Какая планета состоит из алмазов. Алмазная планета послала сигнал земле. Самая легкая планета

Одна из ближайших к нам экзопланет в созвездии Рака, впервые обнаруженная в 2004 году, недавно оказалась в центре внимания космических телескопов «Хаббл», «Спитцер» и крупнейших наземных обсерваторий. Благодаря новым астрономическим инструментам и алгоритмам анализа данных, удалось определить наличие и состав её атмосферы. Для экзопланет класса «суперземля» такая работа выполнена впервые.

Двойная звезда 55 Рака видна на небе невооружённым глазом, поскольку находится от нас на расстоянии всего в 40,9 световых лет и обладает светимостью в 0,6 солнечных. Главная звезда в этой системе относится к тому же основному спектральному классу (GxV), что и Солнце. Её масса также близка к солнечной, а вокруг неё вращается, как минимум, пять планет. Каждая из них была обнаружена методом доплеровской спектроскопии. Затем открытие экзопланет подтвердили с помощью наблюдений, выполненных на орбитальных и крупнейших наземных обсерваториях.

Среди всех обнаруженных у этой звезды экзопланет наибольшее внимание астрономов привлекает 55 Рака e (55 Cancri e). Это суперземля с большим содержанием углерода. При массе в 8,37 земных и радиусе в 2,17 раз больше земного, в её недрах должны создаваться условия для интенсивного формирование алмазов. По первичным оценкам, их совокупный объём размерами превышает Землю. Дополнительный интерес к экзопланете обуславливается тем, что математические модели прогнозировали наличие у неё плотной атмосферы с высокой вероятностью содержания водяного пара.

Долгое время эти данные пытались подтвердить или опровергнуть, уточняя параметры планеты, её возможный состав и происхождение. С 2014 года для этого использовали самый совершенный прибор на космическом телескопе «Хаббл» – камеру WFC3. Однако наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном свете позволяли определять лишь регулярные транзиты экзопланеты на фоне родительской звезды, не давая новой информации.

Космический телескоп «Хаббл» / nasa.gov

Исследователям помогло удачное расположение экзопланеты 55 Рака e. Поскольку она находится в 64 раза ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, год на ней длится всего 18 часов, а поверхность нагревается до 2000°K. Из-за сильного нагрева она светится в среднем инфракрасном диапазоне. Редкая для планет ИК-светимость позволяет изучать её не только средствами наблюдений в оптическом диапазоне, но и аппаратурой орбитального телескопа «Спитцер».

Совместные данные, собранные космическими телескопами «Хаббл», «Спитцер» и наземными обсерваториями, позволили исследователями из Университетского колледжа Лондона судить о составе газовой оболочки экзопланеты. Методы спектрального анализа химического состава широко применяются для изучения звёзд и атмосферы планет Солнечной системы, но для далёкой суперземли они впервые оказались столь же информативными.

Космический телескоп «Спитцер» / NASA/JPL-Caltech)

В атмосфере экзопланеты 55 Рака е обнаружили большое количество водорода и гелия. Вероятно, она захватила эти лёгкие элементы ещё на раннем этапе из облака ионизированного газа при формировании местного солнца. Несмотря на все ожидания и предварительные расчёты, водяной пар в атмосфере экзопланеты обнаружить пока не удалось.

Из-за интенсивного нагрева звездой 55 Рака А, кора суперземли постоянно плавится днём и едва успевает остыть за ночь. С восходящими тепловыми потоками в атмосферу постоянно попадают частицы углерода и его соединения – преимущественно неорганические. В ходе различных реакций, в основном, образуются оксиды, цианид водорода (пары синильной кислоты) и ацетилен. Преобладание монооксида углерода над его диоксидом указывает на высокое соотношение углерода к кислороду.

«Присутствие цианистого водорода и других обнаруженных нами молекул может подтвердится через несколько лет следующим поколениям инфракрасных телескопов. В этом случае мы получим новые доказательства того, что эта планета чрезвычайно богата углеродом и в целом очень необычна», – прокомментировал один из авторов исследования Джонатан Теннисон (Jonathan Tennyson).

Андрей Васильков
Источник:

Не так давно стало известно о том, что учеными была найдена новая планета. Находка была обнаружена в созвездии Рака. По имеющимся данным, небесное тело полностью покрыто алмазами. Также ученые считают, что обнаруженная планета практически вдвое больше Земли.

