Заглядывая все дальше в глубины Вселенной, астрономы открывают самые необычные далекие планеты – и целые планетные системы. Недавно как раз была обнаружена одна из таких систем, совсем не похожих на нашу уютную Солнечную.

Ипсилон Андромеды – звезда, наличие у которой многопланетной системы было показано еще более 10-ти лет назад. Внимательное ее исследование, проведенное с помощью ряда наземных телескопов и орбитального Hubble показало, что система эта крайне необычна, по крайней мере, с нашей «околосолнечной» точки зрения.

Дело в том, что орбиты входящих в нее планет резко вытянуты и наклонены друг относительно друга. Вдобавок, в системе обнаружилась ранее неизвестная планета – и даже вторая звезда, так что система эта, похоже, является двойной. В сравнении с этим наша Солнечная система, в которой лишь орбита Плутона немного выбивается из общего единства, выглядит настоящим сумасшедшим домом. На самом деле, открытие в очередной раз ставит под сомнение наши теории возникновения и эволюции планетарных систем.

Сама по себе звезда U Андромеды расположена в 44 световых годах от нас и довольно близка по характеристикам к Солнцу. Масса ее составляет 1,28 солнечных масс, возраст – 3,3 млрд лет (у Солнца – 4,6 млрд), светимость тоже немногим больше солнечной. До недавнего времени считалось, что вокруг нее вращается 3 крупных планеты, газовых гиганта наподобие Юпитера.

Но после более чем тысячи сеансов наблюдений команда астрономов во главе с Барбарой Макартур пришла к выводу о том, что в системе имеется и четвертая планета (е), орбита которой пролегает намного дальше от звезды, чем у остальных. Кроме того, им удалось уточнить массу двух из трех ранее известных планет (c и d). Но главной неожиданностью, конечно, стало то, что орбиты этих планет даже близко не лежат в одной плоскости. Орбиты c и d отклонены относительно друг друга на 30 градусов.

Макартур и ее соавторы полагают, что система U Андромеды сформировалась, в целом, в ходе того же процесса, что и наша Солнечная система. То есть – планеты сконденсировались из некогда единого вращавшегося газопылевого облака, верней, из его остатков, после того, как из него же образовалась сама звезда (что и обусловливает одинаковое направление вращение звезды и ее планет, и почти совпадающие плоскости орбит). По мнению ученых, разница проявилась лишь на поздних этапах эволюции системы.

Нечто подобное произошло с самой дальней карликовой планетой Солнечной системы, Плутоном, орбита которого отклонена от общей плоскости довольно заметно – скорее всего, из-за притяжения соседнего великана Нептуна – притом, что влияние гравитации Солнца на этот далекий объект уже далеко не столь значительно.

Примерно то же самое могло случиться и в системе U Андромеды. Сложные гравитационные взаимодействия планет между собой, а также с открытой недавно второй звездой системы могли нарушать стабильность их орбит, выбросив часть планет вообще за пределы системы, а вращение оставшихся сделав крайне необычным.

Эта самая вторая звезда является небольшим и тусклым красным карликом, орбита ее не установлена. Скорее всего, она сильно вытянута, так что две звезды сходятся достаточно близко лишь на краткое время. В эти периоды влияние красного карлика на планеты своей звезды-соседки становится максимальным. В системе начинается полная неразбериха, которая ощущается потом очень и очень долго.

Солнцеподобная звезда Ипсилон (U) в созвездии Андромеды имеет необычные свойства, сильно отличающиеся от наших околосолнечных. Это первая звезда, у которой обнаружена своя многопланетная система. А орбиты входящих в нее небесных тел резко вытянуты и наклонены относительно друг друга.

Имя этой планеты – Саффар, а ещё её называют Ипсилон Андромеды b. Это газовый гигант, который вращается вокруг солнцеподобной звезды в созвездии Андромеды. Причём она расположена так близко к своему светилу, что год там проходит за пять дней.

