ПЛАНЕТЫ, ТРАНСНЕПТУНОВЫЕ ОБЪЕКТЫ И…

ПЛАНЕТЫ, ТРАНСНЕПТУНОВЫЕ ОБЪЕКТЫ И… Ст. преподаватель кафедры теоретической 1 физики ПИ ЮФУ М. Л. Гожа

Как разложить планеты по полочкам? • Что такое планета? • Почему астрономы никак не могут договориться о терминах? • Кроме планет в Солнечной системе и кроме “обычных” экзопланет есть еще всякая экзотика. • Хотя все интуитивно представляют, что является планетой, оказывается, дать четкое определение, устраивающее всех, тяжело. Хотя и нужно постараться это сделать. 2

Плутон • Клайд Томбо 18 февраля 1930 года впервые обнаружил планету, которая была названа Плутоном. • Открытие Плутона вызвало к жизни смелую гипотезу, которую выдвинул основатель астрономического отделения Калифорнийского университета Фредерик Леонард, первый президент Общества по исследованию метеоритов. В 1930 году он предсказал, что Плутон всего лишь первый член семейства транснептуновых объектов, “которые еще ожидают своего открытия”. 3

Плутон и его спутники (? ) • В 90 -е годы стали открывать объекты пояса Койпера, и астрономы забеспокоились по поводу статуса Плутона. Наконец в августе 2006 года резолюцией МАС Плутон официально был “понижен в должности”. 4

Транснептуновый объект – небесное тело Солнечной системы, находящееся за орбитой Нептуна • В 1943 году ирландец Кеннет Эджворт утверждал, что за Нептуном может находиться множество тел, образовавшихся на заре существования Солнечной системы. • Американский астроном Джерард Койпер в 1951 году предсказал наличие пояса небольших ледяных тел, по размерам близких к астероидам, которые занимают кольцеобразную область в плоскости Солнечной системы, простирающуюся от орбиты Нептуна (30 а. е. от Солнца) до расстояний, возможно, в 100 или даже 150 а. е. 5

Экзопланеты • Экзопланета (от древнегреч. εξω, exo - “вне, снаружи”; • также экстрасолнечная планета от лат. extra - “вне, снаружи”) – • планета, обращающаяся вокруг иной звезды, то есть не принадлежащая Солнечной системе. • К середине декабря 2012 г. достоверно подтверждено существование 853 экзопланет в 672 планетных системах, из которых в 126 имеется более одной планеты. 6

На фотографии – экзопланета? • Если подтвердится, что объекты на снимке образуют пару (расстояние от нас до коричневого карлика составляет около 70 пк), то это будет первое прямое изображение экзопланеты. 7

Как открыть экзопланету? 1. По обращению звезды и планеты вокруг общего центра масс • Планета, обращаясь вокруг звезды, как бы раскачивает её, и мы можем наблюдать доплеровское смещение спектра звезды. Отклонения в движении звезды происходят с периодом обращения планеты. • Если планета обращается вокруг радиопульсара, виден не сдвиг спектральных линий, а изменение периода пульсара. • Точность измерений не позволяет обнаруживать около звезд планеты с массой меньше примерно десяти земных, а также планеты на орбитах с периодом более примерно 10 8 земных лет.

2. Метод гравитационного линзирования • Если две звезды выстраиваются примерно на одной линии, то земной наблюдатель увидит возрастание блеска более далекой звезды, т. к. более близкая работает как гравитационная линза, собирая ее свет. В том случае, если у близкой звезды есть планета, то мы увидим дополнительный рост блеска, поскольку планета также сработает как маленькая линза. • Чаще всего мы не будем знать около какой звезды обнаружена планета, поскольку звезда-линза обычно избегает прямого детектирования. 9

Примерно так может выглядеть система с самой маленькой из известных на сегодняшний день планет. Планету столь небольшой массы (в пять раз тяжелее Земли) удалось обнаружить благодаря эффекту микролинзирования. 10

3. Прохождение по диску звезды • Если мы находимся в плоскости орбиты экзопланеты, то для нас она будет периодически затмевать часть своей звезды. При этом блеск звезды будет немного уменьшаться. • Наблюдатель должен находиться в плоскости орбиты экзопланеты. 11

Так может выглядеть испаряющаяся планет Озирис • Первая открытая по прохождению по диску звезды экзопланета получила имя Озирис. Она настолько близка к своей звезде, что активно испаряется. 12

4. Планету можно просто увидеть • Сделать это непросто, ибо яркий свет звезды мешает. • Тем не менее для слабых звезд и бурых карликов прямое детектирование экзопланет уже стало возможным. Пару лет назад удалось получить прямое изображение планеты около коричневого карлика. Ну и, конечно же, так можно увидеть одиночный объект планетной массы. 13