Super maa

Super -maa (tai super -maa) on planeettojen luokka , jonka massa on suurempi kuin Maan massa, mutta pienempi kuin Neptunuksen massa [3] .

Tämän tyyppisiä planeettoja on löydetty suhteellisen hiljattain muiden tähtien ympäriltä. Supermailla on suhteellisen pieni massa ja niitä on vaikea havaita Doppler-spektroskopialla .

Määritelmä

Pohjimmiltaan supermaiden määritelmä perustuu planeetan massaan. Termi ei tarkoita mitään erityisiä ominaisuuksia, kuten pinnan lämpötilaa, koostumusta, rataparametreja, asuttavuutta tai tiettyjen ekosysteemien läsnäoloa. Raja supermaiden ja kaasujättiläisten välillä on sumea, ja sen arvioidaan olevan noin 10 Maan massaa [4] [5] [6] (noin 69 % Uranuksen massasta, joka on aurinkokunnan pienin jättiläinen planeetta ).

Tällaisen planeetan massan alarajalle lähteet antavat erilaisia ​​arvoja: 1 [4] tai 1,9 [6] - 5 [5] Maan massaa. Populaaritieteelliset julkaisut antavat muita arvoja [7] [8] [9] . Termiä "super-Maa" käytetään myös viittaamaan planeetoihin, jotka ovat suurempia kuin maanpäälliset planeetat (jopa 1,2 maan sädettä ), mutta pienempiä kuin mini-Neptunukset (2-4 maan sädettä) [10] [11] . Tätä määritelmää käyttää Kepler-avaruusteleskooppiryhmä [12] . Oletetaan, että tällaiset planeetat koostuvat pääasiassa kivestä ja niillä on suhteellisen ohut ilmakehä [3] .

Jotkut kirjoittajat ehdottavat, että supermailla pidettäisiin vain Maan kaltaisia ​​planeettoja, joilla ei ole merkittävää ilmakehää, tai planeettoja, joilla ei ole pelkästään ilmakehää, vaan myös kiinteä pinta tai valtameri, jossa on selkeä raja pinnan nesteen ja ilmakehän (joka jättiläinen) välillä aurinkokunnan planeetoilla ei ole) [13] . Planeettoja, joiden massa on yli 10 Maan massaa, riippuen vallitsevasta silikaattien, jään tai kaasun koostumuksesta, kutsutaan massiiviksi kiinteiksi planeetoiksi [14] , mega-Maaiksi [15] [16] tai kaasujättiläisiksi [17] .

Supermaiden muodostuminen

Supermaapalloja on löydetty pääasiassa tähdistä , joiden massa on pieni - alle 1 M ʘ - ja ne ovat sukua oransseille ja punaisille kääpiöille . Tähtien massat vaihtelivat pääasiassa välillä 0,31 - 0,84 [ 18] . Kaikki löydetyt supermaapallot ovat sellaisten tähtien kiertoradalla, joista on köyhdytetty metalleja [18] .

Tällä hetkellä nämä tiedot ovat kuitenkin vanhentuneita, varsinkin Kepler -avaruusteleskoopin jälkeen , joka toimi vuosina 2009–2018: supermaita on löydetty eri massaisista ja metallisista tähdistä.

Supermaat ja mallit planeettajärjestelmien evoluutioon

Perinteinen planeettojen muodostumismalli olettaa, että planeetat muodostuvat kaasu- ja pölykiekkoon nuoren tähden ympärille levyhiukkasten kerääntyessä planeetan alkioihin - planetesimaaleihin . Levyn sisäosaan, jossa lämpötila on melko korkea ja jäähiukkasia ei ole paljon, muodostuu maanpäällisiä planeettoja. Oletettiin, että niiden mitat eivät saisi merkittävästi ylittää maan mittoja. Oletettiin, että suuret planeetat voisivat muodostua vain kiekon ulompaan osaan, jossa on runsaasti jäähiukkasia. Lisäksi oletettiin, että planeettojen kiertoradat ovat riittävän vakaat, jotta ne pysyvät suunnilleen samalla alueella kuin ne muodostuivat [3] .

Supermaiden löytäminen pakotti tähtitieteilijät kuitenkin hiomaan yleisesti hyväksyttyjä planeettojen evoluution malleja. Tarkennuksia ehdotetaan selittämään mahdollista suurempien planeettojen muodostumista protoplanetaarisen levyn alueelle niiden kiertoratoja vastaavalla alueella, sekä malleja planeettojen vaelluksesta levyn ulkoosasta sisempään. Tällaisen vaelluksen mahdollisina mekanismeina ehdotetaan joko planeetan vuorovaikutusta protoplanetaarisen levyn materiaalin kanssa (tässä tapauksessa vaeltamisen tulisi tapahtua useiden miljoonien vuosien sisällä ennen kuin levy hajoaa) tai gravitaatiovuorovaikutusta muiden muodostuneiden planeettojen kanssa, mikä voi tapahtuu satojen miljoonien vuosien jälkeen [3] .

Ensimmäisen vaihtoehdon puolesta voi todistaa Kepler-teleskoopin löytö kuumasta Neptunuksesta noin 10 miljoonaa vuotta sitten muodostuneen tähden lähellä. Kun otetaan huomioon se tosiasia, että löydetyistä planeetoista ei käytännössä ole sellaisia, joiden säde on 2–10 Maan sädettä ja joiden kiertoaika on alle 4 päivää, tutkijat ehdottavat, että supermaapallot aloittavat elämänsä minineptuneina , jotka vaeltavat sisäosaan. planeettajärjestelmästä, jossa säteilytähdet puhaltavat pois suurimman osan ilmakehästään jättäen vain kivisen ytimen [3] .

