Очередной небольшой обзор по общим свойствам экзопланет и по ближайшим планам поиска планет, в результате чего существенно возрастет выборка, причем возрастет в недоступной сейчас области параметров.

Если все по плану, то в начале Gaia представит тысячи планет, открытый астрометрическими методами. Затем в 2025 на орбиту выйдет WFIRST (известный теперь как телескоп Роман) и даст множество планет по наблюдениям микролинзирования (безусловно, запуск этого аппарата может отложиться, например, если снова затянется история с JWST). А в 2026 полетит Plato, в результате чего появятся десятки тысяч новых планет, открытых методом транзитов.

Как известно, Юпитер является мощным источником низкочастотного (ниже 40 МГц) радиоизлучения. Естественно, возникает мысль поискать экзопланеты в радиодиапазоне. Тем более, что излучения Юпитера во многом связано с взаимодействием магнитосферы Юпитера с солнечным ветром, а есть планеты, которые подходят к своей звезде ближе - и там можно ожидать более мощное излучение.

Авторы выбради довольно уникальный объект - HD80606b. У этой планеты рекордный эксцентриситет - 0.93. К тому же, она подходит близко к своей звезде. Наблюдения проводились на LOFAR.

Увы, увидеть ничего не удалось. Авторы обсуждают, какие установки в ближайшем будущем смогут надежно зарегистрировать радиоизлучение экзопланет.

Авторы моделируют наблюдения экзопланет на телескопе Вебба. Резюме такое. Юпитеры можно будет видеть на расстояниях далее 30 а.е. Аналоги Сатурна - далее 50 а.е. А планеты с массой 0.1 юпитерианской - далее 100 а.е. Речь идет о молодых планетах в группах бета Живописца и TW Гидры. Конечно, это шаг вперед, по сравнению с современными наземными наблюдениями. Правда, шаг не гигантский, но все же.

С одной стороны, это очередное открытие в череде подобных. С другой, пока таких случаев не так уж много, и не хочется упускать возможность поговорить о том, что растет популяция известных двойных систем, где один из компонентов - бурый карлик, а второй - планета.

Это молодая система, поэтому оба объекта имеют относительно высокую светимость, т.е., оба видны напрямую. Система очень широкая, а потому легко может развалиться в будущем, в результате чего появится свободно летающая (freee-floating) планета. Т.о., подобные двойные - это еще один канал формирования одиночных планет.

Большой обзор по теме.

Авторы начинают с введения, с понятных основ формирования планетных систем, но постепенно переходят к основной части - химии протопланетных дисков и планет. Химии, в первую очередь, в смысле состава. Хотя много внимания уделяется и формированию молекул в облаках и ядрах.

По наблюдениям на ALMA авторы обнаружили набор концентрических структур (колец) в молодом протопланетном диске. Обычно такие образования связывают с формирующимися массивными планетами, но не только. Природа обнаруженных колец пока не ясна. Но как бы то ни было, их наличие в столь молодом диске вызывает интерес. А если это планеты, то, как будут писать в СМИ, "результаты бросают вызов существующим моделям формирования планет".

В атмосферах белых карликов тяжелые элементы быстро оседают, а потому не проявляются в спектрах. Соответственно, когда линии видны - это является следствием недавнего выпадения вещества. Очевидным источником является разрушение планетных тел (включая малые тела). Конечно, на стадии красного гиганта звезда поглощает все объекты вплоть до нескольких астрономических единиц. Но после сброса звездой внешних слоев (и соответствующего уменьшения массы) тела на далеких орбитах могут начать активно взаимодействовать друг с другом. В результате некоторые из них оказываются вблизи "вылупившегося" белого карлика, приливы которого разрушают их - и тогда "загрязняется" атмосфера.

Разрушение тел и выпадение вещества на карлик нередко должно сопровождаться формированием диска. Диски видят редко - было известно всего 8 штук. И тут разом авторы статьи удваивают выборку, представив данные по девяти дискам.

Все это весьма интересно для изучения эволюции планетных систем после того, как звезды превратились в белые карлики.

"Если вы оптимист, то потенциально обитаемые планеты есть у каждой второй звезды, а если пессимист - то у каждой третьей" - примерно так можно суммировать результаты исследований.

На самом деле, есть, конечно, уточняющие детали, поскольку есть некоторая неопределенность в определении частоты встречаемости. Самые оптимисты могут рассчитывать и на три такие планеты у пары звезд. Наоборот, может они встречают лишь у одной из 6-7 звезд. Важно, что это все без учета красных карликов. Так что новости скорее хорошие.

Часто в лекциях говоришь, что "а вот это пока невозможно". Мне нравится читать и рассказывать о новых результатах, которые делают "это" возможным.

В данном случае речь идет о том, что с помощью адаптивной оптики удалось увидеть звезду с экзопланетой, являющуюся гравитационной линзой. Обычно мы приговариваем, что метод линзирования как метод открытия экзопланет, обладает тем недостатком, что есть большие неопределенности в расстоянии и скорости звезды-линзы, и вообще - мы ее не видим. Теперь видим.

Наблюдения с адаптивной оптикой на телескопе Кека позволили выделить звезду-линзу на фоне звезды-источника. Это позволило увидеть смещение звезд друг относительно друга. Теперь есть и расстояние, и скорость, и даже оценка массы (по спектральному классу). Это позволяет радикально уточнить оценку массы экзопланеты.

Красивый и содержательный обзор. Основная тема - визуализация протопланетных дисков и структур в них, особенно структур, связанных с распределением скоростей в диске. Но, чтобы понять, что на изображено картинке, надо описать физику дела. И это понятным образом сделано авторами.

Известно, что планеты могут пережить эпизод, когда звезда выходит на стадию красного гиганта, а затем превращается в белый карлик. Накоплено уже немало свидетельств в пользу того, что у белых карликов есть объекты планетных масс. Но данный результат (если он окончательно подтвердится и снимется слово "кандидат") претендует, все-таки, на термин "впервые".

Впервые у белого карлика обнаружен транзитный кандидат в планеты с юпитерианской массой. При этом планета имеет орбитальный период всего лишь 1.4 дня. Т.е., ей пришлось существенно приблизится к звезде, ведь красный гигант вычистил все вокруг на пару астрономических единиц. Как это произошло - не ясно. Наблюдения проводились на спутнике TESS, а затем на наземных инструментах.

Я бы сказал, что транзит довольно странный для такой системы. Планета намного больше белого карлика, поэтому скорее мы ожидали бы полного исчезновения более массивного объекта при транзите. Однако транзит "скользящий" (grazing), что довольно маловероятно (но не исключено).

Известно, что в диапазоне масс от десятых долей юпитера до сотых масс Солнца размеры тел меняются не сильно. Поэтому, чтобы понять с чем мы имеем дело, надо как-то оценить массу затмевающего тела. Это было сделано непрямым способом - по отсутствию теплового излучения. Если бы это была не планета, а бурый карлик, то следовало бы ожидать заметный поток, но его нет. Тем не менее, можно сказать, что масса определена не очень надежно.

На самом деле, правильнее было бы написать "первый кандидат, открытый не методом микролинзирования". Но как бы то ни было - результат интересный.

Авторы искали транзиты в рентгеновском диапазоне. Речь о рентгеновских двойных системах. Специфика тут такова, что тело размером с Юпитер может полностью закрыть источник. Обнаружить такое можно, даже если источник находится в другой галактике, поскольку речь идет не о падении блеска на доли процента, а о полном исчезновении. Конечно, яркие рентгеновские системы (чтобы там ни писали авторы во введении) не лучшее место для планет. Тем не менее.

Проанализировав более 2 тысяч кривых блеска, полученных на Чандре, для более чем 200 источников в нескольких близких галактиках, авторы все-таки нашли один случай, похожий на транзит. Источник расположен в галактике М51 (Водоворот).

Размер затмевающего объекта - десятки тысяч километров, что похоже на планету. Но также похоже и на белый карлик, красный карлик, бурый карлик. Никаких повторов не наблюдалось (что и не удивительно). По длительности события можно сказать, что если затмевающее тело вращается вокруг тесной двойной, то большая полуось составляет десятки астрономических единиц.

Спутник CHEOPS был успешно запущен в конце 2019-го. Весной были проведены все тесты и калибровки. Началось выполнение научной программы.

В статье не только описан аппарат, его инструменты, разделы научной программы и план наблюдений, но и приведены результаты первых тестовых наблюдений транзитов.

Краткое резюме: все работает хорошо. Так что ждем интересных результатов.

Коллаборация OGLE представила потрясающий результат. Они зарегистрировали самое короткое событие микролинзирования: длилось менее часа. Анализ показал, что (с учетом неизвестного расстояния до линзы) наилучшим образом данные описываются, если линзой является объект с массой порядка массы Земли или Марса. Поиск возможной материнской звезды ничего не дал. Так что наиболее вероятно, что это одиночная планета, выброшенная из системы, в которой возникла. Хотя, конечно, возможны и другие интерпретации. В частности, наверняка появятся люди, которые скажут, что это первичная черная дыра :) (в самое статье такая возможность даже не упоминается).

Авторы анализируют, по сути, область обитаемости в Галактике, с учетом ее (Галактики) эволюции. В Галактике то сверхновые вспыхивают, то гамма-всплески, то еще что-нибудь, что не полезно для жизни (о влиянии гамма-всплесков на обитаемые планеты см. свежую статью arxiv:2009.14078). Соответственно, авторы ищут "время и место", где и когда эти факторы реже проявляются. Я бы сказал, что статья интересна тем, что там на количественном уровне разбираются мощные транзиентные явления и анализируется эволюция темпа их появления. Т.е., у статьи большой образовательный потенциал. И тут крайне важна "приманка" в виде интересного вопроса о выборе идеального времени и места.

Впервые по данным астрометрических радионаблюдений выявлен хороший кандидат в экзопланеты. Вообще, по астрометрии открытых экзопланет считай что и нет. Все ждем результатов от Gaia. А тут отличный кандидат, да еще в радио!

Конечно, речь не идет о том, что сама планета видна в радиодиапазоне. Наблюдалась звезда и определялось ее положение, что в радио можно делать очень точно, благо использовали VLBA.

VLBA (Very Long Baseline Array) - это несколько телескопов, разбросанных по США и работающих вместе как интерферометр. Исследовавшаяся звездочка находится в 10 пк от нас и имеет массу прямо на границе между бурыми карликами и звездами (0.06-0.08 масс Солнца). НАблюдения велись полтора года. В итоге, было обнаружено смещение положения звезды, указывающее на периодическое движение с периодом около 220 дней.

Масса планеты примерно как у Сатурна, но находится планета всего в 0.3 а.е. от звезды. Это, как отмечают авторы, учитывая, что мы имеем дело с маленьким красным карликом, ставит некоторые вопросы перед моделями образования.

Результат, конечно, надо еще проверять и уточнять. Здесь могут помочь оптические измерения вариации лучевой скорости. Через пару лет ситуация должна окончательно проясниться.

Появилась серия статей бернской группы, посвященная новой детальной модели популяционного синтеза планетных систем (две другие статьи: arxiv:2007.05562 и arxiv:2007.05563).

Новая модель не только детальнее ранних, но и включает в себя расчеты эволюции на больших масштабах времени.

Об образовании планет см. также статью arxiv:2007.06659 и обзор arxiv:2007.07890

На VLT идет программа поиска планет у молодых звезд типа Солнца. Молодых - потому что такие планеты проще увидеть, пока их собственная светимость высока, ведь речь идет о прямых изображениях.

У звезды TYC 8998-760-1 обнаружена уже вторая планета. Причем, обе имеют орбиты с очень большой полуосью. У ранее обнаруженной расстояние от планеты до звезды в проекции составляет 160 а.е., а у новой - аж 320 а.е. Эксцентриситет орбит неизвестен. Если он не мал, то орбиты неустойчивы на большом (миллиарды лет) масштабе времени. Возможно, в системе есть и другие большие планеты.

Все это очень интересно по ряду причин, начиная от вопроса "как планеты попали на такие орбиты?"

Будущий космический телескоп WFIRST недавно был переименован в честь Нэнси Грейс Роман. В данной статье рассматривается сколько одиночных планет разных масс этот инструмент сможет зарегистрировать через микролинзирование.

Ответ - не так уж много, где-то 250, из них штук 60 с массами меньше земной. Статья интересна, на мой взгляд, краткой сводкой ожиданий по статистике одиночных планет разных масс.

Пока не открыто ни одного спутника экзопланеты. Что и не удивительно - нужна существенно более высокая точность наблюдений. Авторы обсуждают один из возможных подходов, который позволяет надеяться на успех уже при существующем уровне.

Речь идет о методе вариации времени транзита (TTV). Из-за гравитационного влияния невидимого объекта транзит наступает, то раньше, то позже, а также может меняться его длительность (TDV - transit duration variation). Таким методом открыто много планет. Здесь же он применятся для поиска экзолун.

Авторы сразу отмечают, что таким сопособом было бы проще обнаружить Луну у Земли. В своей работе они выделяют из кеплеровских данных шесть кандидатов - планет с TTV, которые могут объясняться влиянием спутников. Пока это кандидаты - нужны новые ряды наблюдений.

У одной из самых близких звезд, находящихся на стадии до Главной последовательности обнаружена экзопланета. Сама экзопланета вполне заурядная - теплый нептун, да и звезда тоже - красный карлик. Но все вместе!

Про близость к нам уже сказано - это важно, т.к. проще наблюдать детали. Далее. В системе еще есть осколочный диск, поскольку система молодая. Причем, диск виден почти с ребра. В системе наблюдаются выбросы пылевых сгустков и кое-что еще. Планета явно мигрировала. И для планеты, кроме измерений радиуса по транзитам, наблюдавшимся на TESS и Спитцере, измерен верхний предел на массу по вариации лучевой скрости звезды. Все это вместе позволяет продвинуться в изучении формирования и ранней эволюции планетных систем.

Не удивительно, что вместе со статьей, рассказывающей об открытии, в Архиве сразу же появилось много работ, посвященных AU Микроскопа и ее планете. Уже удалось изучить много всего, связанного с этой планетой. Так что скоро и теоретики подтянутся.

Описан проект относительно небольшого спутника для изучения экзопланет. В этом году должен появиться очередной астрофизический Decadal survey, поэтому все активизировались в последние пару лет.

Идея состоит в спектроскопии высокого разрешения от УФ до ближнего ИК включительно для нескольких десятков близких ярких звезд (до 10 величины). Для этого все равно понадобится полутораметровое зеркало. Это позволит получать спектры, по которым можно обнаружить вариации лучевых скоростей, вызываемые планетами земной массы.

Разумеется, поскольку речь идет о телескопе, то у него будут возможности наблюдать и другие объекты,а аткже, получать дополнительную информацию при наблюдениях с целью изучения экзопланет. Здесь в первую очередь речь идет об изучении звезд вообще, и об об астросейсмологии, в частности.