Саффар не вращается вокруг своей оси, так что на одной её половине вечный день, на другой – бесконечная ночь. На свету температура на планете достигает 1650 °С, и там летают облака из горячих оксидов ванадия и титана, а также газообразных силикатов и железа. На тёмной стороне – мороз под −230 °С. Планета синеватого цвета и в 1,36 раза больше нашего Юпитера.

Газовый гигант Ипсилон Андромеды b, расположенный в 44 световых годах от нас, стал одной из первых экзопланет, обнаруженных астрономами. Он обращается очень близко к своей звезде, совершая полный круг по орбите всего за 4,6 земных дней, причем постоянно повернут к ней одной и той же стороной, буквально раскаленной под ее лучами.

Было бы совершенно разумным предположить, что самые жаркие области на планете находятся как раз на этой «солнечной» стороне, в месте, куда лучи звезды падают строго перпендикулярно. Однако ранее появились некоторые свидетельства тому, что они несколько смещены в сторону – и было высказано предположение о том, что связано это с движением сильных ветров. Впрочем, более свежие данные, полученные орбитальным ИК-телескопом Spitzer, ставят под сомнение эту гипотезу.

Spitzer свидетельствует, что самая жаркая область на Ипсилоне Андромеды b смещена не «немного», а на целых 80 угловых градусов – она вообще оказывается за пределами освещенной стороны планеты.

Ипсилон Андромеды b, двигаясь по орбите, не проходит между нами и своей звездой, так что планета была обнаружена не по периодическому «затемнению» звезды – самой распространенной технике поиска экзопланет. Вместо этого наземные телескопы зафиксировали ее наличие, массу и орбитальные характеристики по мельчайшему периодическому изменению положения звезды, вызванному влиянием гравитации этой крупной планеты.

Ну а Spitzer сумел получить данные о совокупном ИК-излучении, приходящем от звезды и планеты, и его изменении со временем, пока Ипсилон Андромеды b описывает полный круг по своей орбите. Были замечены и изменения, связанные с тем, что «солнечная» сторона планеты уходит из видимости телескопа. Самый мощный источник ИК-излучения при этом оставался видим.

В самом деле, если б это было не так, стоило бы ожидать, что в целом система звезды и планеты должна выглядеть максимально «темной» в ИК-лучах в те моменты, когда планета развернута к нам своей «ночной» стороной, а максимально «светлой», когда мы видим ее «дневную» сторону. На деле же оказалось, что ярче всего система излучает в те моменты, когда планета развернута боком, стороной, на которую лучи падают под косым углом.

Легко понять озадаченность астрономов – это примерно как обнаружить пляж, где жарче всего в те часы, когда солнце уже клонится к закату. И удовлетворительного объяснения этому явлению дать пока невозможно. Возможно, ветры на Ипсилоне Андромеды b дуют с невероятной, сверхзвуковой, скоростью, и создаваемые ими ударные волны вызывают дополнительный подогрев определенных участков. Возможно, эту роль играют какие-то сложные взаимодействия между магнитными полями звезды и планеты... Все это лишь версии, и для получения окончательного ответа понадобятся годы работы.

Ученые представили сводку погоды с планеты Ипсилон Андромеды, которая находится на расстоянии около 300 триллионов километров от Земли и относится к классу «горячих Юпитеров».

Профессора Д. Харрингтон из Университета Центральной Флориды и Б. Хансен, работающий в Калифорнийском Университете Лос-Анжелоса, вместе с коллегами представили результаты измерений дневных и ночных температур на планете, находящейся вне солнечной системы. Планета Ипсилон Андромеды находится на расстоянии около 300 триллионов километров от Земли и одета горячей атмосферой, чья температура достигает 3000 градусов.

На планете разница между ночной и дневной температурами должна быть очень значительна, следовательно, можно предсказать существование мощных потоков переноса тепла.

Проверка гипотез о движении тепла в атмосфере потребовала данных о дневных и ночных температурах. Подсчеты температур были сделаны на основе измерений уровня светового излучения дневного и ночного полушарий с помощью орбитального телескопа Spitzer.

Новые методы наблюдений и новые данные позволили построить модели переноса тепла и движения вещества в горячих атмосферах планет-гигантов.