Syvillä kiertoradoilla olevien supermaapallojen määrän rajoittaminen

Smithsonian Astrophysical Observatoryn ja Utahin yliopiston tutkijat suorittivat simulaatioita ja havaitsivat, että 1-10 supermaata voi muodostua 1 M- tähdeen . Super-Maa tarkoittaa tässä mallissa planeettoja, joiden suurin massa on enintään 50 M ⊕ [19] . Mallintamisen mukaan gravitaatiollisesti epävakaassa renkaassa, jonka massa on M≥15 M ⊕ kiinteitä kappaleita ≈1 cm kooltaan ja 1–10 suurta kappaletta ≈100 km kooltaan, muodostuu supermaa 250 AU : n etäisyydelle 100–200 miljoonaa vuotta, 750 AU:n etäisyydellä .e muodostumisprosessi kestää pidempään, 1–2 miljardia vuotta. Jos suurten kappaleiden määrä on suuri, renkaassa alkaa kappaleiden törmäyskaskadi, joka estää supermaiden kasvun tähtijärjestelmän elinkaaren aikana. Jos pienillä rengaskappaleilla on pieni tiheys, niin suuria kappaleita millä tahansa määrällä supermaita ei muodostu 10 miljardissa vuodessa [20] .

Mahdolliset supermaat aurinkokunnassa

Supermaita on löydetty joka kolmannesta Kepler-teleskoopin löytämästä planeettajärjestelmästä, mikä saa tutkijat pohtimaan syitä niiden puuttumiseen aurinkokunnassa. Erään version mukaan supermaapallojen puuttuminen liittyy Jupiterin siirtymiseen protoplaneetan levyn sisäosaan ja sitten takaisin nykyiselle kiertoradalle. Tällaisen vaelluksen aikana Aurinko absorboi muodostuneet supermaat ja protoplaneettalevyn jäännöksistä muodostui pienempiä maanpäällisen ryhmän planeettoja [3] .

On olemassa myös, mutta ei vielä yleisesti hyväksyttyjä hypoteeseja supermaiden olemassaolosta aurinkokunnan uloimmilla ( trans-neptunisilla ) alueilla (ns. yhdeksäs planeetta ja muut planeetan X muunnelmat ) [3] .

Fyysiset ominaisuudet

Osa supermaista on luultavasti maanpäällisiä planeettoja – kuten aurinkokunnan kiviplaneetat, ne koostuvat kivisistä kivistä, jotka peittävät planeetan rautaytimen. Myös tähdestä kauempana muodostuneet planeetat voivat sisältää merkittäviä määriä vesijäätä, kuten aurinkokunnan kaasujättiläisten jäiset kuut sekä metaania, vetyä ja heliumia sekä muita haihtuvia aineita. Tässä tapauksessa puhumme mini- Neptunuksista ja planeetoista-valtameristä (valtameristä). Tähdensä vaeltamisen seurauksena tällaisista planeetoista voi tulla lämpimiä tai kuumia mini-Neptunuksia ja valtameriä.

Tämä ei kuitenkaan ole ainoa vaihtoehto. Jos tähden ympärillä olevassa protoplanetaarisessa kiekossa on vähän happea, mutta paljon hiiltä, ​​muodostuvilla planeetoilla on erilainen koostumus - muodostuu hiiliplaneettoja. Tällaisilla planeetoilla on todennäköisesti rautaydin, jota ympäröi piikarbidivaippa. Tällaisen planeetan kuori voi koostua grafiitista, joka jossain syvyydessä muuttuu timantiksi, ja pinnalla voi olla hiilimonoksidia, metaania ja muita hiilivetyjä olosuhteista riippuen jään, nesteen tai kaasun muodossa.

Kivisten supermaiden pinnan kunto riippuu suuresti niiden vastaanottaman tähtien valon voimakkuudesta , mutta yleensä supermailla odotetaan olevan vahvempi levytektoniikan kuin Maan. Tutkijat ehdottavat, että supermaapallot voivat olla geologisesti aktiivisempia ja niillä odotetaan olevan voimakkaampaa tulivuoruutta kuin Maassa . Aktiivisemman levytektoniikan oletetaan johtuen ohuemmista litosfäärilevyistä (suhteellisesti), joilla on suurempi jännitysalue. Tästä syystä super-Maan ja Maan koon eroista huolimatta ei ole odotettavissa merkittäviä eroja supermaan topografiassa Maan topografiaan. Aktiivisempi levytektoniikka johtaa siihen, että erittäin korkeat vuoret tai erittäin syvät valtameren kaivannot eivät ehdi muodostua, koska niitä syöpyvät suhteellisen usein endogeeniset geologiset prosessit. Muut tutkimukset osoittavat kuitenkin, että tällaisen massiivisen planeetan kuori voi olla tarpeeksi jäykkä, jotta levytektoniikka ei voi kehittyä. Tiedemiehet uskovat myös, että sää voi olla maan kaltainen, jos supermaa on asuttavalla vyöhykkeellä [21] .

John Armstrongin ( Wieber University ) ja Rene Gellerin ( Max Planck Institute for Solar System Research ) mukaan tällaisten planeettojen lisääntynyt pintapainovoima mahdollistaa tiheämmän ilmakehän, mikä mahdollistaa lämmön varastoinnin kauemmaksi planeetoista. vanhempi tähti. Lisäksi tällaiset planeetat säilyttäisivät sisäisen lämmön pidempään, mikä tekisi mahdolliseksi pyörivän sulan metalliytimen, joka luo magneettikentän , sekä vulkanismin ja levytektoniikan jatkuvan olemassaolon. Lisäksi voimakkaampi painovoima tasoittaa planeetan pintaa, jolloin suurin osa siitä on matalien merien peitossa pienten saaristojen kanssa. Tiedemiesten mukaan tämä luo suotuisammat olosuhteet elämän muodostumiselle kuin pienemmillä planeetoilla [3] .