Но пытливый глаз астрономов был увлечен не столько размерами новой планеты, сколько особенностью ее поверхности. Так, в ходе проводимого исследования было выявлено, что планета – «55 Cancri e» полностью усыпана алмазами и графитом. Что автоматически делает ее одной из самых богатых обнаруженных ранее небесных тел.
К слову, орбита планеты «55 Cancri e» вокруг звезды, которую достаточно легко увидеть с Земли без специальных приспособлений. Сама же «55 Cancri e» находится в сорока световых лет от Земли в созвездии Рака.

Удивительно, но эта планета, к тому же еще и одна из самых горячих планет, обнаруженных ранее. Приблизительная температура ее поверхности составляет около 1650 градус по Цельсию. А движется она по своей орбите невероятно быстро. Так, ее планетарный год составляет практически восемнадцать часов.

По мнению ученых такая скорость и особенность ее поверхности обусловлены достаточно малым расстоянием от своей звезды. Кстати, «55 Cancri e» – не первая алмазная планета, обнаруженная астрономами. Уже были «находки» и до нее. Особенность «55 Cancri e» еще и в том, что именно ее звезда очень похожа на наше Солнце.

Одна из ближайших к нам экзопланет в созвездии Рака, впервые обнаруженная в 2004 году, недавно оказалась в центре внимания космических телескопов «Хаббл», «Спитцер» и крупнейших наземных обсерваторий. Благодаря новым астрономическим инструментам и алгоритмам анализа данных, сейчас удалось определить наличие и состав её атмосферы. Для экзопланет класса “суперземля” такая работа выполнена впервые.

Двойная звезда 55 Рака давно привлекала внимание. Она видна на небе невооружённым глазом, поскольку находится от нас на расстоянии всего в 40,9 световых лет и обладает светимостью в 0,6 солнечных. Главная звезда в этой системе относится к тому же основному спектральному классу (GxV), что и Солнце. Её масса также близка к солнечной, а вокруг неё вращается как минимум пять планет. Каждая из них была обнаружена методом доплеровской спектроскопии. Затем открытие экзопланет подтвердили с помощью наблюдений, выполненных на орбитальных и крупнейших наземных обсерваториях.

Среди всех обнаруженных у солнцеподобной звезды экзопланет наибольшее внимание астрономов сейчас привлекает 55 Рака e. Это суперземля с большим содержанием углерода. При массе в 8,37 земных и радиусе в 2,17 раз больше земного, в её недрах должны создаваться условия для интенсивного формирование алмазов. По первичным оценкам их совокупный объём превышает размерами Землю. Дополнительный интерес к экзопланете обуславливался тем, что математические модели прогнозировали наличие у неё плотной атмосферы с высокой вероятностью содержания водяного пара.

Космический телескоп “Хаббл” (изображение: nasa.gov)

Исследователям помогло удачное расположение экзопланеты 55 Рака e. Поскольку она находится в 64 раза ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, год на ней длится всего 18 часов, а поверхность нагревается до 2000 K. Из-за сильного нагрева она светится в среднем инфракрасном диапазоне. Редкая для планет ИК-светимость позволяет изучать её не только средствами наблюдений в оптическом диапазоне, но и аппаратурой орбитального телескопа «Спитцер».

Космический телескоп “Спитцер” (изображение: NASA/JPL-Caltech).

Из-за интенсивного нагрева звездой 55 Рака А, кора суперземли постоянно плавится днём и едва успевает остыть за ночь. С восходящими тепловыми потоками в атмосферу постоянно попадают частицы углерода и его соединения – преимущественно неорганические. В ходе различных реакций в основном образуются оксиды, цианид водорода (пары синильной кислоты) и ацетилен. Преобладание монооксида углерода над его диоксидом указывает на высокое соотношение углерода к кислороду.

“Присутствие цианистого водорода и других обнаруженных нами молекул может подтвердится через несколько лет следующим поколениям инфракрасных телескопов. В этом случае мы получим новые доказательства того, что эта планета чрезвычайно богата углеродом и в целом очень необычна”, – комментирует один из авторов исследования Джонатан Теннисон (Jonathan Tennyson).

В созвездии Рака возле звезды 55 Cancri астрономы обнаружили одну интересную экзопланету. Прежде ее считали газовым гигантом вроде Нептуна, однако последние исследования показали, что это не так. Данная планета является углеродной, и, соответственно, большая часть ее мантии состоит из алмазов. Они весят в два раза больше, чем планета Земля!

