Экзопланеты

Что такое экзопланеты

Экзопланеты (внесолнечные планеты) — это планеты за пределами Солнечной системы. Приставка «экзо» означает «вне, снаружи». Большинство экзопланет вращается вокруг звёзд, но встречаются и «планеты‑изгои», свободно перемещающиеся в космосе без привязки к орбите определённой звезды.

История открытий

• Первое предполагаемое обнаружение экзопланеты зафиксировано в 1917 году, но не получило подтверждения.
• Первое подтверждённое открытие сделано в 1992 году: обнаружены планеты, вращающиеся вокруг пульсара PSR B1257+12.
• В 1995 году Мишель Майор и Дидье Кело открыли первую экзопланету у звезды солнечного типа — 51 Пегаса b (метод лучевых скоростей). В 2019 году за это открытие учёные получили Нобелевскую премию по физике.
• По состоянию на февраль 2025 года подтверждено существование 5 834 экзопланет в 4 356 планетных системах; 977 систем содержат более одной планеты.

Основные типы экзопланет

1. Газовые гиганты (подобны Юпитеру и Сатурну).
   Пример: 51 Pegasi b — первый открытый газовый гигант у звезды солнечного типа; температура атмосферы > 1 000 °C.
   KELT‑9 b — самая горячая известная экзопланета: температура дневной стороны до 4 600 °C (расстояние от Земли — 667 световых лет).
2. Нептунианские экзопланеты — небольшие планеты с водородно‑гелиевой атмосферой.
   Примеры: Kepler‑1655 b (год = 11,9 дней), GJ 436 b (расстояние от Земли — 32 световых года).
3. Суперземли — планеты из газа и горных пород, в несколько раз больше Земли.
   Примеры: Barnard’s Star b (в 3,2 раза больше Земли, расстояние — 6 световых лет), GJ 15 A b (11 световых лет от Земли).
4. Планеты земного типа — скалистые тела, похожие на Землю, Марс или Венеру.
   Примеры: TRAPPIST‑1 e (масса = 60 % массы Земли, год = 6,1 дня), TRAPPIST‑1 d (третья от своей звезды, температура поверхности ≈ 2 290 °C).
5. Планеты‑изгои — не привязаны к орбите звезды; предположительно, в Млечном Пути их миллиарды.

Как обнаруживают экзопланеты

1. Транзитный метод
   Фиксируют периодическое падение яркости звезды, когда планета проходит перед ней.
   Пример телескопа: «Кеплер», TESS.
2. Метод лучевой скорости (доплеровский)
   Регистрируют колебания звезды из‑за гравитационного влияния планеты (смещение спектральных линий).
3. Гравитационное микролинзирование
   Используют эффект гравитационной линзы: яркость далёкой звезды временно возрастает, если между ней и Землёй проходит звезда с планетой.
4. Прямое изображение
   Снимают планету, заглушая свет звезды (требуют коронографы и др. технологии).
5. Астрометрия
   Измеряют «покачивания» звезды на небе из‑за влияния планеты (требует высокой точности).

Ключевые объекты и расстояния

• Проксима Центавра b — ближайшая к Земле экзопланета (≈ 4,2 световых года). Тип: суперземля; радиус ≈ 1,03 радиуса Земли, масса ≈ 1,07 массы Земли, средняя температура ≈ −39 °C.
• Barnard’s Star b — вторая по близости экзопланета (≈ 6 световых лет). Тип: планета земного типа; радиус ≈ 0,72 радиуса Земли, масса ≈ 0,299 массы Земли, средняя температура ≈ +165 °C.

Потенциальная обитаемость

Учёные ищут экзопланеты в «зоне Златовласки» (обитаемой зоне звезды), где возможно существование жидкой воды. Также исследуют «гисейские миры» — планеты с океанами, которые могут сохранять жидкое состояние и за пределами стандартных обитаемых зон.

Перспективы исследований

• Развитие космических телескопов (например, телескоп Джеймса Уэбба) ускоряет открытие и изучение экзопланет.
• Главная цель — найти потенциально жизнепригодные миры и понять разнообразие планетных систем во Вселенной.