Supermaat ja Fermi-paradoksi

Kiviset supermaapallot ovat todennäköisesti hyviä ehdokkaita maan ulkopuolisen elämän olemassaoloon. Huhtikuun puolivälissä 2018 saksalainen astrofyysikko Michael Hippke, joka työskentelee Sonnebergin observatoriossa , esitti hypoteesin, jonka mukaan supermailla elävät hypoteettiset muukalaissivilisaatiot eivät voi lähteä planeetoiltaan suuren painovoiman vuoksi.

Esimerkiksi Hippke otti eksoplaneetan Kepler-20b . Se on kooltaan noin 70 % suurempi kuin maapallo ja massaltaan lähes 10 kertaa suurempi. Tällaisella planeetalla ensimmäinen kosminen nopeus on noin 2,41 kertaa suurempi kuin maan päällä. Tässä tapauksessa laukaisuakseen avaruuteen vain yhden tonnin ainetta Kepler-20b:stä, kantoraketin olisi oltava noin 3 kertaa Saturn-5: n kokoinen . James Webbin kaltaisen teleskoopin (joka painaa 6,2 tonnia) laukaiseminen kiertoradalle vaatisi noin 55 000 tonnia ponneainetta. Lopuksi Apollo 11 :n saattamiseksi kiertoradalle tarvitaan noin 400 tuhatta tonnia polttoainetta [22] . Siten kemiallisten rakettimoottoreiden käyttö tällaisilla raskailla planeetoilla tulee epäkäytännölliseksi. Samaan aikaan polttoaineen kulutuksen määrä kasvaa eksponentiaalisesti eksoplaneetan massan kasvaessa, joten jopa yhden raketin lentoon tarvitaan merkittävä osa planeetan kokonaispolttoaineesta.

Vielä massiivisemmilla planeetoilla kuin Kepler-20b kemiallisten rakettimoottoreiden käyttö ei periaatteessa ole järkevää, Hippke on varma. "Tällaisilla sivilisaatioilla ei olisi satelliittitelevisiota, kuuohjelmaa tai avaruusteleskooppeja. Ehkä juuri tästä syystä maan asukkaat eivät ole vielä pystyneet löytämään jälkiä minkään muun älyllisen elämän toiminnasta universumissa”, tutkimuksen kirjoittaja uskoo.

Tutkimus toimitettiin julkaistavaksi International Journal of Astrobiology -lehdessä [23] [24] .

Löytöhistoria

Tähtitieteilijät uskoivat pitkään, että Maan kaltaiset planeetat ilman merkittävää ilmakehää, joiden massa ylittää Maan massa, ovat mahdottomia, koska muodostumisprosessissa tällainen taivaankappale kerää nopeasti paksun vety- ja heliumiatmosfäärin ja siitä tulee kaasujättiläinen. . Ensimmäisten eksoplaneettojen löytö osoitti kuitenkin, että tällainen ajatus on virheellinen [3] .

Ensimmäinen super-Earth löydetty

Ensimmäinen tämän tyyppinen planeetta löydettiin PSR B1257+12 -pulsarin läheltä vuonna 1991 , joka oli myös ensimmäinen eksoplaneetan löytö historiassa. Neutronitähden ympäri kiertävien kahden planeetan massa oli 4 Maan massaa, mikä oli selvästi liian pieni ollakseen kaasujättiläisiä .

Super-Maat löydettiin vuonna 2004

Vuonna 2004 55 Cancer e löydettiin kiertävän tähteä 55 Cancer , joka sijaitsee 40 valovuoden päässä Maasta [3] . Tämän eksoplaneetan ilmakehän oletetaan olevan hieman paksumpi kuin Maan ja sen pinta on peitetty sulalla laavalla [25] [26] . Vuonna 2015 Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto nimesi planeetan Janssenin ja sen emotähden Kopernikukseksi [27] .

Super-Maat löydettiin vuonna 2005

Super-Maa löydettiin vuonna 2005 Gliese 876 -tähden läheltä, ja se sai nimekseen Gliese 876 d (aiemmin kaksi Jupiterin kaltaista kaasujättiläistä löydettiin jo tästä järjestelmästä ). Planeetan massa oli yhtä suuri kuin 7,5 Maan massaa, ja planeetan vuoden pituus planeetalla oli vain 2 päivää. Koska Gliese 876:n valoisuus on alhainen , planeetan lämpötila on noin 280 °C [28] .

Super-Maat löydettiin vuonna 2006

Kaksi muuta tämän luokan planeettaa löydettiin vuonna 2006. OGLE-2005-BLG-390L b :n massa on 5,5 Maan massaa, se kiertää punaista kääpiötä, ja se havaittiin gravitaatiomikrolinssimenetelmällä . Planeetta HD 69830 b löydettiin myös massaltaan 10 Maan massaa [29] .

Ensimmäinen supermaa asuttavalla vyöhykkeellä

Huhtikuussa 2007 tutkijat löysivät useita planeettoja Gliese 581 -tähden läheltä [30] . Yhden näistä planeetoista ( Gliese 581 c ) on noin 5 Maan massaa ja se on 0,073 AU tähdestä. ja sijaitsee Gliese 581 -tähden " elämävyöhykkeen " alueella. Pinnalla oleva likimääräinen lämpötila on verrattavissa maan lämpötilaan: −3 °C Venuksen albedosta ja 40 °C . maan albedon tapauksessa. Alustavat laskelmat osoittavat kuitenkin, että planeetalla saattaa olla liian voimakas kasvihuoneilmiö . Tässä tapauksessa planeetan todellinen lämpötila on paljon odotettua korkeampi. Toinen planeetta, Gliese 581 d , on jo liian kaukana tähdestään (2,2 AU ) putoamaan elämänvyöhykkeelle. Tämän planeetan massa on 7,7 Maan massaa.

