Magnus Fragor

Главная » Статьи » Космос

Мир жестоких крайностей

На одной ее стороне стоит дикая жара до 2600 градусов по Цельсию, на другой прохладно и до 117 градусов. На горячей половине планеты скалы испаряются и конденсируются в огромных каменных облаках, после чего эти облака проливаются дождем из жидких камней или магмы обратно на поверхность.

Астрономы получили первые доказательства существования каменных Суперземель, то есть экзопланет, напоминающих по плотности Землю. В рамках работы ученых интересовала планета Corot-7b (которая раньше называлась Corot-Exo-7b). Она была открыта в феврале 2009 года. Тогда исследователи не смогли вычислить точные параметры небесного тела, однако одной оценки на радиус оказалось достаточно, чтобы объявить Corot-7b самой маленькой из известных экзопланет.

Дальнейшие наблюдения позволили уточнить характеристики небесного тела. Так, в августе 2009 года астрономы объявили, что радиус планеты составляет 1,68 земных с погрешностью около 5 процентов. Кроме этого они выяснили, что планета Corot-7b вращается вокруг собственной звезды с периодом примерно 20 часов (0,85359 земных суток с небольшой погрешностью) на расстоянии 0,0172 астрономической единицы.

Единственным неясным параметром оставалась масса – астрономы смогли только оценить, что она меньше 21 земной. Теперь, используя спектрограф HARPS, установленный в обсерватории La Silla, ученые изучали изменения спектра, вызываемые движением звезды и планеты вокруг общего центра масс. Многомесячные наблюдения позволили установить, что масса планеты составляет около 5 земных.

По словам исследователей, это означает, что средняя плотность планеты сравнима с земной. Ученые полагают, что составы планет также схожи. При этом, однако, температура на освещенной части планеты составляет около 2 тысяч градусов по Цельсию, поэтому говорить о сходстве Corot-Exo-7b и Земли не приходится. Однако новые результаты являются первым серьезным подтверждением существования каменных Суперземель – ранее ученые делали только предположения, исходя из расположения и примерных размеров планет.

Многие исследователи, однако, не согласны с выводами работы. Они полагают, что авторы могли не учесть некоторые факторы при анализе данных, что может привести к значительным погрешностям.

Планета названа в честь ее первооткрывателя – телескопа Корот. КОРОТ – космический телескоп, созданный усилиями Национального Космического Сообщества Франции (CNES), при участии Европейского Космического Агентства, а также научно-исследовательских центров Австрии, Испании, Германии, Бельгии и Бразилии. Основной задачей телескопа является поиск экзопланет, в том числе и планет земного типа. Другой задачей телескопа является изучение внутреннего строения звезд.

Спутник изготовлен на базе платформы Proteus, впервые опробованной в составе КА Jason-1. На орбиту КОРОТ вывела модернизированная ракета-носитель «Союз 2-1Б» с разгонным блоком «Фрегат». Аппарат был запущен с космодрома Байконур 27 декабря 2006 года в 17:23 по московскому времени.

Масса COROT-7b превышает массу Земли в 7 раз. Планета почти в два раза превосходит Землю по диаметру и вращается вокруг своей звезды невероятно быстро, полный оборот она делает всего за 20 часов! COROT-7b, находящаяся примерно в 480 световых годах от нас, оказалась небольшим скалистым миром, который был бы похож на наш дом, если бы не … жгучая жара и каменные дожди.

В ходе долгих исследований ученые выяснили, что COROT-7b повернута к своей звезде только одной стороной. Температура на этой освещенной стороне достигает примерно +2500-2600ºС. В таких условиях здесь образуется огромный бушующий лавовый океан. Он находится в процессе постоянной конвекции: нижние слои огненной лавы нагреваются, становятся легче и поднимаются вверх; верхние же слои, наоборот, охлаждаются, тяжелеют и опускаются вниз. Это происходит непрерывно. Таким образом, огненная стихия находится в постоянном интенсивном движении.