Текста с картинками там всего полсотни страниц. Некоторые технические детали можно пропускать. Прочтите - довольно интересно. Но при том важно понимать, что есть и куча других интересных идей. И реализовать удастся лишь часть. Продвижение космических проектов в астрофизике - безумно конкурентная среда. Не зря, я думаю, эта группа придерживала архивную публикацию до дня, когда они выложили статью в Nature и кучу сопутствующих статей в разных журналах по AU Микроскопа. Это все помогает продвигать проект.

Авторы используют данные Кеплера и Gaia, чтобы рассмотреть, как планетные параметры связаны со свойствами звезд. В выборку вошло около 3000 звезд и чуть больше планет (поскольку у одной звезды может наблюдаться более одной планеты).

Какие-то полученные зависимости безусловно отягощены эффектами селекции. но, например, очень ярко показано, что провал в распределении планет по радиусам (соответствующий переходу от сверхземель к мини-нептунам) присутствует при всех массах звезд. Но при этом точное положение провала зависит от массы звезды (чем массивнее звезда - тем большим радиусам планет соответствует провал).

Есть и другие результаты, которые не требуют детального учета эффектов селекции, а потому могут достаточно надежно делаться по имеющимся данным. В частности, больше стало планетных кандидатов в зонах обитаемости.

Мое внимание периодически привллекают работы (выделю здесь деятельность группы Бердюгиной), посвященные возможному построению карт потенциально обитаемых планет с помощью телескопов следующего поколения. Это одна из них.

Собственно, статья посвящена методу обработки данных. Интересно, что автор применяет методику к наблюдениям Земли из точки L1 с помощью инструмента DSCOVR.

У яркой звезды Фомальгаут уже давно открыли нечто, что выглядело, как планета. Но не совсем (источник слишком яркий в оптике, при том, что он не может быть массивной молодой планетой, что следует из верхнего предела на ИК-поток). Поэтому было заподозрено, что это пылевое облако, возникшее в результате столкновения массивных тел. Кажется, в этом вопросе появляется ясность.

Анализ многолетних наблюдений на Хаббле показывает, что источник расширяется и слабеет, т.е. ведет себя, как облако. Кроме того, анализ его траектории также говорит в пользу формирования в результате столкновения. Столкнуться должны были массивные тела - километров по сто размером, а то и поболее..... Причем столкновение должно было произойти недавно. Видимо, система Фомальгаута недавна претерпела динамическую неустойчивость (например, такую как в молодой СОлнечной системе, что привело к ПОздней тяжелой бомбардировке).

В некоторых случаях интенсивное взаимодействие звезд с планетами может происходить уже на стадии красного гиганта или асимптотической ветви. Если планета массивная, то она может способствовать сбросу звездой-гигантом внешней оболочки. Это, в свою очередь, повлияет на форму туманности, формирующейся вокруг.

Авторы рассматривают шесть систем звезда-планета, используя код MESA. Показывается, что в одном случае сброс оболочки произойдет еще на стадии красного гиганта. В результате образуется гелиевый белый карлик. Еще в одной системе сброс оболочки случится на стадии асимтотической ветви. В этом случае можно получить эллиптическую оболочку в планетарной туманности вокруг медленно вращающейся звезды. Без планеты следовало бы ожидать лишь сферически симметричное распределение вещества планетарной туманности.

Фактически - это небольшая книга. Посвящена она достаточно полному рассказу о свойствах Солнечной системы, но в уме авторы постоянно держат экзопланетные системы, так что периодически обсуждается, как данные по Солнечной могут быть приложены к ним.

Рассмотрены и свойства отдельных объектов, и история формирования, и эволюция, и нерешенные вопросы. Отдельный раздел все-таки посвящен экзопланетам, чтобы в явном виде прокинуть связку от свойств тел СОлнечной системы (и процессов в ней) к внесолнечным телам.

После того как планетная система в общем и целом сформировалась, в ней летает много "строительного мусора". Столкновения этих тел приводят к формирования большого количества пыли, что наблюдается в виде т.н. остаточных (или осколочных) дисков.

В статье представлены результаты большой кампании по наблюдениям таких образований с помощью прибора Gemini Planet Imager (разумеется, на телескопе Джемини).

В обзор вошло 104 звезды с инфракрасным избытком. Удалось в деталях рассмотреть 26 остаточных и три протопланетных диска (некоторые диски собственно открыты по результатам этих наблюдений). Кроме того, в ряде случаев удалось померить поляризацию.

В статье много красивых картинок с дисками, но самое главное, конечно, что теперь у нас есть гораздо более объемная информация по свойствам молодых (менее нескольких сотен миллионов лет) планетных систем.

Впервые показано наличие химического градиента между ночной и дневной стороной планеты.

Наблюдался ультрагорчий юпитер WASP-76b. В точке полудня температура около 2000К (замечу, что из-за ветров и вращения точка максимума температуры немного сдвинута по вращению от полуденной). На дневной стороне железо находится в атомарной форме FeI, а на ночной - в молекулярной. Это показывает детальный анализ спектров (советую посмотреть очень понятный рисунок 3 в статье). Поглощающие области вблизи восточного и западного лимбов в моменты захода планеты на диск звезды и схода с него движутся относительно земного наблюдателя с разной скоростью. Кроме того, в момент захода на диск мы видим на лидирующем лимбе область раннего утра (на логоняющем - позднего вечера), а при сходе с диска - на лидирующем предутреннюю (и на догоняющем предвечернюю). Соответственно, можно определить, какие области вносят вклад в формирование линии атомарного железа. Видно, что на ночной стороне атомарного железа нет.

У нескольких звезд за прошедшие годы удалось показать наличие комет. Это делается, в первую очередь, по спектральным наблюдениям. Речь идет не которой форме транзитов. Комета, разумеется, не может сильно ослабить полный блеск звезды. А вот в узкой спектральной илнии - может. Т.е., ищут появляющиеся и исчезающие (или даже постоянные - ведь за короткое время наблюдений кометы обычно мало смещаются относительно звезды) линии поглощения, связанные с элементами, присутствующими в головах комет.

Авторы решили сильно увеличить количество известных звезд с экзопланетами. На телескопах 2-метрового класса они провели наблюдения 117 звезд разных спектральных классов и для 60 из них выявили присуствие постоянных линий поглощения, в десятках случаев их можно связать с холодным газом в окрестностях звезды, и 16 - переменных (как у бета Живописца - классического примера звезды с кометами), которые часто связаны с газом в непосредственной окрестности звезды. Не все эти случаи новые, но по большей части - это так.

В обзоре обсуждается, как в ближайшем будущем по спектральным наблюдениям атмосфер экзопланет можно будет изучать их физические и химические свойства. Это не тривиальная задача, т.к. по отдельным наблюдениям (например, глубина и ширина линии поглощения, связанной с какой-то молекулой) нужно будет переходить к химическому составу атмосферы, свойствам облаков, изменению параметров с глубиной и т.д. Т.е., нужны всякие модели и алгоритмы, которые свяжут данные наблюдений с комплексом параметров. Все это бросает ученым вызовы. Вот о них и речь. Но, конечно, есть и краткий экскурс в историю (благо, она короткая: первые наблюдения появились около 15 лет назад) и современные методы. Но важно, что с вводом JWST, ELT и других инструментов у нас появятся новые возможности, а значит и новые сложности и задачи.

Большой обзор, касающийся всех основных вопросов, связанных с теорией образования планет, и при этом написанный ведущими специалистами в данной области.

Кроме обсуждения теорий в обзоре, конечно, приводится много фактических данных.

В статье приведены новые результаты по поиску планет в двойный системах и дан небольшой обзор состояния дел в этой области. Новые результаты говорят, что, исключая самые тесные двойные, доля звезд с планетами примерна такая же, как для одиночных.

Интересно отметить, что чаще всего не планету обнаруживают в известной двойной, а открыв экзопланету, и продолжив изучение системы, выясняют, что звезда имеет компаньона.

Заметную долю объема статьи занимают таблицы с параметрами звезд и планетных систем.

См. также arxiv:2002.12006. В этой статье обсуждается формирование и эволюция планет в двойных системах. С точки зрения "научно-популярного" прочтения эта статья будет даже интереснее, на мой взгляд.

Очередное изложение проекта по осуществлению наблюдательной миссии, в рамках которой Солнце выступает в роли гравитационной линзы, и аппарат получает (очень сложным методом) изображение экзопланеты с высокой степенью детализации.

У проекта много проблем, и вряд ли он будет осуществлен в обозримом будущем. Во-первых, просто технически трудно получить сколь-нибудь приемлемое изображение. Во-вторых, аппарат должен находиться далеко - примерно в 700 а.е., - от Солнца. Это сразу все усложняет и удорожает. В-третьих, практически невозможно использовать аппарат для исследования нескольких целей. Поэтому, видимо, должно пройти несколько десятилетий, прежде чем что-то подобное можно будет попробовать усуществить. Но читать про это интересно!

Основной задачей TESS является поиск землеподобных планет в зонах обитаемости у красных карликов. И вот первый результат. Материнская звезда - красный карлик с массой 0.4 солнечных. Расстояние - 31 парсек. TOI-700d - планета с радиусом 1.1-1.3 земных имеет орбитальный период 37 дней (в системе есть еще две небольшие планеты, но они находятся ближе к звезде - и там жарко). Авторы указывают, что это пока не выглядит как идеальная цель для JWST.

См. также arxiv:2001.00954, в которой рассматриваются наблюдения системы на Спитцере, и arxiv:2001.00955, где проведен анализ возможных условий на планете.

В последние годы, как благодаря миллиметровым наблюдениям (ALMA), так и благодаря оптическим телескопам (Хаббл, VTL, Subaru, ...) появилось множество данных по протопланетным дискам. В статье дается обзор полученных результатов по структурам в дисках: кольца, спирали, .... Важно. что в обзоре рассматриваются связи свойств дисков с их окружением и зависимость от параметров звезды. Также приводятся полученные данные по эволюции (в том числе - миграции) частиц в диске. В основном автор основывается на данных ALMA.

Обычно протопланетные диски существуют лишь несколько миллионов лет (в среднем, у более массивных звезд меньше, у менее массивных - слегка дольше). Авторы ищут (с участием citizen scientists) "долгоживущие" диски у маломассивных звезд. Ищут и находят. И называют их "диски Питера Пэна", поскольку они (диски) долго (около 40 млн лет) "не стареют". Откуда берутся такие диски пока не ясно, авторы обсуждают несколько вариантов (мне нравится приливное разрушение планеты, но есть аргументы против этого сценария, см. статью).

В статье описаны ожидаемые характеристики спутника CHEOPS в смысле собственно получения научных данных: точность фотометрии и тп.

Напомню, что CHEOPS имеет 30-сантиметровый телескоп. Его цель - высокоточная фотометрия звезд от 6 до 12 звездной величины, у которых уже зарегистрированы планеты методом измерения вариации лучевых скоростей.

Статья необходима всем, кто планирует использовать данные CHEOPS. Спутник начинает свою научную работу, которая продлится минимум до 2024 года.

В науке нормальной ситуацией является состояние, в котором на объяснение какого-либо процесса или типа объектов претендует несколько моделей. Так в моделях формирования планет конкурируют два принципиально разных сценария. Один - стандартный: планеты начинают свой рост с мелких объектов, все события в основном разворачиваются в окрестности снеговой линии (более активно - сразу за ней). Второй процесс - это формирование планет в результате неустойчивости диска на больших расстояниях (~100 а.е.), затем образовавшиеся сгустки сжимаются, мигрируют ближе к звезде, а по дороге частично или полностью разрушаются. Разумеется, в природе оба процесса могут сосуществовать, и вопрос в том, какой из них важнее для описания тех или иных феноменов.

В статье рассматривается модель формирования планет за счет неустойчивости диска как способ объяснить некоторые парадоксальные, по мнению автора, свойства дисков, наблюдаемых ALMA. Идея автора состоит в том, что многие такие диски "омолодились" за счет разрушения массивных планет, возникших на больших расстояниях от звезды. Эту идею можно проверить, если определить состав дисков, точнее - отношение масс газа и пыли в них.

Можно надеяться, что ближе к середине века появятся космические телескопы, способные достаточно подробно изучать свойства потенциально обитаемых планет. Разработки концепций таких инструментов активно велись последние лет 10-20. Вот некоторый итог.

Миссия HabEx - это 4-метровый телескоп в точке Лагранжа (L2). Предлагается оснастить его и коронографом, и экраном. Второе особенно сложно. Это должны быть 50-метровая конструкция, летающая в нескольких десятках тысяч километров от телескопа (!), и при этом должна быть достигнута точная соосность.

Конечно, проект крайне дорогой, поскольку в него заложено много новых технологий, которые пока не существуют. Оптимистично планируется, что речь идет о 2030х (причем, не о начале этого десятилетия).

Поскольку телескопы не слишком узко специиализированные инструменты, то HabEx будет применяться и для других уникальных исследований: экзопланеты не являются его единственной целью. Планируется, что телескоп будет чувствителен от ближнего УФ до ближнего ИК диапазона (примерно как Хаббл). В некотором смысле, миссия позиционируется как "новый Хаббл". Но в начале надо запустить JWST и WFIRST.

Подчеркну, что речь идет о проекте, который конкурирует с рядом других (о них в Архиве также появлялись 400-страничные обзоры см. в http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/projects.html).

Авторы представляют каталог параметров звезд, наблюдавшихся Кеплером. Он построен на основании данных Кеплера и Gaia. Это важно, т.к. позволяет сделать очень точную и однородную выборку (этого нельзя добиться, если использовать данные из множества разнородных источников). Также это, разумеется, важно для более точного изучения свойств экзопланет и для поиска корреляций свойств планет со свойствами звезд.

Обнаружен белый карлик с мощным аккреционным диском довольно нетривиального состава. Карлик одиночный. Наиболее вероятная причина возникновения диска - постепенное разрушение массивной планеты (состав ее внутренней атмосферы сейчас и виден в диске).

Сама планета может быть еще не совсем разрушена. Возможно, она находится на расстоянии около 15 солнечных радиусов от белого карлика. Не исключено, что планета так близко подошла к ьелому карлику из-за влияния внешних планет в этой системе. Будут искать.

Авторы анализируют статистику встречаемости массивных газовых планет нна разных орбитах. Показано, что есть резкий скачок примерно на 1 а.е. Т.е., горячие юпитера, встречающиеся менее чем у одного процента звезд, сильно уступают "нормальным юпитерам", которые встречаются почти у 7 процентов звезд.

Как говорится, "обзор по сабжу".

Собственно, описывается, как сейчас мы можем судить о потенциальной обитаемости планеты, и что тут удасться сделать в ближайшем будущем.

См. также второй большой обзор по этому же вопросу: arxiv:1911.05597. Два текста отчасти дублируют, отчасти дополняют друг друга. Вместе они дают очень хорошее представление о состоянии дел.