Super-Maat löydettiin vuonna 2008

Pienin tälle ajanjaksolle löydetty supermaa löytyi MOA-2007-BLG-192L- objektin ympäriltä 2. kesäkuuta 2008 [31] [32] . Planeetan massa on 3,3 Maan massaa ja se pyörii ruskean kääpiön ympärillä , ja se löydettiin gravitaatiomikrolinssien avulla.

Kesäkuussa 2008 eurooppalaiset tutkijat löysivät Chilessä kolme supermaata HD 40307 -tähden ympäriltä , ​​joiden massa on lähes yhtä suuri kuin Auringon . Planeettojen massa on vastaavasti 4,2, 6,7 ja 9,4 Maan massaa [33] .

Lisäksi muut eurooppalaiset tutkijat ovat löytäneet planeetan, jonka massa on 7,5 Maan massaa ja joka pyörii tähden HD 181433 ympärillä . Lisäksi tämän tähden planeettajärjestelmässä on planeetta, jonka massa on suunnilleen sama kuin Jupiterin massa ja jonka kiertoaika on 3 vuotta [34] .

Super-Maat löydettiin vuonna 2009

Helmikuun 3. päivänä 2009 löydettiin planeetta COROT-7 b , jonka massa oli 4,8 Maan massaa. Kiertojakso planeetalla kestää noin 20 tuntia, mikä tekee planeetan vuodesta lyhimmän ( 55 Cancer e jälkeen ) tunnetuista planeetoista. Planeetan rakenne on samanlainen kuin Maan, se koostuu kivimineraaleista, aivan kuten aurinkokunnan maanpäälliset planeetat , mutta se on vain 0,017 AU tähdestä. (~1/70 etäisyydestä Maan ja Auringon välillä), minkä vuoksi sen valaistu puoli koostuu kiehuvasta laavamerestä ja ilmakehä mineraalihöyryistä, jotka jäähtyessään putoavat ulos kivisateena. Lämpötila planeetalla on yli 2 tuhatta astetta [35] . Samana vuonna Gliese 581 -järjestelmästä löydettiin uusi planeetta : Gliese 581 e , jonka massa on noin 2 Maan massaa. Planeetta löydettiin 21. huhtikuuta 2009. Koska etäisyys tähteen on 0,03 AU , se on liian lähellä tähteään, jotta elämä olisi olemassa, ja planeetan vuosi kestää hieman yli kolme päivää [36] [37] .

24. elokuuta 2009 löydettiin toinen supermaapallo tähden COROT-7  - COROT-7 c läheltä . Se löydettiin La Sillan observatoriossa Chilessä HARPS -instrumentin avulla . Tämän supermaan ominaisuudet ovat samanlaiset kuin COROT-7 b -supermaan ominaisuudet - planeetan massa on 8,4 Maan massaa, puolipääakseli on 0,046 AU. , vallankumous tähden ympärillä kestää noin viisi päivää. Maapallon lämpötila on liian korkea elämän olemassaololle.

16. joulukuuta 2009 löydettiin GJ 1214 b . Planeetan massan ja säteen mukaan oletettiin, että se koostuu massasta 75 % vedestä ja 25 % kiviaineksesta ja raudasta , ja planeetan ilmakehä sisältää vetyä ja heliumia ja on 0,05 % planeetan massasta. planeetta [38] [39] [40] . Planeetan tarkkoja olosuhteita ei tunneta: se voi olla kiviplaneetta, jossa on runsaasti vetyä, mini-Neptunus tai vesiplaneetta [41] .

Marraskuuhun 2009 mennessä on löydetty 30 supermaata. Suurin osa niistä, 24, havaittiin HARPS- spektrografilla Chilessä käyttämällä radiaalinopeusmenetelmää [ 42 ] .

Super-Maat löydettiin vuonna 2010

7. tammikuuta 2010 planeetta HD 156668 b löydettiin . Massan alaraja on 4,15 Maan massaa.

Syyskuussa 2010 löydettiin planeetta Gliese 581 g , joka sijaitsee samassa planeettajärjestelmässä kuin Gliese 581 c . Sen puolipääakseli on 0,146 AU. Keskimääräinen lämpötila planeetan pinnalla on albedosta riippuen -31 °C - -12 °C, mikä on lähellä maapallon arvoa -18 °C. . Kun otetaan huomioon kasvihuoneilmiö , joka vaikuttaa merkittävästi maan lämpötilaan, oletetaan, että planeetan ilmasto-olosuhteet voivat olla lähellä maan olosuhteita, toisin sanoen olosuhteet ovat kohtalaiset. Pian havaintojen jälkeen oletettiin, että planeettaa ei todellakaan ollut olemassa, ja havainto oli mittausvirhe. Myöhemmät tiedot eivät todellakaan vahvistaneet sen olemassaoloa.

Super-Maat löydettiin vuonna 2011

10. tammikuuta 2011 Kepler-teleskooppi löysi planeetan Kepler-10 b kauttakulkumenetelmällä (se löysi myös useita kuumia Jupitereita ), josta tuli ensimmäinen vahvistettu maanpäällinen planeetta .

Kepler-10 b:llä on melko paljon yhteistä COROT-7 b :n kanssa , sillä se on hyvin lähellä tähteään (≈0,017 AU), sillä on hyvin lyhyt kiertoaika sen tähden ympärillä (20 tuntia) ja erittäin korkea pintalämpötila (≈ 1600 °C). Planeetan erittäin suuri tiheys on ainutlaatuinen: se on 8,8 g/cm 3 , mikä on suurempi kuin raudan tiheys, joten planeetan oletetaan olevan rautaa eikä sisällä vaippaa . Planeetan säde on 1,4 kertaa suurempi kuin maan ja sen massa on 4,5 kertaa suurempi. Planeetan valaistu puoli on todennäköisesti sulan metallin valtameren peitossa.

Lisäksi useat Kepler-11- järjestelmän planeetat kuuluvat massaltaan raskaiden supermaiden luokkaan.

