Источник:
http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/new_planetary_system.html
Kepler-11 это звезда, подобная Солнцу, вокруг которой по орбитам вращаются шесть планет. Время от времени, две или более планет проходят перед звездой одновременно, как, например, эти три планеты на реконструкции художника, которые наблюдал аппарат NASA Кеплер 26 августа 2010 года.
Иллюстрация: NASA/Tim Pyle
Ученые, использующие аппарат NASA Kepler, космический телескоп, недавно открыли шесть планет, состоящих из смеси твердых материалов и газов, которые вращаются по орбитам вокруг одной звезды, схожей с нашим Солнцем и известной, как Kepler-11, которая расположена на расстоянии примерно 2000 световых лет от Земли.
«Планетная система Kepler-11 просто потрясающая! – Говорит Джек Лиссо (Jack Lissauer), специалист по планетным системам и член научной команды Кеплер в Исследовательском центре NASA в Эймсе, Мофетт Филд, Калифорния. – Она невероятно компактная, она невероятно плоская, там невероятно большое количество больших планет, вращающихся близко к своей звезде – мы не знали, что такие системы могут существовать».
Другими словами Kepler-11 является наиболее полной и наиболее компактной планетной системой, известной на данный момент, кроме нашей собственной.
«Мы знаем лишь несколько звезд, у которых есть более одной планеты, проходящей рядом, а Kepler-11 – первая известная звезда, у которой их более трех, – рассказывает Лиссо. – Поэтому мы точно можем сказать, что такие системы необычны. Мы считаем, что во Вселенной имеется менее одного процента звезд, которые имеют такую систему, как Kepler-11. Но один ли это процент из тысячи, один из десяти тысяч или один из миллиона, чего мы в точности не знаем, мы только что наблюдали одну из них».
Все планеты, которые вращаются вокруг желтого карлика Kepler-11, больше Земли, а самые крупные из них сравнимы по размерам с Ураном и Нептуном. Планета внутреннего круга, Kepler-11b, в десять раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу. Далее, в наружном круге находятся планеты Kepler-11c, Kepler-11d, Kepler-11e, Kepler-11f и самая дальняя планеты Kepler-11g, которая вдвое ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу.
Эта реконструкция художника показывает планетную систему Kepler-11 и нашу Солнечную систему с наклонной перспективы, чтобы показать, что орбита каждой планеты лежит на схожей плоскости.
Иллюстрация: NASA/Tim Pyle
«Пять планет внутреннего круга ближе к своей звезде, чем какая-либо из планет нашей системы к Солнцу, а шестая звезда находится очень близко», – сообщил Лиссо.
Если бы Kepler-11g находилась в нашей солнечной системе, она бы вращалась между Меркурием и Венерой, а остальные пять планет вращались бы между Меркурием и нашим Солнцем. Орбиты пяти планет внутреннего круга в планетной системе Kepler-11 намного ближе друг к другу, чем орбиты каких-либо планет в нашей солнечной системе. Пять внутренних экзопланет вращаются вокруг желтого карлика с периодом 10 и 47 дней, в то время как у Kepler-11g период обращения составляет 118 дней.
«Изучая размеры и массу пяти внутренних планет, мы определили, что они подпадают под категорию самых маленьких подтвержденных экзопланет или планет за пределами нашей солнечной системы, – рассказывает Лиссо. – Эти планеты являются смесью твердых материалов и газа, и, возможно, на них есть вода. Твердые материалы отвечают за большую часть массы планеты, в то время как газ занимает большую часть ее объема».
Если верить Лиссо, Kepler-11 – это замечательная планетная система, чья архитектура и динамика дает нам ключи к вопросу об ее формировании. На планетах Kepler-11d, Kepler-11e и Kepler-11f находится огромное количество легкого газа, который, по словам Лиссо, означает, что, по крайней мере, три планеты системы сформировались на заре истории этой планетной системы, в течение пяти миллионов лет.
Планетная система рождается, когда ядро молекулярного облака разрушается и формирует звезду. В это время диски газа и пыли, в которых формируются планеты и которые называются протопланетные диски, окружают звезду. Протопланетные диски видны вокруг большинства звезд, возраст которых менее миллиона лет, но они также имеются у нескольких звезд возрастом более пяти миллионов лет. Это привело ученых к теории о том, что планеты, которые содержат большое количество газа, формируются относительно быстро, чтобы получить как можно больше газа до того, как их диски рассеются в космическом пространстве.
Космический аппарат Кеплер продолжит присылать научные данные про новую планетную систему Kepler-11 все оставшееся время его миссии. Чем больше данных о прохождении планет пришлет Кеплер, тем лучше ученые смогут оценить размеры и массу планет.
«Эти данные дадут нам возможность более точно подсчитать размеры и массу планет и позволят определить больше планет, которые вращаются вокруг звезды Kepler-11 star, – сообщил Лиссо. – Возможно, мы найдем в этой системе седьмую планету, либо исходя из ее проходов мимо звезды, либо благодаря силам гравитации, которая влияет на шесть планет, которые мы уже обнаружили. Мы собираемся узнать много нового обо всем разнообразии планет, которые вращаются вокруг своих звезд в нашей галактике».
Космическая обсерватория Кеплер ищет характерные признаки планет, измеряя мельчайшее снижение яркости звезд, когда планеты проходят перед ними. По изменению яркости звезды также можно определить размер планеты. Температуру планеты можно определить по характеристикам той звезды, вокруг которой она обращается, и периоду ее обращения.
Научная команда Кеплера использует наземные телескопы, а также космический телескоп Спитцер для продолжения наблюдений за кандидатами на звание планет и другими интересными объектами, найденными космическим аппаратом. Поле звезд, которое наблюдает Кеплер в созвездиях Лебедя и Лиры можно увидеть с наземных обсерваторий только с весны до ранней осени. Данные от этих наблюдений помогают определить, каких из кандидатов можно с уверенностью отнести к планетам.
Кеплер продолжит проводить свои научные исследования, как минимум, до ноября 2012 года, в поисках планет, схожих размерами на Землю, и включая те, чьи звезды находятся в обитаемой зоне, где вода может существовать на поверхности планеты в жидком виде. Так как прохождение планет в обитаемой зоне звезд, схожих с нашим Солнцем, происходит примерно раз в год, а для подтверждения требуется фиксация трех таких случаев, считается, что для поиска и подтверждения планеты, схожей на Землю потребуется, по меньшей мере, три года.
«Кеплер может видеть только 1/400 всего неба, – говорит Уильям Боруски из Исследовательского центра NASA в Эймсе, Мофетт Филд, Калифорния, старший научный руководитель миссии. – Он может найти только малую долю планет вокруг звезд, которые он исследует, потому что их орбиты выровнены неправильно. Если принимать во внимание эти два фактора, то согласно нашим результатам, вокруг звезд, которые окружают наше Солнце, должны обращаться миллионы планет».
Майкл Мювинни/Рейчел Хувер
Исследовательский центр Эймс, Мофетт
Трент Дж. Перротто
Штаб-квартира, Вашингтон
