Излучение самой жаркой планеты

20.06.2017

Излучение самой жаркой планеты

Ученые открыли новую планету, которая бьет все рекорды по жаре. Планету из кипящего газа открыли с помощью самодельного непритязательного телескопа. Был обнаружен обжигающе горячий новый мир.

 

Планета KELT-9b бьет все рекорды со своей палящей температурой в целых 4,6 тысяч Кельвинов (примерно 4 327 градусов Цельсия).

 

«Она более чем на тысячу градусов жарче, чем самая жаркая планета из всех известных. Так что она намного жарче, чем другие планеты», — говорит Ларс Буххаве, лектор Института Нильса Бора при Копенгагенском университете.

 

Он входит в группу ученых, обнаруживших горячую планету, описанную в последнем выпуске известного научного издания Nature.

 

Молекулы разрываются

 

Эту недавно открытую планету можно сравнить с другим газовым гигантом — Юпитером. Юпитер — самая большая планета нашей Солнечной системы, но KELT-9b в 1,9 раз больше, в 2,9 раз тяжелее и во много раз горячее.

 

«Нельзя даже и думать о какой-то жизни на этой планете. Она настолько горячая, что нельзя даже рассчитывать на сохранение молекулярных связей. Они разрываются на части, так что газ на поверхности планеты состоит в основном из отдельных атомов», — говорит Ларс Бучхаве.

 

Насколько горячими бывают звезды

 

Миа Лундквист (Mia Lundkvist) из Орхусского университета тоже изучает горячие планеты и звезды, и она считает новое исследование «очень интересным».

 

«Всегда бывает очень интересно, когда открывают планеты с экстремальными характеристиками — планеты, не похожие на другие. KELT-9b — как раз такая экстремальная планета, она намного жарче, чем любая другая», — говорит Миа Лундквист, постдокторант Института физики и астрономии, не принимавшая участия в новом исследовании.

 

Материнская звезда KELT-9b — звезда, вокруг которой вращается планета, — тоже экстремально горячая: целых 10 170 Кельвинов (9 897 градусов Цельсия), что в два раза горячее, чем наша собственная материнская звезда, Солнце.

 

«Мысль о том, что эта планета получает света и тепла примерно в 45 тысяч раз больше, чем то, что мы получаем о Солнца здесь, на Земле, завораживает», — говорит Миа Лундквист.

 

Мощный жар, исходящий от материнской звезды — это лишь одна из причин рекордной температуры KELT-9b. Другая причина заключается в том, что планета находится очень близко к своей звезде. В то время как оборот Земли вокруг Солнца занимает год, KELT-9b находится так близко к материнской звезде, что ей на круговой маршрут требуется всего полтора дня.

 

Рекордно жаркая

 

Одна сторона планеты KELT-9b жарче, чем другая.

 

Дело в том, что планета всегда повернута одной и той же стороной к своей звезде — как Луна всегда повернута одной стороной к Земле.

На горячей стороне KELT-9b температура составляет около 4,6 тысяч Кельвинов (4 327 градусов Цельсия).

 

До сих пор рекорд температуры для планеты составлял 3,3 тысячи Кельвинов (3 027 градусов Цельсия)

 

У планеты может быть хвост

 

«Когда KELT-9b носится вокруг своей звезды, за ней может оставаться хвост вещества, такой же, какой, как известно, имеется у комет», — рассказывает Ларс Буххаве.

 

 «Планета расположена так близко к звезде, что подвергается бомбардировке излучением. Это может приводить к испарению вещества с планеты, в результате чего у нее появляется кометообразный хвост. Это не так уж необычно для планет, которые находятся близко к своим материнским звездам. Но мы пока не знаем, происходит ли это в данном случае. На данный момент мы лишь открыли саму планету», — говорит Ларс Буххаве.

 

Расчеты нового исследования указывают на то, что ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) от материнской звезды настолько велико, что все атмосфера планеты может испариться за время жизни звезды, отмечает Миа Лундквист.

 

«Но эта оценка неточная, так как испарение — это сложный процесс, который мы пока не полностью понимаем. Поэтому здорово обнаруживать такие планеты, как KELT-9b, чтобы попытаться выяснить, насколько они редки или, наоборот, распространены», — говорит Миа Лундквист.

 

Как определяется температура

 

Ученые могут (если упростить) рассчитать температуру планеты и ее звезды, отталкиваясь от типа излучения, испускаемого звездой. Например, на температуру звезды указывает цвет излучения.

 

Когда известна температура звезды, ученые могут рассчитать температуру планеты, исходя из знаний о величине расстояния между звездой и планетой.

 

Самые горячие звезда с планетой

 

В последние годы ученые открыли тысячи экзопланет — то есть планет, которые, как KELT-9b, вращаются вокруг других звезд, а не вокруг Солнца. Только шесть из ныне известных экзопланет вращаются вокруг звезд очень горячего типа, называемых звездами класса А, и ни одной планеты до сих пор не находили у еще более горячих звезд — класса B.

 

Материнская звезда KELT-9bs находится на границе между классом А и классом B, и поэтому она — горячее всех открытых звезд, у которых есть экзопланета.