17. elokuuta 2011 planeetta HD 85512 b löydettiin . Tästä planeettasta tuli pienin koskaan radiaalisädemenetelmällä löydetty eksoplaneetta. Löytö tehtiin käyttämällä La Sillan observatorioon asennettua HARPS-spektrografia . Planeetta pyörii oranssin kääpiön ympärillä , jonka puolipääakseli on 0,26 AU . Koska tähti Gliese 370 loistaa 8 kertaa himmeämmin kuin Aurinko, planeetan keskilämpötila on ~25 °C ( maan ~14 °C). Tämä asettaa planeetan asumiskelpoisen vyöhykkeen sisärajalle, mutta planeetalla oletetaan olevan nestemäistä vettä , ilmakehää [43] [44] . Massaltaan planeetta on 3,6 kertaa Maata suurempi. Planeetan melko suuri epäkeskisyys (0,11) johtaa kuitenkin siihen, että perihelionissa planeetan lämpötila on huomattavasti korkeampi kuin "elämävyöhykkeen" sisärajalla, kun taas aphelionissa planeetta tulee elämän sisärajalle vyöhyke.

Melkein samanaikaisesti havaittiin myös kolme kuumaa supermaata tähden 82 Eridani ympäriltä (käyttäen Doppler-spektroskopiaa). Tutkimuksessa käytettiin HARPS - spektrografia . Planeettojen vähimmäismassat ovat 2,7, 2,4 ja 4,8 Maan massaa ja ne kiertävät lähellä tähteään. Kaukaimman planeetan puolipääakseli on 0,35 AU (suunnilleen sama kuin Merkuriuksen puolipääakseli ), ja sen kiertoaika on 90 päivää. Kun otetaan huomioon tähden kirkkaus, joka on yhtä suuri kuin 0,62 Auringon kirkkaudesta ja arvioitu albedo 0,3, planeetan pintalämpötila on ~115 °C, mikä sulkee pois nestemäisen veden läsnäolon, ja vastaavasti orgaaninen elämänmuoto. Kahden muun planeetan pintalämpötila on vielä korkeampi.

5. joulukuuta 2011 Kepler -teleskooppi on löytänyt 2 326 potentiaalista eksoplaneettaehdokasta. Niiden joukossa: 207 kooltaan lähellä Maata, 680 supermaata, 1181 planeettaa, jotka ovat kooltaan lähellä Neptunusta , 203 planeettaa, joiden massa on Jupiter , ja 55 planeettaa, jotka ovat Jupiteria raskaampia. Näistä planeettaehdokkaista 48 sijaitsee tähtien "elämävyöhykkeellä".

Kepler - teleskooppi löysi 20. joulukuuta kaksi ensimmäistä kooltaan Maahan verrattavaa planeettaa , jotka eivät kuulu supermaiden luokkaan. Nämä ovat Kepler-20 e ja Kepler-20 f . Molemmat planeetat ovat kooltaan lähellä Maan ja Venuksen kokoa (Kepler-20 e on hieman pienempi kuin Venus ja Kepler-20 f on hieman suurempi kuin Maa). Planeettojen puolipääakselit ovat 0,05 AU ja 0,11 AU . Planeetan Kepler-20 e pintalämpötilaksi arvioidaan 760 ° C, Kepler-20 f on hieman alhaisempi - noin 430 ° C, mikä on lähellä Venusta.

Super-Maat löydettiin vuonna 2012

Skorpionin tähdistössä sijaitsevan kolmoistähtijärjestelmän Gliese 667 : n säteilyspektritietojen uusi analyysi on paljastanut uusia faktoja GL 667 °C c:stä, supermaasta, jonka massa on 4,5 kertaa Maan massa [45] . Pintalämpötilan GL 667 °C c tulee vastata maan pinnan lämpötilaa. Ehdokasplaneetta saa noin 90 % maan päällä olevasta valosta Auringosta. Koska sen tähti on kuitenkin "M"-luokan kääpiö, suurin osa vastaanotetun GJ 667 ° C:n säteilyspektristä putoaa infrapuna-alueelle ja planeetta absorboi onnistuneesti suurimman osan siitä. Kaikki nämä tekijät huomioon ottaen tutkijat tulivat siihen tulokseen, että tutkittu supermaa saa suunnilleen saman määrän tähtien energiaa kuin Maa Auringosta.

21. kesäkuuta 2012 Harvard-Smithsonian Center for Astrophysicsin tähtitieteilijät ilmoittivat löytäneensä Kepler-36- järjestelmän , jossa oli kaksi kulkevaa planeettaa keskinäisessä kiertoradalla 34:29 [46] [47] . Vaikka näiden planeettojen massat eroavat alle puoleen, yksi näistä planeetoista, Kepler-36 b, on supermaa ja Kepler-36 c on mini-Neptunus. Kepler-36 b:n säde on 1,486 Maan sädettä ja massa 4,45 Maan massaa. Planeetan keskimääräinen tiheys osoittautuu 7,46 g/cm³, mikä osoittaa planeetan pääosin kivistä koostumusta. Supermaan pinnan laskennallinen keskilämpötila on 980 K. Kepler-36 b kiertää aurinkoa kirkkaamman tähden ympärillä noin 13,84 vuorokauden jaksolla. Kepler-36 on 470 pc :n (1533 valovuoden ) etäisyydellä Maasta.

Heinäkuussa 2012 löydettiin supermaallinen Gliese 676 A d , jonka vähimmäismassa on 4,4 maapalloa 3,6 päivän kiertoradalla punaisen kääpiön ympärillä Gliese 676 -järjestelmässä . Se on liian kuuma elämän olemassaololle, mutta se on ensimmäinen maanpäällinen planeetta, joka löydettiin aurinkokunnasta.