Созвездие Рака — одно из заурядных неярких созвездий. На небесном параде ее довольно тусклая "клешня" не привлечет вашего внимания. Однако есть в этом созвездии звездочка 55 Рака (55 Cancri, 55 Cnc) — солнцеподобная звезда, у которой имеется пять открытых экзопланет. Так что на сегодняшний день она занимает третье призовое место по количеству точно установленных объектов данного типа!

В мае 2011 года были проведены прямые измерения углового диаметра звезды 55 Cancri с помощью телескопа CHARA. Он оказался равен 0,711±0,004 угловых миллисекунд, что на расстоянии 12,3 парсек соответствует радиусу 0,943 ± 0,01 солнечных радиусов, а расстояние до этой звезды составляет 40,9 световых лет. 55 Cancri представляет собой желтый карлик G8V, она видна невооруженным глазом (звездная величина 5,95, а светимость составляет 0,6 солнечной). Звездная система 55 Cancri на самом деле двойная, и у желтого карлика имеется сосед — тусклый красный карлик, отстоящий от компаньона на 1100 астрономических единиц.

6 июля 2003 года к звезде 55 Cancri при помощи радиотелескопа РТ-70, что находится в Евпатории (Украина), радиоастрономы-земляне отправили радиопослание Cosmic Call, которое прибудет по адресу в мае 2044 года! Человечество ищет там братьев по разуму, потому что среди пяти экзопланет имеется одна "суперземля" 55 Рака е, открытая в 2004 году. Среди известных объектов подобного типа она является одной из самых близких к Земле "суперземель"! Ее масса превышает земную примерно в 8,6 раза, а ее диаметр вдвое больше диаметра Земли. А вот значения плотности у Земли и этой экзопланеты весьма и весьма близки.

Недавнее исследование, проведенное в Йельском университете (США), описывает "суперземлю" 55 Рака е как типичную углеродную планету. Следует заметить, что до этого момента подобный класс экзопланет обсуждался только как теоретически возможный. "Это первый взгляд на скалистый мир с химией, фундаментально отличающейся от земной. Поверхность планеты скорее покрыта графитом и алмазами, нежели водой и гранитом", — подчеркивает ведущий автор работы профессор Никку Мадхусудхан . Вот такая необычная картина открывается нашему воображению благодаря стараниям астрофизиков.

Климат на 55 Рака чрезвычайно жаркий: на освещенной стороне температура достигает примерно 2 тысяч кельвинов — и все из-за небольшого расстояния до местного светила, оцениваемого в 0,01560 ± 0,00011 астрономической единицы. Период обращения экзопланеты вокруг своей оси — 0,74 земных суток.

Теперь старая версия о том, что данная экзопланета является горячим газовым гигантом типа Нептуна, считается несостоятельной. После определения радиуса планеты (заметим, весьма небольшого) и ее значительной плотности стало очевидно, что это одна из первых планет, о которой можно уверенно заявить, чтоона является углеродной. Любопытно, эту подсказку дала сама звезда 55 Cancri — в ее химическом составе очень мало кремния и много углерода (кстати, у Солнца ничего подобного нет).

На поверхности 55 Рака e, если судить по спектральным наблюдениям, почти не выявлено следов воды. Следовательно, она по своему составу очень далека от Земли, которая представляет собой планету-океан, чья поверхность почти сплошь покрыта водой и под чьей корой бурлит жидкая силикатная мантия. У данной же экзопланеты мантия состоит, по-видимому, из углерода, на который приходится до трети ее массы. С учетом огромных температур и давления во внутренних слоях, скорее всего, ее составляют сплошные алмазы. На Земле, как мы знаем, эти камни изыскивают только в кимберлитовых трубках — специфических местах их рождения, а на 55 Рака e они находятся везде под ее поверхностью. Предполагается, что алмазов там по массе вдвое больше, чем весит вся Земля!

Обнаружение первой углеродной планеты открывает широкие горизонты химического разнообразия планет, по размерам сходных с Землей. Теперь очевидно, что экзопланеты разнообразны — вопрос лишь в том, как их химия может влиять на происходящие процессы. И поскольку большинство наблюдаемых желтых карликов ближе по составу к Солнцу, чем к 55 Рака, то она является редчайшим примером сверхметалличной звезды, возле которой и возможно появление данного "чуда". Тем не менее, из-за невообразимого обилия звезд в Галактике вполне можно предположить наличие миллионов углеродных планет!