По словам Харрингтона, теперь мы можем рассматривать атмосферу Земли и других планет солнечной системы в ряду других, в том числе находящихся очень далеко от Солнца. Ученые считают, что это поможет понять более общие метеорологические законы.

На экзопланете Ипсилон Андромеды b обнаружено горячее пятно, природа которого неясна. Пятно с самой высокой температурой расположено не на той стороне планеты, которая постоянно обращена к звезде, а в районе терминатора – линии, отделяющей освещенную часть небесного тела от неосвещенной. Работа исследователей опубликована в журнале Astrophysical Journal, а ее краткое описание приведено в пресс-релизе Лаборатории реактивного движения (JPL) при NASA.

Ипсилон Андромеды b, удаленная от Земли на 44 световых года, относится к классу так называемых горячих Юпитеров – планет, обращающихся совсем рядом со своей звездой, размер которых сопоставим с размером пятой планеты Солнечной системы. Ипсилон Андромеды b была открыта еще в 1996 году, и стала одной из первых найденных учеными экзопланет.

Планета совершает один оборот вокруг своего светила за 4,6 дня и всегда повернута к звезде одной стороной. Считалось, что именно на этой стороне температура планеты максимальна. Однако наблюдения с использованием инфракрасного телескопа Spitzer показали, что это не так. Телескоп способен улавливать инфракрасное (тепловое) излучение, исходящее от небесных тел. Чем горячее объект, тем более интенсивным оно будет.

Измерения показали, что больше всего тепла планета испускает не тогда, когда до наблюдателя доходит излучение ее освещенной стороны, а тогда, когда Ипсилон Андромеды b поворачивается к телескопу "боком". Из этих данных астрономы заключили, что в районе "сумеречной зоны" планеты есть участок, температура которого превышает температуру освещенной части.

Астрономы выдвинули несколько гипотез, объясняющих, как могло сформироваться такое тепловое пятно. По одной версии, вещество, из которого состоит планета, нагревается из-за того, что дующие на ней со сверхзвуковой скоростью ветра, "взбивают" его и разогревают. Однако этот вариант, как и все прочие, требуют дополнительной экспериментальной проверки.

На сегодняшний день астрономы обнаружили в космосе более пяти сотен экзопланет, однако только некоторые из них ученые могут наблюдать непосредственно. О существовании и характеристиках остальных внесолнечных планет исследователи судят по косвенным признакам. Недавно коллектив ученых предложил метод, теоретически позволяющий судить о присутствии на экзопланетах активных вулканов.

До сих пор исследование планет, находящихся за пределами Солнечной системы, сводилось к определению их глобальных параметров, таких как масса и размер. Планета, которая носит название Ипсилон Андромеды b (Upsilon Andromeda b), относится к классу так называемых «горячих Юпитеров». Она была обнаружена в 1996 году вблизи звезды Ипсилон Андромеды, удаленной от нас на расстоянии 40 световых лет. Период ее вращения составляет 4,6 суток. Ипсилон Андромеды b вращается вокруг своей звезды достаточно медленно и всегда обращена к ней одной стороной. Однако, поскольку это газовый гигант, во внешних слоях атмосферы планеты возможно быстрое перемещение вещества.

Астрономы установили, что разность температур дневной и ночной стороны Ипсилон Андромеды b очень велика и составляет примерно 1400 град.С. Это может означать, что атмосфера планеты «переизлучает» большую часть полученной энергии, при этом не успевает происходить конвективный перенос тепла в атмосфере от нагретой стороны к холодной, как это происходит на Юпитере.

Ученые использовали космический инфракрасный телескоп Спитцера для наблюдения за системой Ипсилон Андромеды в течение 5 дней. Они обнаружили, что интенсивность излучения планетарной системы изменяется в зависимости от того, в какой точке орбиты находится планета. Определив интенсивность излучения, когда планета поворачивалась к Земле своей освещенной стороной, и когда она «отворачивалась» от Земли, ученые смогли оценить разницу между дневной и ночной температурой на поверхности Ипсилон Андромеды b.