Авторы обсуждают планету HIP41378f. При размере, примерно равном размеру Сатурна, планета имеет плотность почти на порядок меньше (<0.1 грамма в кубике). И это при том, что температура внешних слоев всего лишь 300К (планета расположена в 1.4 а.е. от звезды, чуть-чуть горячее и массивнее Солнца).

HIP41378 - многопланетная система. Пять планет были открыты методом транзитов. Но потом звезду много наблюдали на предмет регистрации вариации лучевой скорости (что привело к открытию еще одной планеты, для которой нет транзитов). Для трех из пяти транзитных планет удалось обнаружить и сигнал в лучевой скорости, что позволило определить их массы, а следовательно и плотности (радиусы уже были измерены по транзитам).

Почему планета f имеет такую низкую плотность - не ясно. Возможно, вы видим не внешние слои планеты, а плотное кольцо. Т.е., реальный радиус гораздо меньше. Это будут проверять по инфракрасным наблюдениям.

Очень интересный результат.

Пока нет ни одного объекта планетной массы, надежно идентифицированного благодаря астрометрическим наблюдениям. При том, что это самый старый метод (с той точки зрения, что едва ли не в 19 веке люди заявляли о том, что что-то видно, но потом все рассасывалось). Есть бурые карлики, есть кандидаты. Ну и мы ждем данных Gaia, которые смогут через несколько лет дать сразы тысячи кандидатов. Но пока....

Авторы изучали спутник Фомальгаута (не путать Фомальгаут B и Фомальгаут b!!!!!). Это красный карлик на очень широкой (световой год!) орбите вокруг яркого Фомальгаута. Так вот, проанализировав много анных, полученных разными способами, авторы заподозрили наличие компаньона планетной массы (примерно юпитерианской). Проверить, видимо, можно будет с помощью JWST, поскольку вся система молодая, и молодой аналог Юпитера с 7 пк можно будет разглядеть.

Краткое резюме: это не планета.

Рассказывая об экзопланетах, я часто начинаю с того, что трудно ответить на вопрос: "Какая экзопланета была открыта первой?" Необходимы уточнения. В частности, имеется неясность с объектом HD 114762 b, поскольку нижняя оценка массы попадает в планетный диапазон (11 масс Юпитера), а верхняя - в область бурых (или даже красных) карликов. В данной статье автор использует новые данные Gaia для уточнения оценки массы.

Итогом работы стало увеличение оценки массы. Теперь в планетный диапазон она не попадает (т.о., это убирает один из аргументов сомневающихся в том, что Майор и Кело в самом деле - самые-самые первые). Правда, надо оговориться, видимо необходимы более точные измерения.

На протяжении 2011-2015 гг. было издано пять томов, посвященных разным аспектам гелиофизики и всяким связанным вопросам. В Архиве представлены некоторые тексты из этих книг (примерно 20%).

Авторы адресуют книгу студентам старших курсов. Тематика охватывает физику Солнца и звезд, влияние звезд на планеты, свойства планет, влияние на планеты таких внешних факторов, как космические лучи, и, наконец, формирование и эволюцию звезд и планет. В общем - большой учебник. Не все процессы описаны так уж детально. Но это и невозможно в рамках одной книги. тем не менее - отличный ресурс!

Авторы получили хорошие спектры транзитной экзопланеты, обращающейся в зоне обитаемости (0.15 а.е.) вокруг близкого красного карлика (масса 0.3-0.4 солнечной). Правда, планета довольно массивная - восемь масс Земли, т.е. это сверхземля. Тем не менее, интересно, что в спектре обнаружено присутствие водяного пара. К обитаемости это не имеет никакого отношения (тем более, что в атмосфере много водорода и гелия, т.е. условия вовсе не земные), но важно для физики экзопланет и технике их изучения, поскольку это первая сверхземля в зоне обитаемости, для которой удалось получить спектр с деталями.

Наблюдения проводились на Космическом телескопе.

Авторы рассматривают, как планеты поглощаются звездами, и к чему это приводит. А это может приводить к выбросам вещества, вспышкам, изменению химического состава звезды и ее раскрутке. Кое-что из этого списка уже наблюдается.

Не так уж часто у планет достаточно точно измерены сразу и масса, и радиус. Тем интереснее, если комбинация параметров является необычной. У планеты WASP-174b при массе 0.3 юпитерианской радиус почти полтора радиуса Юпитера. Разумеется, дело в прогреве звездой. Орбитальный период всего лишь 4 дня с хвостиком.

Планета интересна еще тем, что транзит не полный: лишь часть диска попадает на звездный диск. Поэтому было не просто получить достаточно точные измерения радиуса.

Поскольку атмосфера сильно раздута и имеет место частичный транзит, планета очень хорошо подходит для спектральных исследований.

Гравитационное линзирование позволяет получать удивительные результаты в деле изучения экзопланет, и в вопросах, связанных с аккрецией на сверхмассивные черные дыры. А если эти две тематики объединить? Получится еще интереснее!

Исследования линзированных квазаров позволяют выявить изменения в параметрах спектральных линий от аккреционных дисков, что связано не с какими-то процессами внутри этих течений, а с гравитационным линзированием на небольших объектах в галактике-линзе. Моделирование позволяет определить массы линзирующих объектов. И в некоторых случаях они оказываются в планетном диапазоне.

Наблюдения двух квазаров на Чандре позволили выявить изменения в линии железа, а затем оценить массы линзирующих объектов. Они лежат в диапазоне от массы Луны до массы Юпитера. Это должны быть одиночные объекты (т.е., не экзопланеты в прямом смысле, а "свободно летающие объекты планетной массы"). Т.о., у нас есть возможность изучать статистику подобных тел в далеких-далеких галактиках.

У красных карликов планеты встречаются нередко. Однако это все маломассивные планеты вблизи звезды. Это хорошо укладывается в основные модели образования планет. Ну или уж открывают пару красный карлик - красный карлик или красный карлик - бурый карлик. Тогда расстояние между объектами может быть значитальным. А тут вдруг открыли планету типа Сатурна на расстоянии более трети астрономической единицы (вообще, орбита имеет значительный эксцентриситет, поэтому проще сказать, что орбитальный период более 200 дней).

Планету открыли по наблюдениям изменения лучевой скорости звезды. Необычные параметры орбиты можно объяснить наличием еще одной планеты сравнимой (но, видимо, меньшей) массы, находящейся в несколько раз дальше. по всей видимости планеты сформировались не "снизу вверх" (т.е., не в результате постепенного набора массы), а из-за неустойчивости во внешних частях протопланетного диска.

Рекорд. Конечно, не бог весть что, но рекорд. Орбитальный период горячего юпитера менее 19 часов. Такие планеты важны для изучения приливного взаимодействия. Напомню, что параметры звезд, связанные с возникающими в них приливами известны плохо. А это интересно. Совсем скоро LSST начнет открывать падения массивных планет на звезды главной последовательности. Совместные данные по таким событиям и по сокращению орбит планет типа NGTS-10b позволят получить точные определения приливных параметров звезд, что крайне важно для детального понимания их внутреннего строения и эволюции.

Авторы наблюдали на Спитцере горячую экзопланету LHS 3844b. Идея состояла в следующем. Если у этой планеты есть толстая атмосфера, то распределение температуры по ее поверхности из-за атмосферной циркуляции не будет симметричным, относительно направления на звезду. Кроме того, "полуночная" точка не может быть очень холодной. Наблюдения показали, что ничего такого нет. Т.е., все согласуется с тем, что влияние атмосферы невелико. Т.о., она не может быть толстой.

Авторы представляют новую модель миграции планет в протопланетном диске. Важным выводом является то, что лишь самые массивные планеты успевают существенно мигрировать к звезде. Также авторы рассматривают, как планеты набирают массу, учитывая процесс фотоиспарения диска центральной звездой.

Интересная тема. Начиная с 2003 года удается зарегистрировать следы взаимодействия магнитного поля планеты (для это она одлжна быть горчим юпитером) со звездой. Наблюдают это по периодическому изменению параметров линий в спектре звезды. Период равен орбитальному планетному. Такие данные позволяют измерить величину магнитного поля планеты, что важно и интересно. В данной статье сообщается о четырех новых измерениях.

Однако получить собственно оценки поля планеты не так-то просто, потому что нужны особые спектральные данные. И вот тут авторы практически первые. Правда и тут для того, чтобы перейти в вычислению магнитного поля, необходимо задаться моделью, и здесь есть из чего выбирать. Авторы перебрали несколько. В итоге получены оценки поля. Если им верить, то кое-что проясняется в вопросе его происхождения.

В Архиве появилось несколько white papers, посвященных экзопланетным исследованиям. Они написаны примерно одной и той же группой (легко найти по первому автору). Выделим ту, что посвящено созданию интерферометрических систем в космосе.

Именно такие системы способны позволить получить прямые изображения планет земного типа в зонах обитаемости. При этом, конечно, они могут делать еще много полезных вещей в данной области исследований. Так что тематика важная. Но дорогая. Авторы обсуждают, каковы реалистичные перспективы. Они связаны с небольшими спутниками и использованием технологий, развиваемых в коммерческих целях.

Пока политики думают, как остановить миграцию в Европу, а где-то еще народ думает о внутренней эмиграции, астрофизики размышляют, как остановить миграцию планет к звезде.

Новое моделирование показывает, что в некоторых случаях миграцию можно повернуть вспять. Происходит это у планет, сформировавших своей гравитацией щель в протопланетном диске. В норме планета в такой ситуации мигрирует к звезде, т.к. на внешнем крае щели много газа, и обмен моментом импульса с ним приводит к тому, что планета приближается к звезде. Однако на том же внешнем краю могут накапливаться (и расти) пылевые частицы. Крупные частицы затем быстро выпадают на звезду, передавая свой момент импульса газу. В результате, поверхностная плотность вещества на внешнем краю падает. А это приводит к замедлению миграции планеты внутрь, или даже к тому, что планета начинает удаляться от звезды.

После рассеивания газового диска пылевое кольцо, соответствовашее внешнему краю щели, может остаться, и там смогут формироваться планеты.

Авторы детально рассматривают, как мощные вспышки на звездах (красных карликах) влияют на обитаемость обращающихся вокруг них планет. Получается, что только при экстремальных параметрах (и более тонкой, чем у Земли, атмосферы) гарантируется фатальная доза на поверхности.

Представлены результаты по очень интересному объекту, обнаруженному спутником Кеплер в рамках миссии К2. Снова звезда с очень необычными транзитами. Или не транзитами.... Как бы то ни было, за 87 дней наблюдений авторы зафиксировали 28 падений блеска длительностью порядка 2 часов. Периодичности в появлении событий нет. 26 из 28 имеют примерно одинаковую глубину падения блеска. Транзиты (если это они) не симметричные. Звезда вполне нормальная (правда, не исключено, что у нее есть менее массивный спутник на расстоянии несколько сотен а.е.). Авторы обсуждают много возможных вариантов (включая короткоживущие пятна на звезде), но ничто не подходит полностью. Так что - загадка.

На космическом телескопе имени Спитцера проводились наблюдения с целью обнаружения транзита. Однако в назначенное время ничего не увидели. Авторы полагают, что заявление о регистрации транзита по оптическим наземным и космическим наблюдениям было преждевременным. Из-за сильной активности звезды предыдущие авторы приняли желаемое за действительное. Во время новых наблюдений такая активность была ниже, поскольку использовались достаточно длинные волны (4.5 микрона), так что подобный шум не мешал.

Разумеется, это никак не закрывает саму планету, которая была открыта по вариации лучевой скорости звезды. Просто не транзитная она.

Одним из мощных современных методов обнаружения экзопланет является техника т.н. вариации времени транзита (TTV). Идея проста: орбита известной планеты (для которой наблюдаются транзиты) испытывает влияние еще одной (или нескольких) планет. По этим вариациям орбиты можно выявить присутствие дополнительных планет и определить их свойства (орбита, масса).

В неформальном интересном (практически научно-популярном) обзоре (с массой любопытных "лирических отступлений) известный специалист по динамике планетных систем описывает саму методику и первый случай удачного применения.

В Архиве появилось еще несколько статей из специального номера New Astronomy Reviews, посвященного результатам Кеплера.

В статье описан большой комплекс подпрограмм, позволяющий описывать планетную эволюцию. Учитывается множество факторов: эволюция звезды, пролеты близких звезд, приливы, внутреннее тепло планеты и т.д. и т.п. Код находится в свободном доступе.

В основной части статьи даны краткие (преимущественно словесные) описания каждого из модулей (отвечающих за отдельные аспекты эволюции), а в приложениях для каждого модуля приведены детали с формулами и тп.

Впечатляет. К слову, приложения полезны и по отдельности, если вас интересуют отдельные аспекты эволюции планет.

Важно наблюдать долго. Особенно, если речь идет об обнаружении экзопланет методом измерения вариации лучевой скорости звезды. Потмоу что только так можно открывать планеты с большими орбитальными периодами. Наблюдения на спектрографе CORALIE продолжаются более 20 лет, что и позволяет обнаруживать объекты на расстояниях более 5 а.е.

В статье представлено пять новых открытий (три планеты и два маломассивных бурых карлика), а также четыре уточнения параметров. Существенно, что для некоторых из обнаруженных объектов впоследствии можно будет получить прямые изображения. Соответственно, длинные ряды измерений лучевых скоростей позволяют выделять хорошие кандидаты для непосредственных исследований на крупных телескопах.

Вот уже лет 15 как мы можем изучать спектры экзопланет. Разумеется, начали в планет-гигантов. Или молодых, которые видны непосредственно (как в системе HR8799), или горячих, которые сильно прогреваются звездой. Но с развитием техники наблюдений удается изучать атмосферы все более мелких планет. Сейчас добрались до сверхземель.

В обзоре во-первых суммировано, что мы уже узнали об экзопланетных атмосферах. Во-вторых, обсуждаются нерешенные проблемы. Ну а в-третьих, поскольку развитие инструментальной базы продолжается, и совсем скоро заработают большие наземные телескопы, как E-ELT, или космические - как JWST-, важно поговорить о том, что можно будет получить в ближайшее время.

Представлен анализ обзора 300 звезд с чцелью поиска планет-гигантов и бурых карликов. Показано, что планеты-гиганты в основном имеют орбиты с полуосями 1-10 а.е. Планет больше у звезд с массой >1.5 масс Солнца. Есть указания на то, что планеты-гиганты и бурые карлики имеют разные механизмы формирования.

Вдохновленные Оумуамуа авторы решили поискать по базам данных записи о мтеорах, имевших большую скорость. Данное обстоятельство должно указывать на их происхождение не в Солнечной системе. В результате одно такое событие было обнаружено. Отметим, что и ранее поступали сообщения об обнаружении метеоров с аномально большими скоростями. Так что непонятно, первое это событие или нет. Важно, что наблюдения спектров таких метеоров (пока они сгорают в земной атмосфере) позволяют изучать их химический состав.