Возможно, их счет увеличится до миллиардов, если будут открыты звезды со множеством экзопланет — ведь всего одна неприметная звезда 55 Рака имеет как минимум пять планет. Более того, предполагается еще наличие двух дополнительных, пока не подтвержденных объектов планетного типа в этой системе. Вопросы о магнитном поле на таких планетах, о тектонике плит их коры обсуждается с определенным скепсисом. В их мантии должна отсутствовать текучесть вещества — а ведь это необходимое условие магнитного "динамо" и движения плит поверхности.

Вопрос же возникновение жизни в столь экзотических мирах чрезвычайно интригует ученых. Ведь для форм жизни, подобных представителям земной биоты, нужна водная среда, уникальный температурный режим, обилие химических элементов и их соединений, мощная атмосфера и магнитосферный щит, предохраняющие от губительных излучений. В разнообразнейших экзопланетных мирах на более далеких от солнц углеродных планетах — таких, как спутники экзопланет (например, 55 Рака f), на поверхности которых вода может существовать в жидком виде — условия для возникновения уникальных форм жизни вполне могут быть. Не следует также отрицать возможность находки точной копии земного шара с его биологическим разнообразием.

Наша Вселенная необъятна, поэтому познания в сфере космических тел расширяются с каждым днем. Ученые то и дело открывают все новые звезды и планеты, которые перемещаются на огромных скоростях, характеризуются уникальным температурным режимом, микроклиматом, геолокацией и другими показателями. Знали ли вы, что в космосе существуют протяженные облака, которые имеют специфический запах алкоголя (рома) или малины?

До сих пор достаточно изучены были только планеты Солнечной Системы, хотя даже они между собой имеют множество различий. Вот только познания среднестатистического школьника не уходят дальше этой системы, а жаль, ведь другие планеты скрывают в себе массу удивительных фактов, а, возможно, однажды мы даже обнаружим альтернативную жизнь.

Давайте сегодня познакомимся с 10-ю загадочными планетами нашей Вселенной, которые были открыты в последние десятилетия и до сих пор активно изучаются учеными.

Адская планета

Начинаем обзор с планеты из Ада – вот такое не совсем оптимистичное название. Располагается она на расстоянии порядка двух десятков световых лет от нас. По многим параметрам, включая габариты и орбиту, планета напоминает нашу Землю, поэтому так заинтересовала ученых. Теоретически люди могли бы освоить ее землю, вот только адские условия не позволяют, ведь средняя температура на планете достигает +40°С, в том время как на нашей колеблется около +17. Адская температура поверхности возникает в результате того, что она обращена в сторону красного карлика. Если человек окажется в освещенной области космического тела, то за считанные секунды сгорит, а в затемненной, напротив, замерзнет.

Самая черная планета

Гигант, размерами достигающий Юпитер, является газовым конгломератом. Она вращается вокруг одной из крупных звезд, которая размерами напоминает наше Солнце. Располагается черная планета на расстоянии аж 750 световых лет и характеризуется тем, что отражает всего до 1% света звезды. Это делает ее наиболее черной из всех известных науке планет, ведь она способна отражать свет в 4 раза хуже, чем древесный уголь. Поверхность космического тела оказалась чернее самой насыщенной глянцевой акриловой краски. Температура на планете может достигать почти 1000 градусов со знаком плюс.

Планета пылающего льда

Имеет романтическое название в стиле «Игры престолов», а расположена от нас сравнительно «недалеко» — на расстоянии 33 космических лет в известном созвездии Льва. По габаритам она приближается к Нептуну и еще в 22 раза тяжелее нашей планеты, а по радиусу превышает в более чем 4 раза. Расположена близко к звезде, совершая оборот за 2,64 суток. Интересно это космическое тело тем, что состоит по большей части из жидкости, которая при нагревании поверхности до 300°С превращается в горячий лед. Гравитация на планете давит на воду, уплотняя ее молекулы, поэтому даже высокая температура не превращает ее в пар, а заставляет оставаться в твердом агрегатном состоянии.