Столь высокая температура на планете приводит к мощным испарениям океанов лавы. Испарения, поднимаясь, формируют необычную атмосферу. Ученые выяснили, что ее компонентами являются, в основном, натрий, калий, кислород (полученный в результате термического разложения скальных пород) молекулярный и атомарный, а также газообразный монооксид кремния. Находясь в верхних слоях атмосферы, компоненты породы застывают, приобретают каменистую структуру и выпадают каменным дождем или своеобразными снежинками – крошечными частицами застывающих скал.

Интересно, что из облаков, находящихся на разных атмосферных уровнях, выпадают осадки из разных составляющих. Одна из этих составляющих – энстатит. Это породообразующий минерал магматического происхождения, его окраска бывает белой, серой, коричневатой, зеленоватой или желтоватой. Осадки другого уровня представляют собой волластонит – белый минерал с сероватым или буроватым оттенком, природный силикат кальция. Также бывают осадки из корунда (минерала, который является непрозрачным, сероватым, и может быть как крупнозернистым, так и мелкозернистым) и из редкого минерала – шпинели (смешанный оксид магния и алюминия).

Что же касается неосвещённой стороны планеты, она, по всей видимости, представляет собой кору застывшей лавы, поверх которой располагается очень толстый слой водяного льда.

Планета Corot-7b стала первой Суперземлей, массу и радиус которой удалось измерить. В рамках работы планетарная система изучалась при помощи транзитного метода.

Астрономы почти сразу получили оценку на размер радиуса объекта, что позволило им объявить Corot-7b самой маленькой на сегодняшний день экзопланетой.

Открытие новых планет, вне солнечной системы началось в 1991 году, со временем, оно прогрессировало, сейчас открыто великое множество планет, но нет такой планеты, где официально подтверждено наличие жизни. В 2009 году был обнаружен печально известный CoRoT-7 b, мир жестоких крайностей.

И хотя CoRoT-7 b, считается полноценной планетой, так называемой Суперземлёй, это скорее остаток, скелет планеты.

CoRoT-7 b был горячим Юпитером, размером, примерно, с Сатурн. Он настолько близко подобрался к своей звезде CoRoT-7, что она сожгла газовую оболочку с планеты, оголив каменное ядро.

Расстояние от планеты до звезды составляет 2,54 миллиона километров, это в 23 раза ближе, чем Меркурий к Солнцу. CoRoT-7 b постоянно повернут одной стороной к своей звезде, он находится в приливном захвате. Если находиться на светлой стороне экзопланеты и посмотреть в небо, то мы увидим Солнце, которое в 360 раз больше, чем на земном небе, гигантское Солнце, которое всегда в зените, неподвижно, нет заката и восхода. Солнечная сторона планеты, представляет собой печь, пылающую при температуре 2500-2600 °C, это обширный океан лавы, которая кипит, испаряется, формируя каменные облака.

Эти облака отходят на более прохладную полосу планеты, каменные пары склеиваются в гальку и выпадают дождём. На планете CoRoT-7 b идут каменные дожди.

Дальше от солнечной стороны есть полоса относительного комфорта, здесь лава застывает, превращаясь в скалы, там всегда сумерки, но эта уютная зона узка. Дальше следует теневая сторона планеты, которая повернута в космос, она никогда не видит свет.

В отличии от горячих Юпитеров, где структура газовая, и температура на сторонах не сильно контрастирует, CoRoT-7 b состоит из камня, через него не проходит жар звезды, ночная сторона планеты никак не нагревается, поэтому на ней всегда космический холод, примерно -235 °C, жуткая каменно-ледяная пустыня, на которой царит вечная ночь.

Сколь ни привычны мы к таким явлениям, как ветер, дождь или снег, на других планетах они совершенно непохожи на наш снег, дождь или ветер. Атмосфера одной из них вообще состоит из молекул обычных для нас каменистых пород.

За последние пару десятков лет открыто уже более 400 экстрасолнечных планет. Однако особенности самого метода их обнаружения и другие ограничения приводят к тому, что подавляющее большинство из этих планет относятся к классу «горячих юпитеров», раскаленных газовых гигантов, вращающихся сравнительно недалеко от своих звезд – их массы в сотни раз больше земной, а размеры – в тысячи.