KOI - Kepler Object of Interest. Номер четыре говорит о том, что объект был четвертым, из включенных в этот список. При этом первые три были уже известными экзопланетами. Т.о., речь идет о первом планетном кандидате Кеплера. Однако по сю пору его не удавалось подтвердить. И вот.

С помощью наблюдений лучевых скоростей и астросейсмологического анализа удалось подтвердить планету. Несмотря на то что это горячий юпитер (масса 5-6 юпитерианских, орбитальный период - менее 4 дней), источник был непростой целью, т.к. звезды является субгигантом, причем достаточно массивным (около 1.5 масс Солнца). Тем не менее, все получилось.

Еще одна статья для Astro2020. На этот раз речь идет о том, как определить параметры планет по свойствам осколочных дисков, в которых они находятся.

Для этого понадобятся новые космические телескопы. JWST должен стать первым. А затем, как многие надеются, появится 9-метровый Origins.

В заметке кратко, но четко и понятно, описано, почему такие исследования важно проводить, что это нам расскажет о механизмах формирования планетных систем и т.д.

Авторы рассматривают, как астероиды могут нагревать токами, возникающими при движении тела в магнитосфере звезды (это может быть и белый карлик, и нейтронная звезда). Показано, что при сильных, но реалистичных полях (разумеется, речь идет о большим магнитных моментах, а не о полях на поверхности) могут возникать важные эффекты. Астероид может достаточно разогреться, чтобы его недра начали плавиться. Это может приводить к серьезным последствиям для орбитальной динамики. Кроме того, на астероидах могут возникать квазивулканические выбросы.

Потенциально, ситуация должна быть достаточно редкой (надо сильно приблизиться к телу с очень большим магнитным моментом), но было бы интересно такое обнаружить.

С помощью системы GRAVITY на VLT удалось исследовать одну из планет системы HR8799. Это первый случай, когда экзопланета успешно напрямую наблюдалась и исследовалась методами наземной оптической интерферометрии.

Удалось уточнить параметры орбиты и получить хороший спектр. Последнее помогло уточнить параметры планеты и ее классификацию.

Авторы обсуждают, что еще можно сделать с GRAVITY в этой области. Как минимум, можно наблюдать все планеты, для которых есть прямые изображения.

Также авторы отмечают, что полученные результаты говорят о том, что вполне реалистично с помощью наземных оптических интерферометров разрешать поверхность планет-гигантов. Это потребует базы порядка 10 км. Пока таких систем нет, но авторы предлагают задуматься о том, не будет ли подобный проект хорошим планом для ESO после создания E-ELT.

В статье представлены новые оценки числа планет у звезд спектральных классов FGK. Авторы использовали данные спутника Кеплер (полный набор основной программы - релиз D25). Для оценок радиусов звезд использовались данные Gaia DR2. Пронализировано количество планет с разными орбитальными перииодами. Особое внимание уделено планетам с размерами, близкими к земному на орбитах в зоне обитаемости. Такие встречатся у каждой пятой-десятой звезды.

Около года назад примерно эта же группа авторов детально рассматривала надежность идентификации небольших долгопериодических планет (т.е., попадающих в зону обитаемости вокруг везды типа Солнца планет типа Земли). Тогда авторы пришли к выводу, что достоверность регистрации кеплер-452b (лучшего "двойника Земли") существенно завышена. Теперь они идут дальше и рассматривают весь каталог Кеплера.

Снова авторы демонстрируют, что надежность завышена. В частности, "под удар" попадает другой известный "двойник Земли" - Kepler-186f. Авторы показывают, что для небольших планет (т.е., для неглубоких транзитов) с большими периодами (т.е., число транзитов, наблюдавшихся Кеплером, невелико) достоверность мала. И вообще, важно дополнять кеплеровские данные независимым последующим мониторингом транзитов или измерением вариации лучевой скорости звезды.

Удивительная ориентация протопланетного диска: его плоскость практически перпендикулярна плоскости двойной звездной системы, вокруг которой он существует. Наблюдения проводились на ALMA.

Диск, по всей видимости, находится в стабильной конфигурации, а его ориентация вызвана приливным действием двойной. Но какой двойной? Внешней! Хитрость в том, что система на самом деле четверная: она состоит из двух пар.

О других свежих наблюдениях на ALMA молодых двойных систем с дисками см. arxiv:1901.05029.

Авторы детально обсуждают, в чем образование Солнечной системы могло отличаться от типичного случая экзопланетной системы.

В настоящее время разработано несколько очень детальных моделей формирования Солнечной системы. В то время как для описания экзопланетных систем используются менее изощренные сценарии, чтобы можно было достаточно быстро просчитывать многие тысячи эволюционны треков для очень разных начальных условий. Постепенно детализированные подходы начинают применяться и для экзопланетных систем. В некотором смысле, данный обзор иллюстрирует это.

Обзор охватывает довольно много вопросов. Это и данные наблюдений, и базовые основы подходов к моделированию формирования систем, и ряд деталей, и, конечно, примеры расчетов. При этом, авторы выбрали подход, в котором не используются формулы. Т.е., все объяснения в некотором смысле качественные. Это делает обзор более доступным для неспециалистов.

В последние года на установке ALMA были получены важные результаты по протопланетным дискам. В данной статье представлен новый проект - DSHARP. В его рамках на ALMA были проведены наблюдения двух десятков протопланетных дисков в высоком разрешении. В последующих статьях представлены детальные результаты по отдельным объектам, а также рассмотрены отдельные вопросы. Так например в статье arxiv:1812.04045 рассматривается взаимодействие планет с диском на основе полученных данных.

Благодаря точным измерениям вариации радиальной скорости у звезды Барнарда подтверждена экзопланета.

Напомню, что звезда Барнарда выделяется самым большим собственным движением. А еще это самая близкая одиночная звезда (1.8 пк), ближе только три звезды системы Альфа Центавра.

Некоторое время назад у звезды Барнарда был заподозрен планетный спутник с орбитальным периодом около 230 дней. Но точности для достоверного обнаружения не хватало.

Планета имеет период 233 дня, что соответствует орбите с полуосью 0.4 а.е. Это как раз граница снеговой линии в этой системе. Орбита обладает заметным эксцентриситетом. Масса планеты превосходит 3 земных. Т.е., скорее всего, это сверхземля.

Авторы исследуют механизм появления массивного спутника на очень широкой орбите у экзопланеты Kepler 1625b. Показано, что такое вполне может произойти за счет приливного захвата в молодой планетной системе.

Спутник первоначально захватывается на более тесную орбиту, а затем удаляется за счет приливного взаимодействия с планетой (как Луна удаляется от Земли).

Кеплер - все. Но остаются архивы, и в них еще целые залежи всего. Статья содержит описание того, что можно (и нужно) делать с кеплеровскими архивами, и каких еще открытий нам ждать.

В обзорах неоднократно упоминались различные подходы, которые могут позволить получать с помощью астрономических наблюдений достаточно подробную информацию о землеподобных экзопланетах, чтобы строить хотя бы примерные и нечеткие карты их поверхности. В данном небольшом обзоре все эти идеи суммированы. Разумеется, такие методы имеют прямое отношение и к поискам следов существования жизни. Так что - вдвойне интересно!

В частности, интересная идея специализированных наземных телескопов для наблюдения землеподобных планет в зонах обитания. По мнению авторов инструмент стоимостью около 100 млн долларов сможет получить изображения десятка самых близких экзопланет такого типа. Чтобы осмотреть все экзопланеты в 20 пк от нас потребует уже более крупный инструмент стоимостью под полмиллиарда. На мой взгляд, после работы спутника PLATO обсуждение таких проектов должно стать более конкретным. И можно ожидать их создания в 40е гг.

Разумеется, с помощью 20 и даже 100-метровых телескопов нельзя рассотреть диск планеты типа Земли. МОжно лишь по кривой блеска восстанавливать детали поверхности. Чтобы рассмотреть все напрямую, нужен будет интерферометр (лучше, конечно, космический) с расстоянием между телескопами, измеряемым километрами. Однако есть еще одна фантастическая идея, основанная на эффекте гравитационного линзирования. В качестве линзы должно выступить Солнце. Об этом речь идет в заключительной части обзора.

Это первая планета, обнаруженная на TESS (запущен в апреле этого года). Сверхземля на тесной орбите вокруг звезды солнечного типа с периодом менее недели. Ранее в этой системе уже была обнаружена массивная планета типа Юпитера с орбитальным периодом более 5 лет. Планета отрытая на TESS интересна с точки зрения возможностей детального изучения ее атмосферы и разнообразных эффектов, наблюдаемых к экзопланетных системах.

Также детальные наблюдения этой планеты и звезды представлены в статье arxiv:1809.07573.

С помощью установки ALMA удалось хорошенько разглядеть интересную систему.

Вокруг молодой звезды CI Тельца известна массивная планета. Возраст настолько невелик (около 2 млн лет), что там еще не рассосался протопланетный диск. Это единственная такая система. При этом важно, что очень массивная планета (почти бурый карлик) находится близко от своей звезды. Т.е., миграция уже произошла.

Авторы получают изображение в высоком разрешении. Новые детали они интерпретируют в модели нескольких массивных формирующихся планет. Их, согласно проведенному анализу, три. Их большие оси составляют от 10 до 100 а.е. Т.е., они все снаружи от горячего суперъюпитера.

Кратко описан проект недорогого спутника, который будет в течение года исследовать в УФ диапазоне десяток маломассивных звезд с экзопланетами с целью изучения их переменности. Для этого на борту будет стоять 9-сантиметровый телескоп. Запуск запланирован на осень 2021 г.

Авторы проводят сравнение четырех основных каталогов экзопланет. На данный момент тут нет единства. В каталоги включено разное количество объектов, при этом используются разные принципы отбора. В статье сравнение каталогов проводится по шести ключевым параметрам звезд и планет.

В результате сравнения авторы рекомендуют в качестве основного каталога The NASA Exoplanet Archive (https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu).

Интересный обзор о том, как (согласно современным представлениям) мог меняться климат Венеры, Земли и Марса в разные эпохи. В начале ситуация на всех трех планетах была похожей, а потом тропинки разошлись из-за разной массы планет, разного расстояния от Солнца и тп.

Сейчас удается получать спектры планет-гигантов, горячих нептунов и сверхземель. Есть два основных подхода: спектры "на просвет" и прямые изображения. У первых есть свои преимущества - так проще. Поэтому в ближайшее время, если говорить о спектрах планет земного типа, основные надежды возлагаются именно на данные, получаемые во время транзитов. Землеподобные планеты у красных карликов - первые кандидаты для получения данных об атмосферах потенциально обитаемых планет. Но не все планеты транзитные. Поэтому в конце концов мы придем к тому, что спектральные данные (в том числе и с целью поиска биомаркеров) будут получать по прямым изображениям. Вот этому и посвящен обзор. А начинается все, разумеется, со сводки современных данных по прямым изображениям экзопланет.

Хороший понятный обзор, посвященный образованию больших планет. Уровень сложности идеальный для того, чтобы в основных чертах понять все ключевые процессы. Т.е., без технических деталей и сложностей, но описание вполне строгое. И при этом хорошо проиллюстрированное.

Детальное изучение системы PDS 70 позволило обнаружить точечный источник внутри щели диска, окружающего эту молодую звезду (возраст 5-6 млн лет). По всей видимости, это массивная планета, обращающаяся на расстоянии около 22 а.е. от звезды (орбитальный период около 118 лет). Планета видна, разумеется, благодаря собственному излучению. Теоретически не исключено пока, что это легкий бурый карлик. Наблюдения проводились в основном на VLT (также использованы данные Gemini).

См. также arxiv:1806.11567, где представлены результаты по определению параметров планеты.

Очень полезный обзор о том, как свойства планет связаны со свойствами звезд, вокруг которых они вращаются. Разобраны все основные корреляции (например, большие планеты реже встречаются у красных карликов, и чаще - у звезд с более высокой металличностью) и возможные причины для их появления.

В последние годы основную долю бурых карликов обнаружили в обзорах, покрывающих большую площадь (2MASS, SDSS, UKIDSS, WISE и др.). Эта же методика позволяет обнаруживать массивные молодые одиночные экзопланеты. В этом обзоре обозреваются эти обзоры :).

Представлен полный каталог транзитных событий, зарегистрирвоанных на спутнике CoRoT. Аппарат исследовал более 160 000 звезд. В итоге в каталоге несколько десятков планет и более 500 кандидатов в экзопланеты, которые надо дополнительно изучать. Кроме того, обнаружено много двойных систем.

Авторы представляют новую программу, позволяющую сравнивать модельные параметры популяций экзопланет с данными наблюдений. Использование данных Кплера показало, что бОльшая часть звезд имет примерно по 7 планет. Причем самые близкие чаще всего имеют орбитальные периоды около 10 дней. Землепдобные планеты в зонах обитаемости должны встречаться довольно часто. А вот чем наша Солнечная система слегка выделяется (но не на уровне уникальности) - так это отсутствие планет с оритальным периодом короче меркурианского.

Хороший понятный обзор. Небольшой, а потому без деталей. Горячие юпитеры есть у 1 процента звезд (т.е., все стабильно), а планеты-гигант с орбитальными периодами до года - у примерно 3 процентов. Обсуждаются различные распределения параметров у планет-гигантов всех известных классов.

Обзор посвящен уникальному объекту WD 1145+017. Это белый карлик, вокруг которого обнаружен "планетный мусор", постепенно сваливающийся на компактный объект.

Открытие было сделано по результатам наблюдений на Кеплере в рамках программы К2. были обнаружены странные транзиты, которые удалось проинтерпретировать как результат загораживания белогок арлика обращающимися вокруг него пылевыми облаками. Причина формирования облаков состоит в том или ином разрушении твердых тел с массами порядка масс крупных астероидов.

В обзоре более половины места отведено под данные наблюдений. Затем рассмотрены возможные теоретические сценарии. Наконец, обсуждаются нерешенные вопросы и будущие наблюдения.

Вот про это должны написать новости, ведь как звучит: "Планета чернее угля"! Но она скорее темнее, чем чернее. Вообще, как пишут авторы, горячие юпитеры могут отражать лишь около 10% падающего на них света, что связано со свойствами облаков (которые, повторюсь, не черные, а темные). В случае WASP-104b отражается всего лишь около 3%. Отдельно напомню, что луна отражает 12%, и черной нам совсем не кажется.

Собственно, название отражает основной пафос. Результат получен на частном небольшом телескопе, работающем в США, но начиналось все в Коуровке.

Открытая планета - классический горячий юпитер с массой и радиусом почти как у Юпитера и орбитальным периодом 1.7 дня. Т.е., по науке ничего особенного, но демонстрирует, что в принципе любительские наблюдения (с некоторой помощью профессионалов) могут давать такие открытия.

Большой обзор (лекции) по изучению атмосфер транзитных планет. Подробно и понятно описано, как сейчас можно изучать атмосферы экзопланет, что будет возможно в ближайшем будущем, и с какими научными задачами это связано.