17. lokakuuta 2012 löydettiin kevyin supermaa, jonka massa on tunnettu (vain 1,13 kertaa Maata raskaampi) Alpha Centauri B b 3,3 päivän kiertoradalla. Planeetan asutettavuudesta ei tarvitse puhua - jopa kivet sulavat sille (pintalämpötila on 1200 celsiusastetta).

Super-Maat löydetty vuonna 2014

Helmikuussa 2014 löydettiin ehdokas KOI-2194.03 (tai Kepler-371 d), jonka säde oli 1,54 Maan ja kiertoradan noin 445 päivää. Jos tämä varmistetaan, se olisi ensimmäinen supermaapallo, joka on auringon kaltaisen tähden asuttavalla alueella.

Super-Maat löydetty vuonna 2015

NASA ilmoitti 6. tammikuuta 2015 löytäneensä 1000. eksoplaneetan Kepler -teleskoopin avulla . Vain kolme eksoplaneettaa, jotka ovat asuttavalla vyöhykkeellä ja ovat supermaita, on raportoitu: Kepler-438 b , Kepler-442 b , Kepler-440 b [48] .

Astronomy & Astrophysics raportoi 30. heinäkuuta 2015 planeettajärjestelmän, jossa on neljä eksoplaneettaa (mukaan lukien kolme supermaata), jotka kiertävät kirkasta Gliese 892 :ta 21 ly :n etäisyydellä . vuotta auringosta, tähtitaivaalla - Cassiopeian tähdistön M-muotoisella pohjoisella pallonpuoliskolla. Kaikki löydetyt planeetat ovat asumiskelpoisen alueen ulkopuolella. [49] [50] [51]

Super-Maat löydetty vuonna 2016

Helmikuussa 2016 NASA ilmoitti vedyn ja heliumin (ja oletettavasti syanidin) havaitsemisesta Janssen -planeetan ilmakehässä Hubble-teleskoopin avulla. Tämä oli ensimmäinen onnistunut analyysi supermaan ilmakehän koostumuksesta. Ilmakehästä ei löytynyt vesihöyryä. [52]

Elokuussa ilmestyi viesti pienen planeetan löydöstä, joka sijaitsee lähimpänä aurinkoa olevan tähden asuttavalla alueella - Proxima Cetaurus . [53] Proxima Centauri b voi olla yksi Breakthrough Starshot -tutkimusohjelman kohteista . [53]

Super-Maat löydetty vuonna 2017

Super-Earth GJ 9827 b oranssissa kääpiössä GJ 9827 , jonka massa on 8,2 ± 1,5 Maan massaa ja jonka säde on 1,64 ± 0,22 Maan sädettä, on keskimääräinen tiheys noin. 10 g/cm³ [54] .

Super-Maat löydetty vuonna 2018

Super-Earth 40 Eridani A b keltaisessa kääpiössä 40 Eridani A, jonka massa on 8,47 ± 0,47 Maan massaa, on asuttavalla vyöhykkeellä [55] .

Super-Maat löydetty vuonna 2019

Super-Maan EPIC 201238110.02, jonka säde on 1,87 Maan säteen, löydettiin 0,41 Maan massaa painavan tähden EPIC 201238110 asuttavalta vyöhykkeeltä [56] [57] .