Планета COROT-7b на этом фоне смотрится особенной: она лишь вдвое больше Земли, и впятеро тяжелее. Она стала и первой планетой, открытой в системе звезды COROT-7, желтого карлика из созвездия Единорог. Несколько месяцев после нее, в августе этого же года, группа европейских астрономов сообщила об обнаружении здесь и второй планеты, COROT-7c.

Подробные данные о размерах и поведении этих планет позволили ученым ориентировочно подсчитать плотность COROT-7b, и она оказалась примерно такой же, как у Земли. Это позволяет с достаточной уверенностью предположить, что планета эта – тоже каменистая, покрытая твердой корой. При этом, «планетой земного типа» назвать ее никак нельзя.

Взять хотя бы размеры орбиты: от COROT-7b до ее звезды – всего 2,6 млн км, в 23 раза ближе, чем до Солнца от Меркурия. Из-за этого гравитация звезды удерживает планету так же надежно, как Земля – Луну. И она так же обращена к звезде всегда одной и той же стороной. На этой стороне температуре держится в районе 2600 Кельвин, при такой жаре камни не то что плавятся, а просто испаряются. Зато с противоположной стороны сравнительно холодно, всего 50 Кельвин (-223оС).

Видимо, столь жесткое воздействие звезды следует винить в том, что в атмосфере COROT-7b нет ни большинства веществ, которые составляют наш земной воздух, – ни воды, ни азота, ни диоксида углерода. Единственная его атмосфера – пар, который создает перегретый звездой океан расплавленной силикатной лавы.

Чтобы описать поведение такой необычной атмосферы, ученые и создали ее теоретическую компьютерную модель. Однако, не зная в точности химического состава планеты, ученые вынуждены были несколько раз повторить расчеты, используя разные подходящие под имеющиеся данные варианты. И во всех случаях поведение и состав атмосферы оказались очень и очень схожими.

Натрий, калий, моноксид кремния и кислород, в атомарной и молекулярной формах, составляют львиную долю атмосферы. Кроме того, в ней имеются и другие элементы, которые вместе встречаются в земных силикатах – магний, алюминий, кальций, железо.

Логично поинтересоваться, откуда здесь кислород? Ведь даже на Земле этот активный элемент в свободной форме не существовал, пока растения не стали выделять его в больших количествах в ходе фотосинтеза. «Кислород – едва ли не самый распространенный элемент в составе минералов, – так что если вы «испаряете камни», вы обязательно выделяете его в свободной форме».

И конечно, такая необычная атмосфера создает и необычный климат. Поднимаясь все выше и выше, вы входите во все более холодные слои атмосферы, и в конце концов оказываетесь в местах, насыщенных «каменным паром» так же, как земная атмосфера – водным. Только вместо пушистых облаков здесь сгущаются силикатные тучи, в конце концов проливающиеся дождем мелких камешков, которые тут же снова плавятся у поверхности планеты».

Интересно, что конкретный минерал, в которых конденсируются такие вещества, зависит от высоты, на которой это происходит, и более легкие породы образуются выше тяжелых – и среди них такие, которые формируют на Земле отложения энстанита, корунда, шпинеля, волластонита.

В то же время, натрий и калий, имея куда более низкие точки кипения, не падают дождем, а остаются в атмосфере в виде едких щелочных газовых облаков, и понемногу уносясь в космос воздействием «солнечного ветра» звезды COROT-7. Эти облака оказались хорошо различимы даже достаточно мощными наземными телескопами.

CoRoT-7b – по-настоящему причудливая планета, потому что на ней идет снег из камней!

Лава на освещенной стороне нагревается настолько, что в результате выпаривается, как вода на нашей планете. Это создает массивные каменные облака, которые после конденсируются на относительно более прохладной стороне и в результате обрушиваются на поверхность в виде огромных валунов. Если бы мы могли выдержать экстремальные температуры на этой планете, то зрелище открылось бы, и правда, весьма занятным.

Категория: Космос | Добавил: laf2304 (21.03.2020)
Просмотров: 226 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar
[ Категории раздела ]
Космос [306]
Природа [310]
Общество [326]
Технологии [309]
Загадки Вселенной [350]
Разное [252]

[ Поиск ]

[ Вход на сайт ]

[ Статистика ]

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Copyright ARA © 2025
uCoz