Джулия Фан и Жан-Люк Марго из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе смоделировали известные экзопланетные системы по ряду наиболее достоверных параметров, выяснив, что орбиты большинства экзопланет лежат в плоскости эклиптики, и у более чем 85% из них отклонение от плоскости (наклонение орбиты) не превышает 3˚.

Интересно, что эти результаты даже «правильнее», чем в Солнечной системе. У нас семь из восьми планет (87,5%) имеют угол наклонения орбиты менее трёх градусов. У Меркурия, правда, наклонение относительно плоскости эклиптики составляет 7,00˚, однако это в значительной степени связано с его слишком близким расположением к Солнцу и общей трудной судьбой.



По мнению авторов, такая статистика означает, что в абсолютном большинстве случаев на формирование планет из протопланетных дисков не могут повлиять какие-то внешние негативные факторы. (Иллюстрация ESO / VLT.)


Г-н Марго подчёркивает, что степень правильности наклонения орбит околопланетных систем значительно выше, чем ожидалось в начале исследования: «Я сделал панкейки и измерил их среднюю толщину, она оказалась равной 7,3 мм, при среднем радиусе в 65 мм. Это соответствует наклонению [поверхности] в 6˚. Так что большинство планетарных систем более «плоские», чем панкейки, примерно в два раза, что-то среднее между крепами и панкейком». В общем, в «нашей» терминологии такие пропорции характерны для стандартных (традиционных) русских или скандинавских блинов (pannkakor). То есть большинство планетных систем плоски как блин, а иррегулярное строение среди них редкость, отклонение от нормы.

Более фрагментарными (пока) получились данные по средней численности планет в системах. Связано это в первую очередь с тем, что наши средства наблюдения лучше всего выявляют планеты с коротким годом и большими размерами, вращающиеся близко к звёздам. Поэтому астрономы сравнивали лишь тела с периодом обращения до 200 дней и радиусом от 1,5 до 30 земных (больше экзопланет просто нет). Таких у 75–80% экзопланетных систем оказалось от одной до двух. Эти данные становятся особенно интересными с учётом того, что в нашей планетной системе таких близких к Солнцу планет всего одна (Меркурий). С нынешними средствами наблюдения мы не смогли бы заметить столь легковесное небесное тело даже в ближайшей к нам системе Альфы Центавра.



Наклонение орбиты (i) почти нигде не превышает 3˚, что соответствует параметрам орбит семи из восьми планет нашей системы. (Иллюстрация Wikimedia Commons.)


В общем, скорее всего, большинство планетных систем в окрестностях своей звезды имеют больше планет, чем наша. Достоверно можно сказать, что массивных планет, таких как «суперземли», «горячие Юпитеры» и «горячие Нептуны», вблизи Солнца нет вообще — в отличие от огромного множества экзопланетных систем.

Хотя исследователи подчёркивают, что не собираются делать выводы о том, сколько планет меньших размеров и расположенных дальше от своих светил имеет средняя система, они отмечают, что в целом параметры и архитектура Солнечной системы являются скорее средними, нежели выдающимися.

«Возможно, мы не такие уж особенные», — заключает Джулия Фан.

Соответствующее исследование вскоре будет опубликовано в Astrophysical Journal., а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам arXiv.


«Планеты в зоне обитаемости встречаются часто»

Интервью о том, как в системе Альфа Центавра была найдена планета, и как Россия могла бы подключиться к подобным исследованиям

Источник - http://www.gazeta.ru/science/2012/10/23_a_4821617.shtml

Подробности открытия сходной с Землей планеты в звездной системе альфа Центавра «Газете.Ru» рассказал руководитель исследований Ксавье Дюмуск.

– Удивились ли вы, когда впервые поняли, что обнаружили планету так близко? – спросили корреспонденты «Газеты.Ru» Ксавье Дюмуска, ведущего автора статьи в Nature, об обнаружении планеты с массой, близкой к массе Земли, в ближайшей к нам звездной системе – Альфе Центавра.

– Первые признаки того, что там есть планета, мы увидели еще в январе этого года. Согласно статистическим исследованиям, 50% звезд имеют планеты с массой меньше, чем у Сатурна, так что нет ничего удивительного в том, чтобы найти планету у соседней звезды.
Гораздо интересней то, что эта планета имеет практически земную массу, и это единственная найденная пока маломассивная планета, вращающаяся вокруг звезды типа Солнца.

– Почему так важно найти планету земной массы близко к Солнечной системе?