Исследуя новую выборку бурых карликов, авторы подтверждают единую зависимость масса-вращение для объектов дозвездных масс. Зависимость тянется от Марса до минимальной звездной массы. Скорость вращения пропорциональна квадратному корню из массы.

В последние примерно 15 лет мы получили возможность изучать атмосферы экзопланет. Сначала - горячих юпитеров, потом просто юпитеров, далее - планет с массой порядка нептунианской, затем - сверхземель. Вскоре, станет возможным напрямую получать данные об атмосферах планет земной массы. Это все требует развития методов моделирования назовых оболочек для разного состава, разного потока энергии звезды, разных типов планет и т.д. В статье приводится обзор этого широкого поля деятельности. Упор, разумеется, делается на получение численных оценок для тех параметров, которые можно измерять в наблюдениях.

См. также arxiv:1804.08340, где описаны основы моедлирования планетных атмосфер на примере тел Солнечной системы. Этот обзор более объемный и содержит больше деталей.

Формула воды...

Вода - одно из самых распространенных веществ во вселенной. В самом деле, молекула воды состоит из водорода и кислорода - первого и третьего по распространенности элементов. Учитывая, что гелий молекул не образует, можно догадаться, что вода - в общем-то самая распространенная молекула, состоящая из атомов разных элементов. Именно воде в контексте существования жизни и посвящен обзор.

Начинается все с основ, т.е. разбираются физические и химические свойства воды. Затем авторы рассматривают синтез элементов. После этого дана сводка наблюдательных данных по воде (межзвездная среда, протопланетные диски, атмосферы экзопланет и т.д.). Большой раздел посвящен воде в Солнечной системе. И завершается все темой "вода и жизнь".

Из 32 страниц текст занимает лишь около половины, так что читается быстро.

Очередная глава из сборника "Настольная книга по экзопланетам". Рассмотрены основные методы определения возрастов звезд, имеющих экзопланеты, и приведены результаты соответствующих исследований. Рассмотрены такие методы определения возрастов как замедление звезды, изменение обилия лития, астросейсмология и, конечно, просто изохроны. Правда, астросейсмология рассмотрена лишь кратко, поскольку ей посвящена отдельная глава в этом сборнике.

Короткопериодические планеты (с оритальными периодами менее пары дней) очень легко открывать, особенно метоом транзитов. Однако их не так уж много. Кроме горячих юпитеров есть еще короткопериодические планеты с массами порядка земной. Им, в первую очередь, и посвящен обзор.

Легкие ультракороткопериодические планеты (период менее 24 часов) встречаются примерно также часто, как и горячие юпитеры (а они, в свою очередь, есть примерно у пары процентов звезд). На сегодняшний день рекордные периоды менее 4.5 часов! Выделяется Кеплер-78 с периодом 8.5 часов, для которой есть надежные измерения и массы и радиуса. В обзоре обсуждается происхождение таких легких железно-каменных планет с короткими орбитальными периодами.

Появилась новая большая пачка коротких заметок (white papers), содержащих краткие описания проектов по изучению экзопланет из космоса. Выделю данную работу. Авторы мотивируют создание и запус специального аппарата для высокоточного измерения вариации лучевых скоростей звезд. Это должно позволить эффективно обнаруживать планеты земной массы в зонах обитаемости у звезд типа Солнца. Также измерению лучевых скоростей посвящена заметка arxiv:1803.04003. Тут речь идет о дальнейшем изучении транзитных планет, которые обнаружит TESS.

Также отмечу работу arxiv:1803.03732, где речь идет о специализированной астрометрической миссии с метровым телескопом. Цель также состоит в обнаружении планет земного типа у FGR звезд.

Еще несколько статей посвящены поискам жизни и изучению условий для ее существования: arxiv:1803.04010, arxiv:1803.03751.

ПОка не устоялся перевод слова biosignatures, будем употреблять "биомаркеры". Речь идет о поисках свойств, связанных с наличием биосферы. В данном случае обсуждаются свойства излучения поверхности и атмосферы с упором на процессы, подверженные сезонным изменениям. Многие из них так или иначе связаны с процессом фотосинтеза.

Подробно рассмотрена эволюция атмосферы нашей планеты. Рассмотрено как и почему менялось содержание кислорода, двуокиси углерода, метана и азота, и какие эффекты это все вызывало.

Очередная глава из сборника про экзопланеты. На этот раз подробно один из методом исследования - по вторичным затмениям. Это когда планета оказывается за звездой. Апофеозом такого подхода является картирование диска планеты. Действительно, космические инфракрасные наблюдения позволяют уже сейчас восстанавливать распределение яркости по диску для больших планет, близких к своим звездам.

Эта глава в "Handbook of Exoplanets" посвящена динамической эволюции орбит планет. В первую очередь, это важно для начального периода эволюции, когда в системе еще много тел, и крупные планеты еще не заняли свои окончательные орбиты, на которых они, в норме, проведут миллиарды лет.

Небольшой обзор по аккреционным процессам в протопланетных дисках. Рассмотрено, как планеты растут "снизу вверх".

Достаточно подробно описан самый эффективный на сегодняшний день метод обнаружения экзопланет - транзитный.

Изложены основы, перечислены ключевые проекты, приведены некоторые важные результаты.

В статье подробно обсуждается, как формируются планеты земного типа, а также - сверхземли, отсутствующие в Солнечной системе. Интересно, как более детальные данные и модели по формированию нашей системы увязываются с более пестрой картиной других планетных систем.

Хороший понятный обзор (как, впрочем, всегда у Армитажа) по формированию планет. Как раз в меру простых формул, чтобы начать все понимать не только на словесном уровне.

Рассмотрено три основных каталога (NASA, европейский и Открытый каталог), каждый из которых включает чуть более 3500 экзопланет. Также упомянуты более специализированные каталоги, где собраны данные по планетам определенных типов.

На русском языке см. статью, где также описаны он-лайновые каталоги экзопланет.

Авторы показывают, что в большинстве случаев (исключая очень большие значения сигнал/шум) кеплеровские планеты с малыми радиусами и большими полуосями (в первую очередь - двойники Земли) требуют независимых наблюдений для окончательного подтверждения. Речь не идет о том, что все или большинство таких регистраций под вопросом. Авторы полагают, что в целом статистика по таким планетам, полученная по данным Кеплера, верна. Однако в каждом конкретном случае необходимо, чтобы наличие планеты было подтверждено на другом инструменте, т.к. в данных Кеплера есть достаточно много шумов, которые для долгопериодических планет (для которых за все время работы миссии не удалось пронаблюдать много орбитальных периодов) могут приводить к ложным результатам. В качестве примера авторы выбирают планету kepler-452b. Опять же, речь не идет о "закрытии" этой планеты, а лишь о том, что нет окончательной уверенности.

Сверхземли по всей видимости являются самым распространенным типом экзопланет. С другой стороны, нельзя забывать, что сверхземли могут быть очень разными (в основном железно-каменными, или ледяными, или с очень толстыми атмосферами ...). Поэтому и формироваться они могут по-разному. И ясности тут нет. В обзоре рассматриваются разные теории образования планет этого типа, обсуждаемые в настоящее время.

На поздних стадиях формирования планетной системы вокруг звезд наблюдают т.н. остаточные диски. В основном, мы видим излучение пыли, порожденной столкновениями небольших тел в молодой системе (т.е., это не совсем "остатки", а "осколки остатков"). Благодаря ряду инструментов про остаточные диски мы узнаем все больше и больше интересного. В обзоре дается подробное описание дисков этого типа.

Обзор, в первую очередь, феноменологический. Поэтому все очень понятно.

Авторы показывают, что яркое событие микролинзирования содержит деталь, говорящую о присутствии планеты с массой 3-15 масс Земли. Т.е., скорее всего, она относится в сверхземлям. Если это так, то это самая близкая линза среди известных событий микролинзирования - до нее всего лишь 380 пк. Звезда, вокруг которой вращается планета, - красный карлик в четыре раза более легкий, чем Солнце.

Авторы объяснятют бимодальность распределения части звезд в молодых скоплениях по периодам вращения поглощением массивных планет. Захват тяжеой планеты легкой звездой приводит к ее заметной раскрутке. Т.о., те звезды, которые вращаются быстро, поглотили в молодости что-то вроде юпитера.

Детальное описание удивительного проекта по картированию экзопланет, используя Солнце в качестве гравлинзы.

Правда, спутник надо будет доставить на расстояние под 600 а.е. от Солнца. Далее, попиксельно (перемещаясь в фокальной плоскости гравлинзы) аппарат будет строить изображение (что, мягко говоря, непросто). И такую штуку можно сделать только для одной планеты.

В общем, звучит фантастически. Но научно-фантастически.

Сейчас известно более 100 экзопланет в системах двойных звезд, а также в системах более высокой кратности. В статье дается обзор этого многообразия. Обсуждаются вопросы устойчивости систем (по этому поводу см. также arxiv:1802.08868) и их эволюции, а также ряд наблюдательных аспектов.

Еще один небольшой обзор из новой версии "Handbook of Exoplanets". На этот раз анализируется, как мы могли бы видеть разные биомаркеры в атмосфере Земли, если бы наблюдали ее со стороны (с межзвездных расстояний) на протяжении ее геологической эволюции.

Обзор небольшой, и не все вопросы затронуты. Тем не менее, довольно интересно.

В заглавии нет слов "планет-гигантов", поэтому тему нуждается в комментарии. Речь идет о том, что нам говорят прямые поиски гигантских планет о чакстоте их встречаемости. Речь именно о прямых изображениях, а не о транзитах, микролинзировании, лучевых скоростях и т.п.

Сейчас уже есть достаточно надежные данные по сотням звезд, чтобы говорить о том, что массивные планеты есть лишь у 1% из них. Причем речь идет о действительно массивных (в несколько раз больше Юпитера) планетах на расстояния более примерно 10 а.е.

К слову, бурые карлики встречают примерно столь же редко (они есть у 2-4% звезд). Так что, вероятно, и механизмы формирования у них схожие.

Чаще гигантские планеты видны в системах с остаточными дисками.

Кратко описан довольно эффективный недоргой проект KELT, который решает очень четко поставленную задачу по поиску больших транзитных планет с короткими орбитальными периодами у ярких звезд, чуть более массивных, чем кеплеровская выборка. Обнаружено более двух десятков горячих юпитеров у звезд массивнее Солнца (и, как правило, быстровращающихся).

Где в Галактике жить хорошо? Ответ - в обзоре. Кратко он звучит так: есть месте получше, есть места похуже, но в принципе - везде можно.

Продолжают появляться статьи, посвященные Оумуамуа и объектам этого типа. В данной работе авторы оценивать количетсво таких объектов. Получается 0.2 на кубическую астрономическую единицу. Это дает примерно 4 массы Земли на кубический парсек. Т.е., все звездные системы должны вносить свой вклад.

Еще в одной статье рассматривается новая гипотеза о происхождении таких объектов: приливной разрыв тел белыми карликами. Конечно, в таком случае такие объекты должны быть более редкими, а сам Оумуамуа оказывается некоторой флуктуацией.

Наконец, не могу не отметить курьезное, на мой взгляд, исследование, в котором на большом радиотелескопе (GBT) прослушивали Оумуамуа на предмет не звездолет ли это. Ничего не слышно.

Авторы представляют популяционную модель для планет, сформированных на окраинах протопланетных дисков за счет неустойчивости в них. Это позволяет не только объяснить появление систем типа HR8799 (где 4 гигантские планеты находятся примерно на 20, 40, 60 и 80 а.е.), но также дает, потенциально, новый канал для образования бурых карликов и даже маломассивных звезд. Правда, в текущем исследовании массивные объекты (тяжелее 20 масс Юпитера) почти не формировались, в отличие от предыдущих моделей Forgan et al.

Появилось сразу несколько интересных результатов миссии К2. Это спутник Кеплер, который больше не наблюдает одну область неба, а сканирует его. Выделим один из них.

Обнаружена планета с очень коротким периодом: чуть менее 7 часов!. Причем, звезда - это не какой-нибудь совсем мелкий красный карлик класса М8. Это оранжевый карлик класса К4. Конечно, он легче Солнца и меньше его (масса 0.7 солнечных, радиус - тоже примерно 0.7, а температура - чуть более 4500К), но все-таки. Данное открытие важно в контексте понимания того, как планеты мигрируют и где останавливаются. В данном случае "стоп, машина" случился на расстоянии 1.3 радиуса звезды от поверхности!

Замечательно, что для планеты измерен и радиус (по данным Кеплера), и масса (по данным о лучевых скоростях по наблюдениям на HARPS). Радиус планеты - полторы земного, а масса - пять земных.

Планета находится очень близко от звезды - потому там горячо. В подзвездной точке (в "точке полудня") температура может достигать 3000К! Поэтмоу планета видна в красных лучах. Удалось увидеть вторичное затмение, связанное с тем, что планета оказывается за звездой.

Автор обсуждает, что выделяет Солнечную систему среди типичых экзопланетных систем. Есть два основных пункта: отсутствие сверхземель и отсутствие планет, близких к Солнцу.

В связи с этим автор рассматривает образование сверхземель и миграцию планет в контексте потенциального существования развитых форм жизни на поверхности планет типа Земли в зоне обитаемости. Еще одним связанным с упомянутыми темами вопросом является наличие и поведение малых тел (астероидов), которые могут сталкиваться с землеподобными планетами. Этому также посвящено большое обсуждение.

Наконец, отдельный большой параграф посвящен прямо проблеме разумной жизни и парадоксу Ферми. Здесь пока трудно придумать достоверную причину для утверждения об уникальности разумной жизни на Земле.

Авторы рассматривают крайне экзотическую возможность исследовать топографию экзопланет. Представим себе транзитную экзопланету без атмосферы. У планеты есть крупные детали рельефа - горы и тп. Тогда на кривой транзита будут сказываться эти особенности, т.к. в зависимости от того, как планета в данный момент ориентирована относительно нас, она будет иметь разную площадь в проекции.

В деталях авторы анализируют совсем экзотическую ситуацию: транзитный аналог Марса у белого карлика. Тогда, показывают они, "через следующее" поколение гигантских (100-метровых) наземных телескопов может зарегистрировать эффект.

Авторы изучают формирование систем спутников массивных планет. Спутники образуются быстро (десятки тысяч лет), т.к. характерные периоды обращения короткие. Часть спутников быстро выпадает на планету. Поэтому выживает последнее (позднее) поколение. Старые околопланетные диски сохраняют много льда (сама планета должна успеть остыть, чтобы не разогревать околопланетный диск), поэтому аналоги галилеевых спутников должны содержать много этого вещества.

Большой обзор, посвященный нашему современному пониманию (и непониманию) того, как образуются горячие юпитеры.

Дается краткий обзор по перспективам поиска жизни с помощью телескопов следующего поколения. По сути, просто перечислены некоторые пункты с упором на байесовские методы.

