника

7 июня в Архиве электронных препринтов появилась статья группы американских и европейских астрономов о прямом измерении углового размера звезды 55 Рака методом оптической интерферометрии. Наблюдения проводились 11 и 12 мая с помощью CHARA (Center for High Angular Resolution Astronomy = Центр астрономии с высоким угловым разрешением). Угловой диаметр звезды оказался равен 0.711±0.004 угловых миллисекунд, что на расстоянии 12.3 пк соответствует радиусу 0.943 ± 0.01 солнечных радиусов. Также были уточнены другие параметры звезды: ее светимость (она оказалась равной 0.582 ± 0.014 светимостей Солнца), эффективная температура (5196 ± 24К) и спектральный класс (K0 IV-V). Сравнив параметры 55 Рака с моделями звездной эволюции, авторы статьи оценили возраст звезды в 10.2 ± 2.5 млрд. лет.

Планетная система.

NASA, JPL, Caltech While three «inner» planets lie within the orbital distance of Mercury, the outermost planet has a Jupiter-like orbit.

Планетная система двойной звезды 55 Рака состоит из 5 планет. После звёзд HD 10180 и Kepler-11 является на текущий момент третьей по количеству подтверждённых экзопланет. Одна из планет является транзитной, т.е. регулярно проходит по оси вокруг звезды. Как видно на картинке выше, планетная система данной звезды похожа на строение нашей Солнечной Системы. У звезды есть несколько планет, находящихся в непосредственной ее близости и есть отдаленные планеты, которые практически не получают от нее свет.

Планета e (первая, считая от звезды)

55 Рака e — экзопланета (горячая суперземля), была открыта в 2004 году американскими астрофизиками методом доплеровской спектроскопии, а в 2011 году с помощью канадского орбитального телескопа MOST были обнаружены транзиты планеты 55 Рака e по диску звезды  (прохождения по диску звезды). Период обращения вокруг звезды равен 17 часам и 41 минуте, большая полуось орбиты 0,0157 а.е., эксцентриситет орбиты 0,07. Минимальная масса 8,37 масс Земли, радиус — 2,17 земных радиуса.

Первоначально считалось, что такие радиус и масса говорят либо о том, что на планете есть толстая водородно-гелиевая атмосфера, либо присутствует оболочка из воды. Но, поскольку температура на дневной стороне планеты превышает 2000 K, стабильная оболочка из воды невозможна. По новым исследованиям, скорее всего, 55 Рака e в своём составе содержит большую долю углерода, который в её недрах образует толстые слои из разных модификаций, например, графита и алмаза. При этом, воды в составе планеты почти нет.

Планета b (вторая, считая от звезды)

55 Рака b — газовый гигант. Открыта в 1996 Дж. Марси и П.Батлером методом доплеровской спектроскопии. Период обращения 14,67 суток, большая полуось орбиты 0,115 а. е., орбита круговая (эксцентриситет 0,02). Минимальная масса 0,78 Юпитера.

Comparison of the inner planets of 55 Cancri and the innermost three planets of the Solar System.

Планета c (третья)

55 Рака c — газовый гигант, расположенный в планетарной системе солцнеподобной звезды 55 Рака (HD 75732). Планета является третьей по удалению от родной звезды. Открыта в 2002 году методом доплеровской спектроскопии. Период обращения — 43,93 суток, большая полуось орбиты 0,24 а. е., орбита вытянута (эксцентриситет 0,44). Минимальная масса 0,22 Юпитера. Так как планета была обнаружена косвенным путем наблюдений за звездой, такие свойства, как её радиус, состав и температура неизвестны. С массой же как у Сатурна 55 Рака с, вероятно, будет газовым гигантом без какой-либо твердой поверхности.

Планета f (четвертая)

55 Рака f — водный гигант, расположенный в планетарной системе солцнеподобной звезды 55 Рака (HD 75732). открыта в 2007 году группой учёных из государственного университета Сан-Франциско. Планета имеет массу примерно в 45 масс Земли и является по свойствам предположительно близкой к Сатурну, большая полуось орбиты = 110 миллионов километров (0,73 а. е.). На планете должно быть несколько теплее, чем на Земле, но ненамного, так как звезда более холодная и тусклая, чем Солнце. Предположительный тип планеты — водный гигант или серный гигант. Предполагается, что на планете может быть вода в жидком состоянии. Согласно расчётам учёных планета проводит в обитаемой зоне около 74 % времени.

Jason Rowe, ARC, MOST, SETI,  Jaymie Matthews, UBC, CSA, NASA  Larger and jumbo illustrations.   The innermost planet around 55 Cancri A   has been determined to be roughly twice   as dense as Earth, 60 percent larger and   eight times as massive (more).
Jason Rowe, ARC, MOST, SETI, Jaymie Matthews, UBC, CSA, NASA
The innermost planet around 55 Cancri A has been determined to be roughly twice as dense as Earth, 60 percent larger and
eight times as massive (more).

Планета d (пятая, считая от звезды)

55 Рака d — экзопланета расположенная в планетной системе солнцеподобной звезды 55 Рака. Планета отстоит от звезды примерно на расстоянии 5 а. е. (расстояние от Юпитера до Солнца). Была обнаружена 13 июня 2002 года и стала уже пятой известной планетой в своей планетарной системе. Масса планеты составляет 3,8 MJ, в связи с этим планета, скорее всего, является газовым гигантом без твердой поверхности. Поскольку планета была открыта косвенным методом, то такие характеристики как радиус, состав, температура остаются неизвестными.

Открыта в 2002 методом доплеровской спектроскопии. Период обращения 4517 суток (12,4 года), большая полуось орбиты 5,3 а. е., орбита вытянута (эксцентриситет 0,327). Минимальная масса 3,92 Юпитера. Астрометрические наблюдения, проведённые космическим телескопом Хаббла, позволили вычислить наклон орбиты — 53°±6,8° и реальную массу планеты — 5,07 Юпитера. Ось орбиты, согласно результатам математического моделирования, прецессирует, что вызывает смену полюсов планеты каждый миллион лет.

Использованные при написании поста ресурсы: Википедия | http://kosmos21.ucoz.com/index/0-10 | http://www.solstation.com/stars2/55cnc2.htm | http://ww.allplanets.ru/star.php?star=HD%2075732

Реклама

Автор

Anna Paneva

Interior Designer • wife • bookworm • happy Siberian girl ❄️

Космос :: Экзопланетные системы :: 55 Рака: Один комментарий

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s