Tulevaisuuden löydöt

Oletetaan, että uudet eksoplaneettojen löydöt, mukaan lukien supermaapallot, sekä niiden fyysisten parametrien tarkentaminen liittyvät TESS -avaruusteleskoopin avulla saatujen tietojen analysointiin sekä James Webb -avaruusteleskooppia käyttäviin havaintoihin . [3] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ NASA : n Kepler löysi tähän mennessä pienimmät "asuttavan alueen" planeetat  . NASA (18. huhtikuuta 2013). Haettu: 27. helmikuuta 2017.
  2. Bob Naeye. Tiedemiehet mallintavat Maan kokoisten planeettojen  runsaudensarvi . NASA (24. heinäkuuta 2009). — Tiedemalli: Maan kaltaisten planeettojen runsaus. Haettu 5. maaliskuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 5. kesäkuuta 2012.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Hall S. Supermaiden salaisuudet  // Sky & Telescope  . - 2017 - maaliskuu. - s. 22-29 . — ISSN 0037-6604 .
  4. 1 2 Valencia, V.; Sasselov, D.D.; O'Connell, RJ (2007). "Ensimmäisen supermaan planeetan säde- ja rakennemallit". Astrophysical Journal . 656 (1): 545-551. arXiv : astro-ph/0610122 . Bibcode : 2007ApJ...656..545V . DOI : 10.1086/509800 .
  5. 1 2 Fortney, JJ; Marley, MS; Barnes, JW (2007). "Planeetasäteet viiden suuruusluokan yli massassa ja tähtien insolaatiossa: Sovellus transiteihin." Astrophysical Journal . 659 (2): 1661-1672. arXiv : astro-ph/0612671 . Bibcode : 2007ApJ...659.1661F . CiteSeerX  10.1.1.337.1073 . DOI : 10.1086/512120 .
  6. 1 2 Charbonneau, D.; et ai. (2009). "Super-Maa, joka kulkee läheisen pienimassaisen tähden kautta." luonto . 462 (7275): 891-894. arXiv : 0912.3229 . Bibcode : 2009Natur.462..891C . DOI : 10.1038/nature08679 . PMID20016595  _ _
  7. Spotts, PN Kanadan kiertävä teleskooppi seuraa mysteeriä "super Earth" . Hamilton Spectator (28. huhtikuuta 2007). Arkistoitu alkuperäisestä 6. marraskuuta 2015.
  8. "Elämä voisi elää pidempään supermaalla" . New Scientist (2629). 11. marraskuuta 2007.
  9. ICE/IEEC:n tähtitieteilijöiden ryhmä ilmoittaa löytäneensä mahdollisen maanpäällisen eksoplaneetan, joka kiertää tähteä Leijonan tähdistössä . Institut de Ciencies de l'Espai (10. huhtikuuta 2008). Haettu 28. huhtikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 1. maaliskuuta 2012.
  10. Fressin, Francois; et ai. (2013). "Keplerin väärä positiivinen nopeus ja planeettojen esiintyminen." Astrophysical Journal . 766 (2): 81. arXiv : 1301.0842 . Bibcode : 2013ApJ...766...81F . DOI : 10.1088/0004-637X/766/2/81 .
  11. Fulton, Benjamin J.; et ai. (2017). "Kalifornian ja Keplerin tutkimus. III. Aukko pienten planeettojen sädejakaumassa." The Astronomical Journal . 154 (3) : 109.arXiv : 1703.10375 . Bibcode : 2017AJ....154..109F . DOI : 10.3847/1538-3881/aa80eb .
  12. Borucki, William J.; et ai. (2011). "Keplerin havainnoimien planeettaehdokkaiden ominaisuudet, II: Ensimmäisen neljän kuukauden tietojen analyysi." Astrophysical Journal . 736 (1): 19.arXiv : 1102.0541 . Bibcode : 2011ApJ...736...19B . DOI : 10.1088/0004-637X/736/1/19 .
  13. Seager, S.; Kuchner, M.; Hier-Majumder, CA; Militzer, B. (2007). "Massa-sädesuhteet kiinteille eksoplaneetoille". Astrophysical Journal . 669 (2): 1279-1297. arXiv : 0707.2895 . Bibcode : 2007ApJ...669.1279S . DOI : 10.1086/521346 .
  14. Seager, S. (2007). "Massa-sädesuhteet kiinteille eksoplaneetoille". Astrophysical Journal . 669 (2): 1279-1297. arXiv : 0707.2895 . Bibcode : 2007ApJ...669.1279S . DOI : 10.1086/521346 .
  15. Tähtitieteilijät löytävät uudenlaisen planeetan: "mega-Maan"
  16. Dimitar Sasselov. Exoplanets: From Exhilarating to Exasperating, 22:59, Kepler-10c: The 'Mega-Earth' (2. kesäkuuta 2014). YouTube
  17. Pormestari, M. Erittäin pienimassaisten planeettojen etsintä // Decade of Extrasolar Planets around Normal Stars / M. Mayor, F. Pepe, C. Lovis ... [ ja muut ] . - Cambridge University Press , 2008. - ISBN 978-0521897846 .
  18. 1 2 Howard et ai. (28. tammikuuta 2009), NASA-UC Eta-Earth Program: I. A Super-Earth Orbiting HD 7924 , The Astrophysical Journal , arΧiv : 0901.4394 [astro-ph]. 
  19. Astrofyysikot ovat kutsuneet aurinkokunnan supermaiden rajaa . Lenta.ru (3. huhtikuuta 2016). Haettu: 27. helmikuuta 2017.
  20. Scott J. Kenyon ja Benjamin C. Bromley. MAKING PLANET NINE: KIVIEN KERTYMINEN 250–750 AU:ssa GRVITAATIOLLISESTI epävakaassa renkaassa  //  The Astrophysical Journal  : op. tieteellinen -lehteä . - IOP Publishing , 2016. - Vol. 825 , no. 1 . - s. 1-12 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.3847/0004-637X/825/1/33 . - arXiv : 1603.08008v1 .
  21. Maa: Elämän rajaplaneetta?  (englanniksi) . Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (8. tammikuuta 2008). Käyttöönottopäivä: 28.2.2017.
  22. Painovoimahauta: miksi muiden maailmojen asukkaat eivät voi lentää avaruuteen (24.4.2018).
  23. Saksalainen tiedemies pitää painovoiman vuoksi mahdotonta päästä avaruuteen joiltakin planeetoilta (25.4.2018).
  24. Avaruuslento Super-Earthsistä on vaikeaa (12.4.2018).
  25. Case for the Atmosphere on Super-Earth 55 Cancri e - Astrobiology
  26. Laava vai ei, Exoplanet 55 Cancri e Todennäköisesti ilmakehän Elizabeth Landau. 16. marraskuuta 2017
  27. IAU:n tähtinimiluettelo (IAU-CSN  ) .
  28. Rivera, E. et ai. A ~ 7,5 M ⊕ Planet Orbiting the Nearby Star, GJ 876  (englanniksi)  // The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2005. - Voi. 634 , no. 1 . - s. 625-640 . - doi : 10.1086/491669 .
  29. Valencia et al., Säde- ja rakennemallit ensimmäisestä supermaapallosta, syyskuu 2006, julkaistu The Astrophysical Journal -lehdessä, helmikuu 2007