См. также еще ряд статей, написанных по поводу поисков жизни в ближайшие годы. Это все т.н. white papers: arxiv:1801.06935, arxiv:1801.07333, arxiv:1801.07810, arxiv:1801.08970, arxiv:1801.07811.

В обзоре дается сводка данных по частоте встречаемости планет, основанная на данных наблюдений вариации лучевых скоростей звезд и транзитов.

Когда мы говорим о "двойниках Земли", не надо забывать о возрасте планеты. Не обязательно абсолютном (в годах). Речь в первую очередь идет о разных эволюционных стадиях. Разумеется, Земля в прошлом была совсем не похожа на Землю современную. Соответственно, различались и их спектры, включая биомаркеры (если уже было что маркировать). В статье авторы рассматривают планеты, похожие на Землю, на разных эволюционных стадиях, да еще и вокруг звезд разных спектральных классов.

Авторы рассматривают четыре эпохи: до появления жизни, рост количества киислорода, 800 миллионов лет назад, современная Земля. Для всех случаев рассмотрены существенные спектральные детали, которые могут юыть зарегистрированы в случае близких планет (несколько парсек) телескопами ближайшего будущего. Приведено много примеров спектров.

Фантастически звучит? А авторы считают, что вполне реалистично. По их мнению анализ отраженного планетой света может позволить изучать поверхность планет. На основе детального анализа они показывают, что уже следующее поколение телескопов с аппаратурой типа SPHERE (работающей сейчас на VLT) смогут взяться за такую задачу для десятка планет. А когда в будущем появятся телескопы, эквивалентные 60-70 метровым диаметрам, то речь может пойти уже о сотнях планет.

Некоторые коллеги полагают, что в этой работе окончательно решена т.н. "проблема метрового барьера". Дело в том, что в моделях формирования планет есть некоторая незадача. Когда твердые частицы достагиют размеров порядка сантиметров-метра, то газ начинает их сильно тормозить, и частицы должны быстро выпадать на центральную звезду. Только достигнув размера в несколько метров, тела перестают чувствовать газ в столь сильной степени. Проблема в том, чтобы придумать механизм, позволяющий частицам небольшого размера, во-первых, быстро расти, во-вторых, не свалиться на звезду. И вот, кажется, проблема решена.

На самом деле, качественно идея была понятна уже лет 10-15 назад. Надо запустить какие-нибудь неустойчивости в диске, создадутся области повышенного давления. Частицы в них соберутся, будут быстрее расти (или даже могут прямо коллапсировать в планетезимали) и смогут избежать быстрого дрейфа к звезде. Даже неустойчивости были предложены - это т.н. пучковая неустойчивость (streaming instability). Вопрос был в деталях.

Авторы расмотрели эти детали и обнаружили целый ряд неустойчивостей, которые могут помочь быстрому формированию достаточно массивных тел в протопланетных дисках. А дальше мы уже знаем, как вырастить планеты.

В следующем году начнутся активные наблюдения на приборе ESPRESSO на VLT. Он приходит на смену известнейшему HARPS (установлен на 3.6-метровом телескопе), который внес огромный вклад в поиски экзопланет методом лучевых скоростей. Задача нового инструмента - получать стабильные результаты для скоростей в сантиметры в секунду. Т.е., он должен позволить обнаруживать двойников Земли: планеты с массой порядка земной в зонах обитаемости у звезд, подобных Солнцу.

Кроме экзопланетныз задач, у прибора есть и другие научные цели, связанные с изучением звезд и даже космологические исследования. В статье описаны и научные задачи, и конструкция прибора (включая разные режимы работы).

Авторы показывают, что в системе TRAPPIST-1 должна часто происходить покрытия планет планетами. Только наблюдать их трудно. Видимо, JWST справится. Это даст возможность определать параметры планет гораздо точнее. В частности, их массы и эксцентриситеты. Разумеется, есть и другие системы-кандидаты. Их авторы также обсуждают.

НА разных инструментах ведутся поиски целей для изучения атмосфер на крупных телескопах следующего поколения. В данном случае речь идет о доплеровских наблюдениях на HARPS. Изучалась звезда Ross 128 (Proxima Virginis, GJ447, HIP 57548). Это карлик класса М4 примерно в 10 световых годах от нас. Обнаруженная планета имеет массу чуть больше земной. Орбитальный период - 10 дней. В зависимости от параметров атмосферы планета может попадать в зону обитаемости. Планета не транзитная. Авторы полагают, что это хорошая цель для наблюдений на ELT в смысле поиска кислорода в атмосфере. Проксима Центавра ближе, но там звезда неспокойная, что будет мешать наблюдениям.

Как известно, спутник Кеплер уже несколько лет не может наблюдать одну и ту же область неба из-за поломок гироскопов. Однако работы продолжается. Этот этак получин наименование К2.

В статье преставлен каталог из полусотни надежных кандидатов в экзопланеты по данным части наблюдений в рамках программы К2. После выделения кандидатов авторы провели оптическую спектроскопию звезд, вокруг которых заподозрено присутствие экзопланет. Это позволяет отбросить двойные звезды, имитирующие планетные транзиты, а также уточняет оценки радиусов планет (т.к. уточняются параметры звезд).

Фазовая кривая - это изменение блеска экзопланеты на протяжении орбитального периода. Анализ таких данных позволяет вытянуть много данных по экзопланете. В первую очередь речь идет о параметрах атмосферы. Распределение яркости по диску планеты позвооляет судить о циркуляции в ее атмосфере, о ветрах и т.д. Кроме того, планета может быть сплюснутой, что также отразиться в фазовой кривой. Разумеется, речь идет о планетах, очень близких к своим звездам. Наблюдать такие тонкие эффекты непросто, но сейчас есть уже около двух десятков планет, для которых такие данные получены. Все они описаны в обзоре.

Красивый небольшой обзор по наблюдениям протопланетных дисков на приборе SPHERE на VLT. Много картинок (причем не только со SPHERE, но и с ALMA). При этом авторы умудрились еще и рассказать кое-чо важное про физику дела. Всем рекомендую.

Авторы рассматривают параметры зон обитаемости в системах двойных звезд. Основным результатом является получение фитирующих формул для расчета параметров таких зон в случае когда планета вращается вокруг одного из компонентов двойной, или же сразу вокруг всей системы. Метод, правда, подгоночный, а не основан на понятной физике.

См. также полезную статью 1605.06769, посвященную динамике и обитаемости экзопланет в двойных системах.

Очередной обзор, посвященный перспективам дистанционных поисков жизни. Речь идет не только о биомаркерах как таковых, но о biosignatures. Т.е., о всех возможных свидетельствах существования жизни. Поэтому обзор не ограничивается только атмосферами планет типа Земли. А в рассказе о собственно биомаркерах интересно описание процессов, которые приводят к изменениям содержания этих веществ.

Представлен очередной каталог экзопланетных кандидатов по данным Кеплера. Это надежные кандидаты. И их более 8000. Из них более 200 - новые объекты.

Авторы исследовали пару звезд типа Солнца с идентичными кинематическими параметрами и возрастами. Это все указывает на то, что звезды образуют двойную систему. Но есть и отличия: состав внешних слоев. В спектре одной из звезд заметно больше тяжелых элементов. Авторы полагают, что объяснение может состоять в том, что эта звезда поглотила примерно 15 масс Земли каменного вещества. А это тянет, соответственно, на поглощение целой системы каменных планет.

В статье речь идет именно о (потенциально обитаемых) землеподобных планетах вокруг звезд типа Солнца (FGK), т.е. никаких красных карликов и тп. Планеты вроде Проксимы Центавра b и системы Траппист-1 можно будет изучать и крупными наземными инструментами (особенно, если планеты транзитные, как у Трапписта). А вот настоящие двойники Земли можно эффективно характеризовать только из космоса. Причем, инструменты для этого нужны покруче JWST. Поэтому для этого нужны и новые технологии, которых пока нет.

Первым важным шагом станет WFIRST - следующий (после JWST) крупный космический телескоп. На этом инструменте будет коронограф, позволяющий изучать экзопланеты. Там будет опробовано несколько важных технологий. Но WFIRST относительно невелик (как Хаббл), а для достижения цели необходимы гораздо более крупные инструменты.

Существует несколько проектов больших телескопов (HabEx, LUVOIR, OST), у которых затмевающие элементы будут летать на большом расстоянии от самого детекторы. Также рассматриваются и более привычные (но очень продвинутые) коронографы. Возможно, к следующему десятилетнему обзору (decadal survey), который будет определять развитие американской астрофизики на 20-е - 30-е гг., попробуют хотя бы частично определиться с подобными проектами. Хотя мне кажется, что это будет сделано только еще через 20 лет (Decadal Survey 2030), т.к. нужен будет опыт WFIRST и побольше времени, чтобы наработать технологии и набраться опыта, а также определиться с параметрами и конкретными целями (т.е., должны хорошенько поработать и PLATO, и SPICA, и JWST, и 30-40метровые наземные телескопы). Пока предыдущие разработки (проекты TPF, Darwin) остались на бумаге: слишком сложно и дорого.

В случае внешнего диска, убирающего свет звезды, телескоп может и не быть очень крупным (1-2-3 метра), но сам экран долэен быть больишм (десятки метров). Он должен находиться на расстоянии десятки тысяч (!) километров от телескопа. И при этом нужно выдерживать очень точную соосность и тп. (возможно, при создании LISA будут наработаны какие-то из нужных технологий).

В качестве телескопов рассматриваются и 4-метровые монолитные зеркала, и 15-метровые составные-раскладные. Стоимость проекта (с учетом разработки и эксплуатации) явно составить миллиарды долларов. Возможно, понадобятся прототипы. Так изучается возможность запуска экрана, который будет работатьв паре с WFIRST (решение о таком проекте как раз может быть принято на основе следующего Decadal survey 2020)

До середины века NASA считает вопрос "Одни ли мы во вселенной" одним из ключевых и надеется с ним разобраться в этот срок. В смысле надежного обнаружения жизни земного типа на двойнике Земли это выглядит реалистичным.

В обзоре много всяких полезных картинок, таблиц и тп. Рекомендуется всем, кто хочет быть в теме.

В ходе своей эволюции планеты могут падать на свои звезды. Это может происходить из-за приливов, из-за взаимодействия с магнитным полем, наконец, из-за превращения звезды в красный гигант. Все эти аспекты рассмотрены в небольшом обзоре.

Планета WASP-12b настолько близко подобралась к своей звезде, что начала потихоньку перетекать не нее. При этом происходит ряд интересных сопутствующих явлений: часть вещества разбрасывается вокруг, а сама звезда начинает проявлять высокую активность. Эта ситуация и является предметом обзора.

Обзор понятный, но адресован явно специалистам. Т.е. нет "захватывающей популярности".

Описан один из методов обнаружения экзопланет. Периодическая модуляция наблюдаемой картины звездных пульсаций может позволить обнаружить экзопланету, чье гравитационное влияние и вызывает эту модуляцию. Из-за движения звезды относительно центра масс системы время прихода сигнала от нее будет периодически изменяться. Таким методом уже открыто несколько экзопланет (и множество компаньонов двойных систем). Проблемы обычно связаны с устойчивостью периода самих пульсаций. Но метод все-таки работает.

Впервые надежно продемонстрировано наличие стратосферы у экзопланеты. Т.е., в части атмосферы температура растет при удалении от планеты. Такое поведение приводит к появлению эмиссионных линий в спектре, которые и были обнаружены. Сделано это было благодаря наблюдениям на Хаббловском телескопе во время затмения звездой планеты (т.н. вторичное затмение). Планета является газовым гигантом, сильно прогреваемым своей звездой (температура 2700К). Полученные результаты помогают в деле проверки моделей атмосфер экзопланет.

По наблюдениям на инструменте HARPS (ESO) и телескопе Кека выявлено четыре маломассивные экзопланеты вокруг солнцеподобной звезды тау Кита. Пара планет находится в зоне обитаемости. Данные получены по анализу лучевых скоростей. Планеты не транзитные.

Существенно, пожалуй, то, что методами хитрой обработки авторы подобрались вплотную к пределу, позволяющему обнаруживать методом изменения лучевых скоростей полных двойников Земли (параметры звезды, масса, расстояние от звезды).

Наконец, напомним, что кандидаты в экзопланеты обнаруживались у тау Кита и в 2012-13 гг. Два из них воспроизведены в этой работе. Остальные - нет. Так что система явно нуждается в дальнейшем изучении.

Большой материал, посвященный задачам и перспективам экзопланетных исследований. Авторы пытаются выделить ключевые вопросы (и описать соответствующий контекст), на которые смогут хотя бы частично ответит благодаря работе таких проектов ближайшего будущего как JWST, WFIRST, PLATO, крупные наземные телескопы (GMT, E-ELT, TMT) и некоторые другие, а также уже работающие системы, например ALMA. Рассмотрены вопросы, не связанные с жизнью, биомаркерами и тп. Речь идет о физических свойства планет и их систем, хотя атмосферы и свойства поверхности (например, наличие воды) обсуждаются.

Снова рекорды. Самая близкая многопланетная система: 10 световых лет от нас. Самые легкие планеты обнаруженные по лучевым скоростям: 0.75+/-0.13 масс Земли (и еще есть кандидат с массой около 0.5 земной!). Правда, все это планеты у красного карлика (0.13 масс Солнца), находящися близко от звезды: периоды обращения от 2 до 5 дней (а у очень маломассивного кандидата - 1 день).

Авторы моделируют наблюдения спектров атмосфер для 9 небольших планет вокруг близких красных карликов. Показано, что для планет, близких к своим звездам, JWST будет достаточно пронаблюдать около десятка прохождений, чтобы получить спектральную информацию. С планетами в зонах обитаемости сложнее, но и там есть надежды вытянуть состав атмосферы для некоторых вариантов ее состава. Лучшие цели из числа рассмотренных GJ 1132b и TRAPPIST-1b. Но они вне зон обитанемости (ближе к звезде).

Авторы обсуждают концепции трех спутников для астрометрического поиска экзопланет. Все это недорогие аппараты (хотя речь, разумеется, все равно идет о сотнях миллионах евро). И все это только проекты, т.е. ни один из аппаратов не одобрен ESA. Видимо потому, что ожидаемое количество открытий невелико (десятки планетных систем), и нет явных надежд открыть таким способом что-то очень интересное, или как-то качественно продвинуться в понимании экзопланет. Тем не менее, читать описание проектов и их задачи весьма интересно.

STARE (самый дешевый из описанных вариантов - всего пятидюймовый телескоп) предназначен для поиска двойников Земли у какой-нибудь близкой звезды (авторы обсуждают Альфа Центавра). NEAT (его стоимость уже около полумиллиарда евро) предназначен для наблюдения пары сотен ближайших звезд классов F,G, K. Сложность состоит в том, что это не один спутник, а система из двух (фокусное расстояние 40 метров). Theia - модификация NEAT, где все собрано на одной платформе. У этого спутника есть и другие научные задачи (изучение локального темногов ещества), а для экзопланетных поисков предлагается осмотреть 50 звезд. Соединение двух интересных научных задач и новых технологий делает Theia довольно привлекательным проектом.