 

«Планеты трудно обнаруживать у горячих, а значит — более крупных звезд, поэтому планет, принадлежащих горячим звездам, открыто значительно меньше, чем тех, которые прнадлежат более холодным типам. Эти планеты труднее обнаружить, но это не значит, что их там нет. Во всяком случае, эта планета — доказательство того, что планеты могут существовать вокруг очень горячих звезд», — говорит Ларс Буххаве.

 

Как находят планеты

 

У горячих звезд-гигантов обнаружить экзопланеты сложнее, и это влияет на способ, которые ученые применяют для их поиска.

 

Ведь непосредственно увидеть такие планеты нельзя. Их открывают только потому, что те затемняют собой материнскую звезду, объясняет Ларс Буххаве.

 

«Когда планета проходит перед своей звездой, возникает провал в кривой блеска звезды. При проходе перед более крупной звездой провал в кривой блеска небольшой, именно поэтому и сложнее обнаружить планеты, которые вращаются вокруг больших, горячих звезд», — говорит Ларс Буххаве.

 

Открыта с помощью маленького телескопа

 

Несмотря на эти трудности, новая планета была обнаружена вовсе не с помощью самого передового научного оборудования. Напротив, KELT-9b открыли с помощью маленького телескопа, который по сравнению со многими своими гигантскими собратьями кажется чуть ли не «некондицией».

 

Впервые планету «засек» маленький телескоп Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT) North в Обсерватории Винера в Аризоне в 2014 году.

Телескоп KELT создан для наблюдения за яркими, сильно светящимися звездами, в то время как другие телескопы обычно рассчитаны на исследование далеких звезд, которые трудно разглядеть«, — объясняет Ларс Буххаве.

 

«Телескоп был сконструирован ребятами из Университета Огайо. Они купили совершенно стандартные линзы и обычные телескопы серийного производства, так что цена очень сильно отличалась от стоимости гигантских сверхдорогих телескопов», — рассказывает Ларс Буххаве, упоминая о том, что самый большой телескоп на Земле — Европейский чрезвычайно большой телескоп (European Extremely Large Telescope), который сейчас планируется построить, будет стоить более одного миллиарда евро.

 

«Можно построить 13 тысяч обсерваторий с телескопами KELT за те деньги, что будут потрачены на Европейский чрезвычайно большой телескоп. Это забавно: обычно астрономия движется в сторону все более крупных телескопов, но этот случай показывает, что всегда остается место для новых открытий, даже если бюджет у вас относительно небольшой».

 

Лисе Брикс (Lise Brix) Videnskab, Дания

---

Температура — это динамическая величина, определяющая градиент передачи определённой порции энергии, т.е. весьма относительна (обычно её пытаются подвязывать к весьма специфическим условиям у поверхности нашей планеты, уровня мирового океана). Даже излучение не может давать абсолютную привязку, т.к. длина волны излучения — не более чем сигнатура (суперпозиция квантов) поля взаимодействия двух материальных объектов (систем). Это же касается оценки масс — это очень относительно (привязке к земным масс-единицам очень неточна из-за того, что мы наблюдаем с самой Земли). Размер небесных телопределяется не их массой, а скорее "возрастом" процесса распада ядра и влияния окружающих тел, с которыми оно имеет взаимодействие. Вселенная — это сложная многомерная колебательная массообменная система. Одни небесные тела быстро расстаются с энергией своих оболочек (имеют высокие "температуры"), другие очень вяло (равновесные) или даже антитемпературные (поглащают как черные дыры). Температурная шкала Кельвина касается лишь узкого термодинамического участка состояний материи, когда различимы состояния отдельных атомарных объектов (при слиянии кварков говорить о химическом составе не приходится). Количество фазовых состояний материи зависит не столько от собственной накопленной энергии, а от состояния системы, частью которой является рассматриваемый процесс. Если кристаллическую решётку любого химсостава, когда, поверхностные свойства уже зависят от внешних факторов, переход к состоянию, когда атомы решётки сближаются на соразмерные "размеру" ядер "расстояния", то ядра "спекаются" с "поглащением" энергии, гораздо большим, чем усилия, затраченные на их сближение, образуя иную сущность (гиператомы). Какова запасённая энергия этих атомов, если "температура" — это как скорость, тише едешь — дальше будешь? Если взять один электрон и разложить его на кванты (полностью аннигилировать), энергии хватит на обеспечение среднего города на год (это грубая оценка), другое дело что в земных условиях это неосуществимо. И вообще, я бы особо не увлекался этим вещами неразобравшись. Химической энергии солнца заглаза хватит для проращивания (планетарного прогресса) нашей биоцивилизации, а межзвёздная экспансия неизбежно изменит нашу земную природу.

Тут вспомнились фантазии на предмет путешествий к центру Земли: боюсь, что вернуться на поверхность было бы на порядки тяжелее, чем полететь в космос вследствие гравитационных сил (планета — это вам не комента). Так что, судить о звёздах (активно худеющих небесных телах) по излучению их корон — дело неблагодарное (и смешное, здесь неформат обсуждать все изложенные в статье нелепицы, правда я и сам навык утерял чтобы разжёвывать простым популярным языком, не занимался этой проблематикой уже лет тридцать). Просто не удержался, воротит от околоаучной чуши этих дремучих последователей школы коперника (хотя спасибо за описательный материал). Позвольте физическим химикам-ядерщикам заниматься вопросами космологии, а не дилетантам-телескопщикам.