  30. Udry et ai. HARPS etsii eteläisiä aurinkoplaneettoja XI. Supermaat (5 ja 8 M) 3-planeettajärjestelmässä  (englanniksi)  // Astronomy and Astrophysics  : Journal. - 2007. - Voi. 469 , no. 3 . - P.L43-L47 . - doi : 10.1051/0004-6361:20077612 .
  31. Oasis, Online Abstract Submission and Invitation System - Ohjelmasuunnittelija (linkki ei ole käytettävissä) . Haettu 16. kesäkuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 28. huhtikuuta 2014. 
  32. [0806.0025] Pienimassainen planeetta, jolla on mahdollinen tähtimassaa pienempi isäntä mikrolinssitapahtumassa MOA-2007-BLG-192
  33. BBC NEWS | tiede/luonto | Trio "supermaita" löydetty
  34. AFP: Tähtitieteilijät löytävät "supermaiden" kytkimen (linkki ei saatavilla) . Haettu 19. kesäkuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 19. kesäkuuta 2008. 
  35. Queloz, D., Bouchy, F., Moutou, C., Hatzes, A., Hebrard, G., Alonso, R., Auvergne, M., Baglin, A., Barbieri, M., Barge, P. , Benz, W., Bordé, P., Deeg, H., Deleuil, M., Dvorak, R., Erikson, A., Ferraz Mello, S., Fridlund, M., Gandolfi, D., Gillon, M. ., Guenther, E., Guillot, T., Jorda, L., Hartmann, M., Lammer, H., Léger, A., Llebaria, A., Lovis, C., Magain, P., Mayor, M ., Mazeh, T., Ollivier, M., Pätzold, M., Pepe, F., Rauer, H., Rouan, D., Schneider, J., Segransan, D., Udry, S. ja Wuchterl, G. CoRoT-7 planeettajärjestelmä: kaksi kiertävää supermaata  // Astronomy and Astrophysics  : Journal  . - 2009. - doi : 10.1051/0004-6361/200913096 . Saatavilla myös osoitteesta exoplanet.eu
  36. Kevyin tähän mennessä löydetty eksoplaneetta (linkki ei saatavilla) . ESO (ESO 15/09 - Tiedejulkaisu) (21. huhtikuuta 2009). Käyttöpäivä: 15. heinäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 5. heinäkuuta 2009. 
  37. Barnes, Rory; Jackson, Brian; Greenberg, Richard & Raymond, Sean N. (2009-06-09), Tidal Limits to Planetary Habitability, arΧiv : 0906.1785v1 [astro-ph]. 
  38. Charbonneau, David; Zachory K. Berta, Jonathan Irwin, Christopher J. Burke, Philip Nutzman, Lars A. Buchhave, Christophe Lovis, Xavier Bonfils, David W. Latham, Stéphane Udry, Ruth A. Murray-Clay, Matthew J. Holman, Emilio E. Falco, Joshua N. Winn, Didier Queloz, Francesco Pepe, Michel Mayor, Xavier Delfosse, Thierry Forveille. Super-Maa kulkee läheisen pienimassaisen tähden   kautta // Luonto . - 2009. - Vol. 462 , no. 17. joulukuuta 2009 . - s. 891-894 . - doi : 10.1038/luonto08679 .
  39. David A. Aguilar. Tähtitieteilijät löytävät Super-Maan käyttämällä amatööri-, hyllyteknologiaa . Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (16. joulukuuta 2009). Haettu 16. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 13. huhtikuuta 2012.
  40. Tähtitieteilijät ovat löytäneet eksoplaneetan, jossa on metallirikas ilmakehä (pääsemätön linkki) . Haettu 16. maaliskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 20. maaliskuuta 2011. 
  41. Rogers, L.A.; Seager, S. (2010). "GJ 1214b:n kaasukerroksen kolme mahdollista alkuperää". Astrophysical Journal (tiivistelmä). 716 (2): 1208-1216. arXiv : 0912.3243 . Bibcode : 2010ApJ...716.1208R . DOI : 10.1088/0004-637X/716/2/1208 .
  42. 32 planeettaa löydetty aurinkokunnan ulkopuolelta - CNN.com
  43. Eksoplaneetta näyttää potentiaalisesti eloisalta . scienceamerican.com. Haettu 25. elokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 9. huhtikuuta 2012.
  44. Onko HD 85512:ta kiertävä asuttava planeetta? . spaceref.com. Haettu 31. elokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 9. huhtikuuta 2012.
  45. Kylmän tähden supermaa voi olla asumiskelpoinen. Ilmoitus: 2. helmikuuta 2012 - usap.org.ua / Deep space (pääsemätön linkki) . Haettu 8. helmikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 13. helmikuuta 2012. 
  46. Kepler-36: Pari planeettoja, joilla on naapurikiertoradat ja erilaiset tiheydet
  47. Hyvin epätavallinen planeettapari, joka löytyy auringon kaltaisen tähden ympäriltä (pääsemätön linkki) . Haettu 22. kesäkuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 25. kesäkuuta 2012. 
  48. Clavin, Whitney; Chou, Felicia; Johnson, Michele NASAn Kepler merkitsee 1000. eksoplaneetan löytöä, paljastaa lisää pieniä maailmoja asumiskelpoisilla vyöhykkeillä . NASA (6. tammikuuta 2015). Haettu: 6. tammikuuta 2015.
  49. Tähtitieteilijät löytävät tähden, jolla on kolme supermaata (linkki ei saatavilla) (30. heinäkuuta 2015). Haettu 30. heinäkuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 1. heinäkuuta 2017. 
  50. PIA19832: Lähimmän kivisen eksoplaneetan sijainti tiedossa . NASA (30. heinäkuuta 2015). Haettu: 30. heinäkuuta 2015.
  51. Chou, Felicia; Clavin, Whitney NASAn Spitzer vahvistaa lähimmän kivisen eksoplaneetan . NASA (30. heinäkuuta 2015). Haettu: 31. heinäkuuta 2015.
  52. Henkilökunta. Ensimmäinen supermaan ilmakehän havaitseminen . Phys.org (16. helmikuuta 2016). Käyttöönottopäivä: 17.2.2016.
  53. 12 Chang , Kenneth . One Star Over, a Planet That Might Be Another Earth , New York Times  (24. elokuuta 2016). Haettu 24. elokuuta 2016.
  54. Sisäplaneetan mitattu massa GJ 9827 -järjestelmässä
  55. "Star Trekin" planeetta ei ollut fiktiota, vaan auringon kaltaista tähteä lähin supermaa
  56. Heller R., Hippke M., Rodenbeck K. Transitin pienimmän neliösumman tutkimus. II. K2:n moniplaneettajärjestelmissä 17 uuden ali- tai supermaan kokoisen planeetan löytäminen ja validointi // Vastaanotettu: 2. huhtikuuta 2019 / Hyväksytty: 13. toukokuuta 2019
  57. Tähtitieteilijät ovat löytäneet 18 Maan "sisarta".

Linkit