Обзор по методам дистанционного поиска жизни на экзопланетах. Речь идет об анализе спектров атмосфер и поиске биомаркеров. Написано понятно (почти популярно), но достаточно полно и строго. Так что всем можно смело рекомендовать.

Конечно, первый вопрос: "Если сигнал значимый, то почему не Nature/Science?" Ну а если не значимый .... Тем не менее.

Авторы обнаружили в данных Кеплера транзитные сигналы, которые можно интерпретировать как кометы (а можно, к слову, как астроинженерные сооружения - привет фантазерке Табби!).

Речь идет о нескольких транзитах. Несколько штук - у звезды KIC 3542116, и один у KIC 1108472. Действительно, все параметры (включая оценку массы пыли) хорошо соответствуют ожидаемому сигналу от крупных комет.

Огромный обзор по физике формирования планет.

Просто идеально для изучения соответствующих вопросов. Очень ясное изложение и широчайший охват.

Еще один большой обзор по экзопланетам, в некотором смысле дополняющий предыдущий.

Авторы начинают с того, как определяются параметры звезд и планет, а затем рассматривают ряд конкретных примеров. В конце кратко рассматриваются планы на будущее.

Те же, кого интересует сводка результатов, могут сразу перепрыгнуть на стр. 23, где они обнаружат большую таблицу с параметрами звезд (как тех, вокруг которых есть известные экзопланеты, так и тех, у которых планеты пока не найдены), для которых есть хорошие интерферометрические измерения размера.

Авторы используют большой объем данных по микролинзированию (2617 событий), чтобы исследовать параметры свободно летающих планет и планет на очень широких орбитах.

Показано, что число массивных планет с такими свойствами невелико: менее одной планеты на 4 звезды Главной последовательности. А вот с менее массивными планетами ситуация менее ясна. Среди событий микролинзирования есть неплохие кандидаты в события, связанные с такими объектами. Поэтому число свободно летающих планет земной и сверхземной массы может быть велико. Это находится в соответствии с современными моделями формирования планет.

В новостях очень шумят о возможном открытии первой экзолуны. На мой взгляд, раз статья не в Nature и не в Science, то рассосется. Тем не менее.

Авторы проанализировали большую (почти три сотни) выборку кеплеровских планет на предмет наличия спутников. Искать можно только большие спутники - как у Юпитера. Важно однако, что выбранные планеты, разумеется, не полные аналоги Юпитера. Это, как правило, менее массивные планеты с размером типа нептунианского и, что важно, сильно мигрировавшие к звезде (до расстояний 0.1-1 а.е.). Поставлены самые жесткие на сегодняшний день ограничения на наличие спутников (практически исключены объекты с размером около половины земного на орбитах с радиусом 20-100 радиусов планеты).

Кандидат в спутники обнаружен у планеты Kepler-1625b. Система пока изучена очень плохо, даже параметры звезды определены так себе. Поэтому необходимы дальнейшие наблюдения, которые будут проведены на Хаббле. Вот их результатов и будем ждать.

Впервые обнаружено линзирование двойной звезды звездой с экзопланетой. Событие получило обозначение MOA-2010-BLG-117. Планета имеет массу около половины юпитеринаской и обращается примерно в трех а.е. от звезды с массой около половины солнечной. До линзы 3.4 кпк, до источника - в два раза больше.

Детальные наблюдения на телескопе Кека и их анализ показали, что близкий объект, считавшийся бурым карликом спектрального класса L на самом деле является тесной парой двух планет с массой порядка юпитерианской. Расстояние между планетами 3-4 а.е. Массы тел составляют 3-5 масс Юпитера. Орбитальный период составляет несколько десятков лет. Возраст системы, согласно оценкам, составляет несколько миллионов лет. Авторы полагают, что таких случаев может быть много.

Описывая основные методы обнаружения и определения свойств экзопланет не всегда выделяют отдельным пунктом очень важный и распространенный способ. Он связан с планетными транзитами. Сам транзитный методо известен, понятен и хорошо и многократно описан. Однако важно, что измерения времен транзитов - это само по себе очень точная штука. И если в системе "болтается" что-то - еще, то это "что-то" будет влиять на параметры транзитов. В итоге, - появляется новый метод поиска экзопланет.

Как правило, если вокруг звезды крутится планета, то есть и другие. Но вовсе не обязательно орбиты всех планет дежат настолько в одной плоскости, что все онни будут транзитными. Тем не менее, влияя своей гравитацией на транзитные планеты, "невидимки" проявляют себя. Сбивается время следующего транзита. Транзит может длиться дольше или меньше. Все это можно измерить и определить свойства "возмущающего" тела.

На сегодняшний день более сотни планет открыто методом вариации времени транзита, и несколько штук методом вариации длительности транзита. С учетом того, что вскоре должны полететь новые спутники (TESS, CHEOPS), метод, наверняка получит второе дыхание (а потом и третье, когда полетит спутник следующего поколения PLATO). Вносят свой вклад и наземные наблюдения транзитов.

В обзоре описана и теория, и методы наблюдений, и результаты. При этом обзор небольшой и понятный. Так что - его стоит просмотреть.

Авторы моделируют потери атмосферы планетами системы TRAPPIST-1 и обсуждают, в связи с полученными результатми, возможность обитаемости этих тел и стратегии поисков жизни.

Ожидается, что планеты будут иметь довольно слабое поле. Поэтому сильный звездный ветер (из-за того, что планеты близки к звезде) приводит к довольно быстрой потере атмосферы. Лишь две внешние планеты могут удержать атмосферу на миллиард лет. Самая внешняя - вряд ли может быть обитаемой. Соответственно, на первое место выходит TRAPPIST-1g.

Авторы обращают внимание, что выбирая планеты вокруг красных карликов с наибольшей вероятностью их обитаемости, следует обращать внимание на темп звездного ветра. Планеты, подвергающиеся наименьшему влиянию ветра, с большей вероятностью могут быть обитаемыми.

Очень подробный обзор по биомаркерам. Причем речь идет не только о наличие каких-то конкретных соединений (вроде кислорода, метана или озона) в атмосфере, но и о всех мыслимых признаках, которые можно дистанционно зарегистрировать. Например, как внешние слои атмосферы или поверхность отражают свет, различные характеристики планеты, изменяющиеся во времени (скажем, сезонные изменения).

Последующие статьи этой серии: arxiv:1705.06381, arxiv:1705.07098, arxiv:1705.07560, arxiv:1705.08071..

Впервые с помощью ALMA удалось увидеть в миллиметровом диапазоне аккреционный диск вокруг одиночного объекта планетной массы. Источник OTS44 является молодой свободной планетой с массой около 12 юпитерианских. Масса диска составляет десятые доли массы Земли.

Как известно, первые надежные планеты были открыты вокруг радиопульсаров в 1992 г. Разумеется, вероятнее всего планеты сформировались уже после вспышки сверхновой. Разумеется, жизнь на планете, обращающейся вокруг нейтронной звезды, нелегка. Ну а вдруг? Авторы рассматривают гипотетическую ситуацию, когда вокруг нейтронной звезды располагается планета земного типа с атмосферой. Задача: посмотреть, как излучение нейтронной звезды будет на эту атмосферу влиять. В частности, можно ли надеяться на то, что планета будет обитаемой.

Авторы формулируют параметры зоны обитаемости для планеты вокруг нейтронной звезды. Также обсуждается вопрос сохранения атмосферы под деййствием излучения и потока частиц.

В общем, советский человек и вокруг нейтронной звезды выживет и коммунизм начнет строить (вплоть до полного исчезновения жизни).

Если звезда достаточно активна (что практически всегда верно в случае маломассивных объектов), а планета расположена достаточно близко от нее, то будут происходить разнообразные взаимодействия, обсуловленные присутствием сильных магнитных полей (в первую очередь - звездных). Все эти возможные случаи рассматриваются в обзоре. Кое-что уже и наблюдается. Интересно!

Обнаружена еще одна маломассивная транзитная планета в зоне обитаемости около близкого красного карлика (в семь раз легче Солнца). Расстояние до нее - 12 пк (как до Трапписта-1), что делает планету хорошим объектом для изучения атмосферы.

Радиус планеты около 1.4 земных, а масса - 6.6 земных. Важно, что возраст звезды, по всей видимости, превосходит 5 млрд лет. Так что это в самом деле интересный кандидат.

Небольшой и довольно технический обзор, посвященный методам построения карт экзопланет. В статье не затрагивается такая экзотика, как гравитационное линзирование на Солнце. Речь идет о доступных в настоящее время методам, основанных на анализе излучения в зависимости от фазы, от стадии затмения и тп. Кое-что можно сделать и такими методами. В финальной части статьи авторы приводят существующие примеры.

Авторы моделируют формирование планетной системы, концентрируясь на проблеме выбрасывания планетезималей и планет за счет взаимодействия друг с другом. Расчеты показывают, что на одну звезду приходится 2-3 выброшенные каменные планеты. Т.е., их общее число в Галактике порядка триллиона (тысяча миллиардов). Авторы полагают, что аппараты подобные WFIRST смогут обнаруживать такие тела за счет микролинзирования. Однако открытий будет немного (от силы - десятки), и в основном это будут тела с массой порядка марсианской (что соответствует самым массивным планетезималям).

Наконец-то авторы выложили статью по Трапписту-1 в Архив. За что им спасибо.

А вот про эту статью расскажем подробнее, т.к. вокруг нее ажиотажа не было. Заметим, что это почти что та же команда исследователей.

Наземные наблюдения (HARPS) вместе с космическими (Спитцер) позволили обнаружить интересные (и рекордные) планеты.

Звезда HD 219134 - слегка легче Солнца (0.8 масс Солнца и радиус 0.78 солнечного). Находится она всего лишь в 6.5 парсеках от нас (20 световых лет). Вокруг нее обнаружены две любопытные планеты. Для них измерены и массы и радиусу, посколько наблюдаются и транзиты, и вариации лучевой скорости звезды. Планеты формально попадают в разряд сверхземель: массы 4.5-4.9 и 4.1-4.5 масс Земли, а радиусы 1.6 и 1.5 земных, соответственно. Это позволяет оценить плотность. И она получается довольно большой: 1-1.3 и 1.1-1.4 земной плотности. Это говорит о том, что планеты каменные. Интересно, что несмотря на большую массу масса ядра у каждой из планет, в относительных величинах устапает земным параметрам (особенно для HD 219134b).

Это ближайшие от нас транзитные планеты. Если бы еще попали в зону обитаемости - все бы трубили. Но они близко от звезды. Там жарко.

В системе есть еще две планеты, но обе (пока?) не наблюдались как транзитные. Они находятся дальше от звезды. Обе тяжелые (скорее всего ближе к массе Нептуна) и находятся на расстояниях 0.15 и 0.24 а.е. Т.е., тоже жарко.

В общем, очень интересная система - и прямо у нас под носом.

Авторы продолжают моделировать, с какой эффективностью LSST (который должен заработать в 2020, и его основная программа рассчитана на 10 лет) будет открывать экзопланеты. Ответ: короткопериодические планеты будут открываться, как из пушки. Сверхземли (и более крупные планеты) с периодами менее недели будут обнаруживаться в огромном количестве.

В Солнечной системе существует красивое явление зодиакального света. Светится пыль в плоскости эклиптики. Подобные пылевые стурктуры есть и в других планетных системах. Им и посвящен обзор.

Кроме того, что существование околозвездной пыли интересно само по себе, это еще и мешает открывать и исследовать небольшие планеты. Например, это может стать заметной помехой при изучении в ближайшем будущем полных аналогов Земли.

В обзоре радует прекрасная инфографика. Всем надо брать пример!

По наблюдению микролинзирования на наземных установках и на космическом телескопе Спитцер авторы рапортуют об обнаружении планеты земной массы (чуть-чуть тяжелее) на орбите вокруг бурого карлика (0.06-0.08 масс Солнца). Размер орбиты чуть-чуть больше земного. Это самая легкая планета среди всех, обнаруженных методом микролинзирования. Система находится в 4 с небольшим кпк от нас.

Другая интересная линза с экзопланетой представлена в работе arxiv:1703.08639. По всей видимости, там также находится небольшая планета, лишь немногим превосходящая Землю по массе.

Наконец, еще одна планета около бурого карлика или очень легкой звезды представлена в статье arxiv:1703.10769.

Хороший обзор по протопланетным и остаточным ((debris) дискам. И обязательно посмотрите на "загогулину" на рис. 1. ALMA открывает нам просто потрясающие структуры в протопланетных дисках.

По данным доплеровской томографии авторам удалось получить хорошую оценку массу для транзитной планеты HAT-P-67b. В итоге - рекорд. Это планета с самой низкой плотностью.

Объяснение низкой плотности видимо состоит в том, что HAT-P-67b находится очень близко от своей звезды - F-субгиганта (орбитальный период менее 5 дней).

Пока все радуются обнаружению семи землеподобных планет в системе TRAPPIST-1, кое-кто посчитал, а можно ли там жить.

Жить там непросто. Звезда маломассивная (на пределе - 0.08 масс Солнца), а потому целиком конвективная и очень активная. О чем и речь.

У таких звезд есть довольно мощное УФ излучение, которое для жизни не полезно. Поэтому на поверхности будет сложно выживать. Никакой ясности статья, в общем-то, не вносит. И так было ясно, что надо пытаться на JWST искать на этих планетах озон. Если он есть - может кто и выживет. А если нет - то только под водой или под еще какой-то защитой.

Также вопросу активности звезды TRAPPIST-1 посвящена статья arxiv:1702.07004. В ней описаны наблюдения линии лайман-альфа. Оценки авторов показывают, что за несколько миллиардов лет внутренние планеты должны терять атмосферу.

Авторы изучают звезды с избытком инфракрасного излучения. ЗВезды не молодые, а излучение, очевидно, вызвано большим количеством пыли. Проанализировав данные, авторы приходят к выводу, что источником пыли может быть столкновение планет примерно земной массы.

Авторы дают обзор того, что мы знаем об атмосферах экзопланет, а что сможем узнать после запуска JWST и начала работ ыназемных телескопов следующего поколения (E-ELT etc.).

Отдельно они разбирают то, что они называют иллюзорными утверждениями. Как правило, это какие-то заключения, касающиеся планет или их атмосфер, которые изначально имели статус шатких гипотез, не слишком вероятных возможностей и т.д., и которые, в итоге, не подтверждаются по результатам дальнейших исследований.

Также в статье рассматриваются метод изучения атмосфер экзопланет.

Дан детальный обзор физики планетных колец и других подобных образований (включая разные типы дисков: аккреционные, протопланетные, остаточные...). Кажется довольно странным, во-первых, все объединять в одном обзоре, а во-вторых, в назнвании так выделять кольца (они не доминируют в основном тексте). Тем не менее, обзор полезный, понятный. Статья модержит огромный список литературы (занимает треть объема).

