С чем у вас ассоциируется сахарная вата? Возможно, с легкими перышками или невесомыми снежинками, наверняка не со звездами или планетами. Мы привыкли думать, что планеты просто огромны и невероятно тяжелые. Однако последние научные открытия переворачивает наши представления об устройстве небесных тел с ног на голову. Человечества обнаружила в глубинах космоса удивительные миры, которые могут быть легкими как сахарная вата или кукурузные хлопья.
Такие планеты действительно существуют. Ученые даже отнесли их в особую группу под названием Сверхлегкие-планеты. Это экзопланеты, то есть космические объекты находящиеся за пределами нашей Солнечной системы. Их масса лишь немногим больше чем масса Земли, а радиус превышает параметры Нептуна. Эти планеты выглядят огромными тяжелыми как Юпитер, но на самом деле приблизительно в 100 раз легче его. Их плотность приблизительно равна половине грамма на кубический сантиметр, но даже среди этих планет, существуют еще более удивительной космические тела.
Взять к примеру экзопланеты Kepler-51b Kepler-51с и Kepler-51d из созвездия лебедя. Это 3 тело обращающееся вокруг звезды Kepler-51 обнаруженные в 2012 году с помощью космического телескопа Кеплер. Два года спустя после этого открытия, ученые обнаружили Kepler-51b и Kepler-51d. Две крайне низких по плотности объекта в этой системе, их плотность не превышает 0,1 г на кубический сантиметр.
Если представить себе составляющую этих планет в виде 160 литров, то этот объем будет весить лишь 16 килограмм. В то время как объем в 160 литров обычного земного песка, будет весить около 190 килограмм, но верны ли эти вычисления? Трудно представить себе существовании космических тел с такой низкой плотностью.
Экзопланеты очень трудно обнаружить и изучать, они находятся на слишком большом расстоянии от Земли, их свечения тускнеет из-за яркого излучения ближайших звезд. Для поиска таких специфических объектах, ученые используют различные методы непрямого определения и результаты конечно же не всегда точны. Первые попытки изучения звезды Wasp-9 с помощью высокоточного спектрографа под названием Harps, ошибочно определили, что в этой звездной системе планет нет вовсе.
Подобная судьба была и у известной звездной системы Альфа Центавра b. Изучения лучевой скорости этой звезды показывало, что зафиксированные колебания света, вызваны всего лишь некими погрешностями устройства, а не прохождением космических тел через источник света. Как позже выяснилось, это все таки было космическое тело экзопланета Альфа Центавра b. В случае со сверх легкими планетами Kepler-51 никаких ошибок не было. Это было подтверждено современными исследованиями с использованием телескопа Хаббл.
Астрономы университетов Колорадо и Болдырева изучили атмосферы планет Kepler-51b и Kepler-51d, надеясь найти следы воды на них. Они решили испробовать традиционный метод астрономического транзита, во время которого с точки зрения наблюдателя из определенной точке, одно небесное тело проходит перед другим небесным телом, заслоняя его часть. Согласно результатам исследования никаких молекул воды обнаружено не было, более того было очень сложно сказать какие именно процессы происходят в атмосферах этих сверхлегких гигантов.
Изучения объектов было затруднено сильной матовой дымкой в верхних слоях атмосферы планет. Чтобы прояснить ситуацию, ученым пришлось обратиться к компьютерной симуляции. В сложной компьютерной системе, по сути был задан вопрос: как такая атмосфера может порождать комбинацию сверх низкой плотности и матовой дымке.
Выяснилось, что смесь водорода и гелия окруженная слоем метана идеально может поддерживать эти условия. Все эти газы гораздо легче воздуха, вспомните воздушные шарики заполненные гелием. Метан создает ту самую дымку, которая мешает детальному изучению планет системы Кеплера-51. Астрономы ещё ранее обнаружили нечто подобное на Титане спутнике Сатурна. Именно из-за сильного содержания метана в атмосфере естественного спутника ученые не могли получить достаточно четкого изображения небесного тела. Это изменилось с появлением космического аппарата Кассини прибывшего к Сатурну в 2004 году.
В отличие от земных облаков, облака на титане содержат кристаллы соли. Это дало ученым понимание того, что Кеплер-51 b и Кеплер-51 d имеют много общего с другими насыщенными газами планетами и экзопланетами. Wasp-17b со средней плотностью 0,1 г на кубический сантиметр настолько легок, что теоретически может плавать на поверхности воды, если бы нашлась настолько гигантской емкость, разумеется.
Специалисты предполагают, что образование облаков связаны с температурой планеты, чем холоднее планета, тем сильнее она будет покрыт дымкой. Странно то, что Кеплер-51 b, c и d обладают слишком невероятными параметрами. Складывается ощущение, что эти меры просто не могли возникнуть из формироваться рядом с их звездами. Как вам факт, что атмосферы этих планета активно испаряются в космическое пространство. Этот феномен может объяснить почему сверхлегкие экзопланеты настолько редкие.
К настоящему дню открыто менее 15 этих сверхлегких гигантов, так эти планета очень молоды по меркам вселенной, им всего около 500 миллионов лет. Некоторые специалисты считают, что их текущее состояние, это всего лишь временный этап. Скорее всего в конце своего долгого пути Кеплер-51 b станет чем то вроде маленького Нептуна, а этот тип планет наиболее часто встречается в нашей галактике. А вот Кеплер-51 d находящиеся дальше от своей звезды, так и останется необычным небесным телом с крайне низкой плотностью.
Но даже он позже потеряет часть своей и без того малой массы и атмосферы. В конце-концов все 3 сверхлегких мира прекратят существование в том виде, в котором мы можем наблюдать сейчас. Наука пытается узнать больше об экзопланетах, астрономы возлагают большие надежды на космический телескоп Джеймс Уэбб, который должен заменить Хаббл в 2021 году.
Новый прибор будет обладать гораздо большей чувствительностью к далеким световым волнам и, возможно сможет заглянуть сквозь сильную облачность сверхлегких экзопланет. Есть и другие варианты изучение этих миров, ученые предлагают запустить нано зонды на солнечных парусах к самым дальним звездам.
Эти малютки сумеет сделать фотографии экзопланет и отправить их обратно на Землю. Безусловно с развитием науки и техники ученые откроют еще множество сверхлегких планет как и других, даже более удивительных. Считается, что только в нашей галактике существует около 100 миллиардов экзопланет, мы нашли лишь около 4160 из них.
Представьте сколько невероятных чудес до сих пор скрыто от нас. Экзопланета 55 рака b в созвездии рака, может быть как раз одним из таких чудес. Компьютерное моделирование проведенные в 2011 году показало, что эта планета состоит из графита и алмазов. В составе ее поверхности также есть карбид и силикаты. В центре планеты находится железное ядро. Вообразите себе мир, где алмазы занимают приблизительно 1/3 по всей поверхности.
На экзопланете HD 189733 b которая находится на расстоянии 63 световых лет от земли, идут дожди из стекла, да еще и в горизонтальном направлении. А все благодаря силе ветра которая может достигать там 8700 км в час. Существует и множество других удивительных мест в нашей галактике, на одни снег выпадает в виде камней, а на других на небосклоне можно наблюдать сразу несколько светил. Прямо как на планете Татуин в звездных войнах. Возможно, мы когда-нибудь обнаруженных экзопланеты чья плотность будет еще ниже чем в планетах Кеплер-51.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на канал, ставьте нравится, чтобы не пропустить новые статьи.