– Со спутником Kepler было получено много результатов, которые углубили наше знание о маломассивных планетах. Однако большинство открытых им планет находится слишком далеко и сигнал от них слишком слаб, чтобы поставить последующие более точные наблюдения и изучить их атмосферы. Яркие и близкие звезды, такие как альфа Центавра B, гораздо лучше подходят для таких наблюдений.
Сейчас прикладываются все усилия, чтобы увеличить число найденных ярких систем, содержащих экзопланеты малой массы.
На это, естественно, нацелены и поиски, основанные на высокоточном измерении лучевых скоростей, такие как наши. А еще есть космические миссии, например, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), которая будет запущена NASA в 2016 году. Они позволяют обнаружить прохождение планет на фоне близких и ярких звезд.

– Можно ли как-нибудь уточнить ваш результат, используя современные доступные технологии и телескопы?

– Несколько научных групп в мире проводили наблюдения, чтобы обнаружить планеты малой массы в системе Альфа Центавра. Возможно, эти поиски еще увенчаются успехом и дадут интересный результат. Тем не менее, подчеркнем, что для того, чтобы сделать подобное открытие, необходимы серьезные наблюдения на высокоточных инструментах.
Для того, чтобы уточнить наш результат, нужно постараться не меньше нашего. А это, правда, очень сложно.

– Какие у вас планы на будущие исследования?

– Конечно, мы будем продолжать наблюдения Альфа Центавра В в надежде найти там другие планеты. Согласно статистике обнаружения, планеты малой массы часто находят в компании. Пока мы можем только исключить наличие массивных планет с орбитальным периодом порядка 200 дней, так что остается еще возможность найти в этой системе маломассивные планеты – вплоть до тех расстояний от звезды Альфа Центавра В, на которых возможно появление жизни.
Помимо измерений лучевых скоростей мы собираемся провести фотометрические наблюдения прохождения планеты на фоне Альфа Центавра В.
Не только для того, чтобы удостовериться, что планета действительно существует, но и для того, чтобы изучить ее внутреннюю структуру. Комбинация транзитных фотометрических измерений и измерений лучевых скоростей будет особенно эффективна для изучения этой системы. Так что мы с нетерпением ждем в 2017 году запуска космического телескопа CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite), на котором можно будет проводить высокоточную фотометрию прохождения планет на фоне звезд.

– Как вы считаете, могут ли существовать планеты в условиях, пригодных для жизни, в Млечном Пути?

– Конечно. Статистика, сделанная на основе данных со спутника Kepler и спектрографа HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), показывает, что планеты в зоне обитаемости, то есть там, где вода может существовать в жидком виде, должны довольно часто встречаться. Однако, у нас недостаточно точности, чтобы их обнаружить. Это станет возможным с ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet- and Stable Spectroscopic Observations) – спектрографом нового поколения, разрешение которого настолько велико, что позволит измерить смещения с лучевыми скоростями, порядка тех, что вызывает на Солнце присутствие Земли. Этот инструмент построят на VLT (Very Large Telescope) в 2016 году.

– Как обнаружение жизни на других планетах может отразиться на людях, населяющих Землю?

– Это скорее философский вопрос, мне сложно на него ответить.
Мы еще не знаем, как жизнь зародилась на Земле, так что сначала стоит ответить на этот вопрос, а потом уже думать о том, что будет, если мы найдем жизнь на других планетах.

– В России есть много талантливых студентов, которые хотели бы изучать экзопланеты, но в связи с тем, что этой области науки оказывается мало поддержки, она плохо развита у нас. Какой совет вы бы могли дать этим молодым людям?

– В астрофизике сложно изучать какую-либо тему, оставаясь всегда на одном месте. Вы должны открыть для себя перспективу учиться за рубежом. Я лично два года писал диссертацию в Португалии, потом переехал в Женеву, а в следующем году уезжаю в Соединенные Штаты. Я думаю, это также отличная возможность для путешествий.

* * *

«Открытие новых экзопланет со средой, удобной для обитания жизни, подобной земной, должно сделать экзобиологию одной из наиболее быстро развивающихся наук, – считает академик РАН, автор одной из самых цитируемых статей по астрофизике Рашид Сюняев. – Россия должна активно включиться в исследования экзопланет (хотя уже поздновато, да и наблюдать не на чем).
Если бы был доступ к телескопам Европейской Южной Обсерватории, можно было бы наблюдать с помощью ALMA и VLT планетную систему и распределение пыли в альфа Центавра B – одной из ближайших звезд.
Миллиметровый и субмиллиметровый интерферометр ALMA (66 антенн на 5-километровой высоте) способен разрешить эту систему, и дал бы (и даст в скором будущем!) уникальную информацию. Когда слушаешь доклады о результатах спутника Kepler – сотни открытых экзопланет вокруг далеких звезд! – становится грустно: вокруг бурлит жизнь, а у нас в изучении планет многое осталось на уровне идей 70-х годов».

Источник - http://science.compulenta.ru/716183/
Автор - Александр Березин