Алмазная планета

Впервые планету обнаружили только 14 лет назад. По размеру она больше нашей в 2 раза, а по массе в 8 раз благодаря уникальному геологическому и химическому составу поверхности. Ее относят к классу «Суперземель». Планета вращается вокруг собственной звезды, совершая оборот почти за 18 часов. Главным элементом строения поверхности является углерод, из которого добывают графит и, конечно, кристаллические алмазы. Согласно подсчётам, планета на треть состоит из залежей этого драгоценного камня. Думаем, у многих обеспеченных мировых семей уже появилась задумка совершить первый межзвёздный полет именно на это космическое тело, ведь достаточно дорогостоящая миссия сможет окупиться во много-много раз. К слову, планета располагается сравнительно недалеко от Земли – в 40-ка световых годах.

Планета Осирис

Это космическое тело «откинуто» от нас на расстояние 153 световых года и располагается в красивом созвездии Пегаса. Согласно предварительным расчетам, оно на треть больше Юпитера, а вот орбита достаточно маленькая – всего 10 млн. километров (это одна восьмая часть диаметра орбиты Меркурия). Температура на планете достигает 1,5 тысяч градусов и в сумме с огромным давлением создает уникальную атмосферу. Осирис состоит из газовых скоплений, которые преодолевают гравитационное поле и могут набирать колоссальную скорость. Поэтому во время движения планеты за ней остается «хвост» из газовых скоплений. Ученые подсчитали, что для полного испарения газов с поверхности планеты и прекращения ее существования могут понадобиться триллионы лет.

Планета с невероятно огромной системой планетных колец

Была обнаружена всего 6 лет назад, а людям обнародовали данные только в 2014. Располагается на расстоянии 434 световых лет и, согласно некоторым данным, является либо коричневым карликом, либо газовым гигантом. Она обращается вокруг собственной звезды, которая также является субгигантом. Оснащена развитой системой планетарных колец по типу знакомой нам у Сатурна, вот только их количество превышает приблизительно в пару сотен раз. Ученые уже насчитали порядка 37 колец с радиусами около 90 млн. км. Планета достаточно молодая, поэтому система колец является своего рода «энциклопедий» по изучению спутников у газовых гигантов.

Планета Мафусаил

Почти в 2,5 раза крупнее Юпитера. Находится возле системы из 2 звезд внутри созвездия Скорпион, которая включает белого карлика и пульсар. Располагается Мафусаил далеко от Земли на расстоянии 12,4 тыс. световых лет. Вокруг собственных звезд космическое тело завершает оборот аж за век. Многие считают, что Мафусаил – старейшее космическое тело во всей Вселенной, что грозит переориентацией знаний астрофизиков. Уже подсчитали возраст Мафусаила – около 12,7 млрд. лет (то есть в 3 р. старше Земли), и при этом она на миллиард лет младше Вселенной. Разве такое может быть, ведь тогда предположительно еще не существовало материалов для ее создания.

Самая легкая планета

Несмотря на внушительные размеры, этот гигант из газовых скоплений – одна из самых легких планет со средней плотностью 290 ± 30 кг/м³, что значительно меньше показателей Земли. Удалена на расстоянии 450 космических лет. Вес составляет до 60% веса Юпитера при том, что диаметр превышает более чем на треть. Ученые строят догадки, что это космическое тело сможет плавать в жидкости, если бы удалось построить подходящий «резервуар».

Планета каменных дождей

Расположена почти в 490 световых годах от нашей планеты. Считается суперземлей с радиусом, который превышает показатели Земли в 1,5 раза, а вес, в свою очередь, более чем в 7 раз. Космическое тело оборачивается вокруг собственного светила за 20 часов. Предполагается, что ранее она была газовым гигантом, но расположенная близко звезда привела к испарению легких элементов поверхности, оставив лишь тяжелые, такие как камни. Также планета приливно заблокирована, из-за чего повернута к звезде только одной стороной. На ней температура может повышаться до 4 тыс. градусов, в результате чего атмосфера космического тела состоит по большей части из расплавленного камня. То есть освещенная сторона – настоящий океан магмы, а вот на темной выпадают каменные дожди.

Самая одинокая планета

Эта одиночка располагается на расстоянии 96 млрд. км от собственной звезды, поэтому свет достигает поверхности за 89 часов (в случае Земли и Солнца этот показатель составляет только 8 минут). Космический объект является газовым гигантом, сравнительно молодым (возраст порядка 13 млн. лет). Впервые обнаружили 5 лет назад в районе созвездия Южный Крест. От нас отдалена на расстоянии трехсот световых лет.

За время существования нашей цивилизации люди уже насчитали несколько тысяч экзопланет, и это количество ежегодно пополняется новыми экземплярами, что позволяет нам узнать Вселенную и ее загадки.