Сейчас астрономия вплотную подошла к возможности выявлять потенциально обитаемые планеты. Пока у нас есть только массы и радиусы планет, плюс их орбитальные характеристики, позволяющие определить количества тепла, получаемого от звезды. Но в ближайшие 10-20 лет будет возможно гораздо большее. Поэтому активно появляются работы, в которых обсуждаются различные способы определить, является ли планета потенциально обитаемой (а может и точно обитаемой). Этому и посвящен небольшой обзор.

Автор обсуждает именно методики наблюдений, позволяющие определить важные параметры. Например, наличие жидкой воды на поверхности по поляризации отраженного света. Или определение температуры и давления на поверхности. Выглядит это все уже вполне реалистично, учитывая ожидаемые параметры будущих инструментов.

С помощью наблюдений на Космическом телескопе удалось увидеть атмосферу на транзитной "горячей земле", находящейся в 12 пк от нас. Планета обращается вокруг красного карлика (с массой 0.16-0.2 солнечных) и имеет массу около 1.6 земных (примерно от 1 до 2 в пределах ошибок). Радиус при этом равен 1.2-1.6 земных. Температура (т.н. "равновесная температура") составляет около 600 К.

Удалось увидеть присутствие воды и метана в атмосфере. Правда, этого пока недостаточно, чтобы сказать, является ли сама планета железно-каменной, как Земля, или это "водный мир".

Авторы рапортуют об открытии очередной интересной системы. Одна из планет является ультракороткопериодической (13.7 часа). Это, как пишут в статье, 12-я система, в которой ультракороткопериодическая планета не единственная в системе. В данном случае вторая планета имеет орбитальный период 13.3 дня. Обе планеты небольшие (1.5 и 2.5 радиусов Земли). Звезда, кстати, совсем не красный карлик. Ее масса составляет 0.93 солнечной, а радиус равен 550-600 тыс. км. Так что внутренняя планета расположена очень-очень близко от поверхности (радиус орбиты чуть превосходит миллион километров). Возможно, полагают авторы, за формирование таких систем отвечает какой-то особый механизм.

Миллиарды лет назад Земля не выглядела как "бледная голубая точка". Тогда атмосфера и климат были совсем другими. Кислорода в атмосфере практически не было. Однако, планета уже была обитаемой.

Авторы исследуют возможный климат на Земле во время архея (3.8-2.5 млрд лет назад). Для этого они подбирают нужный состав атмосферы и обсуждают возможные биомаркеры (метан и углекислый газ) для планет с такими свойствами. Атмосфера отдаленно напоминает имеющуюся на Титане. Такой "туман" мог помочь существованию теплого климата даже при тусклом Солнце (его светимость 3 млрд лет назад составляла примерно 3/4 сегодняшней).

Открытие планеты у Проксимы Центавра подстегнуло исследования в области обитаемости таких объектов. НАстало время обозреть сделанное. ИМенно этому и посвящена статья.

Авторы обсуждают и статистику земноподобных планет в зонах обитаемости красных карликов, и архитектуру планетных систем, в которые они входят, и вопросы климата, и активность здвед. В общем - все, что сделано к настоящему моменту. Учитывая, что телескопы следующего поколения в течение ближайшего десятка лет смогут рассказать нам много нового о таких объектах, скоро снова надо будет обозревать.

Авторы обсуждают основные нерешенные проблемы в теории формирования планет: структуру и эволюцию протопланетных дисков, рост первых планетезималей, миграцию, возникновение структуры Солнечной системы, сверхземли.

Планета K2-18b была открыта на спутнике Кеплер, когда его постоянная ориентация в одном направлении была уже невозможна (программа К2). Это сверхземля с радиусом 2.2 земных, обращающаяся с периодом 33 дня вокруг красного карлика с массой 0.4-0.45 масс Солнца в 30-40 пк от нас.

сложность была в том, что видели всего лишь пару прохождений планеты, а потому данные были не слишком точные и достоверные. Авторы статьи использовали космический телескоп имени Спитцера, чтобы пронаблюдать еще один транзит. Это позволило и подтвердить наличие планеты, и уточнить орбитальный период. Если бы последнее не удалось сделать вскоре после первого обнаружения, то планета могла бы быть "потеряна", т.к. первые данные были не слишком точные.

Почему столько шума? Потому что считается, что это лучшая цель для изучения атмосфер сверхземель в зоне обитаемости. Уже сейчас Хаббл, и уж точно в ближайшие годы JWST смогут дать много информации по параметрам атмосферы этой планеты. Транзитная планета около относительно близкого красного карлика - идеальная мишень. Вот поэтому и важно, что ее подтвердили, и уточнили параметры орбиты.

Забавный проект. Где-то между летом 2017 и летом 2018 ожидается транзит в системе бета Живописца. Это позволит лучше изучить объект. На самом деле, в транзите нельзя быть уверенным. Никто не даст крупный инструмент, чтобы непрерывно мониторить одну звезду. А звезда-то яркая! Важно лишь очень точно измерять блеск. Поэтому авторы разработали специальный проект.

Это наноспутник с 3.5-сантиметровым телескопом. Установлен он будет на аппарате с архитектурой Cubesat. Запуск намечен на начало 2017. В статье описаны некоторые возникающие технические проблемы, т.к. нужна очень высокая точность фотометрии. Будет интересно всем, кто близок к теме (или малых спутников, или наблюдений экзопланет, или фотометрии из космоса).

Не прошло и месяца, как статью таки выложили в Архив!

Сама новость всем хорошо известна, поэтому лишь сошлюсь на короткое видео и предложу таки прочесть статью, кто не читал прямо в Nature.

См. также arxiv:1609.03082, где авторы исследуют возможность прямых наблюдений Проксима b на телескопах VLT. Получается, что после реалистичного апгрейда инструментов SPHERE и ESPRESSO это можно будет сделать! Более того, авторы полагаюь, что можно будет получить спектры, чтобы поискать три биомаркера: кислород, воду и метан. И это еще без E-ELT! А уж с E-ELT!!!!

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Впервые удалось открыть планету вопркг двойной звездной системы, используя данные по микролинзированию.

Линзирование часто не сразу позволяет понять, какая модель распределения масс верна. В данном случае понадобились наблюдения на Хаббловском телескопе. Они позволили увидеть звезду-источник и линзу по отдельности. Линза оказалась парой из двух красных карликов. Это позволило остановиться на одной модели. В ней присутствует панета с массой 70-90 земных, обращающаяся вокруг двойной на расстоянии раз в 40 препревышающем расстояние между звездами.

Авторы анализируют полную выборку, полученную в ходе основной части миссии Кеплер на предмет планет в зонах обитаемости. В итоге составлен каталог, в котором использовано достаточно консервативное определение зоны обитаемости. В каталог включены как надежно установленные планеты (Kepler-186f, например), так и кандидаты. В таблицах приведены соответствующие вероятности. В каталог попало 104 планеты. Среди них 20 имеют размеры менее двух земных. Отдельно напомню, что есть еще множество кандидатов, открытых не спутником Кеплер, а другими проектами. Т.е., не надо писать: "Сейчас известно чуть более 100 планет и кандидатов в планеты в зонах обитаемости". Надо уж тогда добавлять: "по данным спутника Кеплер".

Используя данные спутника Кеплер, авторы нашли гигантскую планету около звезд класса А. Но открыли ее не по транзитам!

Звезда пульсирует. Из-за присутствия массивной планеты наблюдаемый период пульсаций будет испытывать периодические вариации. Именно это и было обнаружено. Период велик - 840 дней. Авторы обсуждают, что у звезд класса А должно быть много массивных планет на широких орбитах.

После появления статьи об обнаружении планеты с массой чуть более земной в зоне обитаемости Проксимы Центавра в Архиве появилось много публикаций, посвященных вопросам обитаемости этой конкретной планеты, и планет такого типа вообще. Основная проблема здесь в свойствам звезды. Надо находиться близко от красного карлика, а эти объекты очень активны. Поэтому возникает много проблем с выживанием.

В работе arxiv:1608.06672 авторы приводят статистику вспышек на Проксиме по данным спутника MOST. Вспышек много, учитывая большой (83 дня) период вращения звезды. Несколько раз в год происходят супервспышки, более мощные, чем все наблюдавшиеся на Солнце.

Вопросы активности красных карликов в связи с обитаемостью планет вокруг них также рассматриваются в статье arxiv:1608.06772.

Очевидно, что в ближайшее время появится еще несколько работ на эту тему.

В двух больших статьях arxiv:1608.06813 и arxiv:1608.06827 детально рассматривается именно вопрос обитаемости Проксима Центавра b (кстати, интересно, какое имя получит эта планета). Тому же посвящена и статья arxiv:1608.06908. А также arxiv:1608.07263.

Наконец, в большой 62-страничной статье Barnes et al. подробно рассматривают различные эволюционные сценарии для жизни на Проксиме b. Ее продолжение - статья arxiv:1608.08620.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Это не первая планета в тройной. Но в данном случае интересна ее орбита. Планета крутится вокруг звезды, а на некотором отдалении вращается еще пара звезд. Так вот, орбита планеты слишком большая - не сильно меньше орбиты двойной. По всей видимости, чуда нет - орбита неустойчива, но система еще слишком молодая, а периоды обращения довольно большие (сотни лет). В ближайшие миллионы лет планету выкинет из системы. Именно молодость и позволила ее обнаружить. На прямых изображениях чаще видят именно молодые планеты, т.к. они продолжают сжатие, а потому ссветят больше, чем старые объекты такой же массы.

Как известно, на спутнике Кеплер некоторое время назад отказал еще один гироскоп, обеспечивающий ориентацию спутника. В итоге, аппарат не может постоянно смотреть в направлении созвездий Лебедя и Лиры, где была его основная площадка. Но вся аппаратура работает. Так что, хотя инструмент колбасит по всему небу, наблюдения продолжаются. Проект вцелом называется "К2". Там есть много разных задач, но среди них, разумеется, есть и поиск экзопланет.

В статье представлены результаты первого года по поиску планет. Обнаружено более сотни. Плюс - почти две сотни кандидатов. Среди новых экзопланет есть довольно интересные объекты. В том числе и мелкие планеты (С радиусом менее двух земных). Некоторые - в зонах обитаемости.

С помощью транзитов трудно открывать планеты с большими полуосями (большими орбитальными периодами), т.к. мало повторных проходов. В даных Кеплера их совсем немного. Однако авторы предлагают и используют новый алгоритм, чтобы определить долю таких планет. У авторов получилось, что в среднем звезда типа Солнца имеет пару планет меньше Юпитера с орбитальным периодом от 2 до 25 лет.

Авторы проводят многолетний поисковый обзор планет, используя крупнейшие телескопы (Кеки, Джемени) для получения прямых изображений гигантов у близких звезд. Исследовано почти три сотни молодых звезд (молодость важна, т.к. планеты в таком случае еще находятся в стадии сжатия, а потому имеют более высокую температуру и их легче увидеть). ИМенно в этом проекте были открыты планеты системы HR 8799.

Авторы оценили, что несколько процентов звезд имеют гигантские планеты (1-14 масс юпитера) в диапазоне полуосей 20-300 а.е. Интересно, что частота встречаемости планет не зависит от массы звезд. При этом для близких планет такая зависимость имеется.

Авторы рапортуют об открытии горячего юпитера, который настолько близок к своей звезде (орбитальный период 20 часов, а звезда имеет массу, равную солнечной), что между планетой и звездой существует мощное приливное взаимодействие. Оно приводит к тому, что планета раскручивает звезду. Данная система позволяет уточнить приливной отклик звезд на приливное воздействие, что крайне интересно.

Авторы обработали данные по 7056 KOI. Это кеплеровские потенциальные кандидаты в планеты. Результаты выявили почти 2000 объектов, для которых сигнал выглядит реальным с большой вероятностью. Статистический анализ показал, что 1284 из них имеют высокие шансы оказаться экзопланетами. Т.е., это действительно очень хорошие кандидаты.

С одной стороны, автор пишет хорошо понятные и известные вещи: мы знаем только, как искать жизнь земного типа, да и тут мы базируемся на всяких биомаркерах, которые дают, в принципе, косвенную ифонрмацию. С другой стороны, если не принимать буквально скепсис автора, то статья является хорошим популярным изложением ряда вопросов, связанных с поиском жизни во вселенной.

Исследовалась планета 55 Cancri e. Наблюдения проводились на телескопе Спитцер в 2013 г.

Планета имеет массу 0.02 юпитерианских и делает оборот вокруг своей звезды за 0.74 дня. Поэтому, разумеется, обращенная к звезде сторона планеты очень горячая - почти 2700К. На ночной стороне температура примерно вдвое меньше. На дневной стороне обнаружено горячее пятно (3100К), смещенное примерно на 40 градусов от направления на звезду.

Интересно, что авторы полагают, что планета может не иметь атмосферы. Тогда объяснить горячее пятно довольно нетривиально.

Авторы исследовали большую выборку кандидатов в кеплеровские транзитные планеты (более 380 объектов). На телескопе Кек-II проводились наблюдения с целью разрешить двойные системы. В ряде случаев это удалось сделать - т.е. планеты находятся в двойных. Однако количество обнаруженных двойных с полуосью менее 50 а.е. недостаточно велико. В итоге, авторы полагают, что в таких двойных планеты встречаются в 2-4 раза реже. Это означает, что порядка 20% звезд типа Солнца не имеют планет из-за присутствия компонента на близкой орбите.

Большой обзор по атмосферам экзопланет. Основные темы четко сформулированы в заголовке. Обзор хорошо проиллюстрирован. В него включены и данные наблюдений (включае кое-что и про методы), и теория. Но без зауми, так что статью можно всем рекомендовать.

Представлены итоговые результаты поиска транзитов в данных Кеплера за все время нормальной работы программы. Для 17230 звезд было заррегистрировано хотя бы по одному надежному транзиту. Ожидается, что по этим данным будет надежно выявлено довольно много мелких планет в зонах обитаемости.

Хороший обзор по формированию и ранней эволюции планетных систем. Приятное сочетание внятного изложения, хороших иллюстраций и основных формул.

Авторы рапортуют об открытии первой многопланетной системы в рассеянном скоплении. Почему это важно? Во-первых, в скоплениях хорошо известны возраста звезд и их состав. Но, кажется, важнее второе. В скоплениях звезды на ранних стадиях эволюции могут чатос проходить вблизи друг друга, что будет влиять на орбиты планет. Потом скопления рассеиваются. И, очевидно, многие планетные системы, которые мы видим, формировались в скоплениях и несут на себе отпечаток этого. Важно понять, насколько орбиты планет, образованных в скоплениях, испытали на себе влияние других звезд, и как это влияет на общую статистику. Иначе мы будем пытаться объяснить все данные образованием планет вокруг одиночных звезд, а это не вся картина.

В последние несколько лет появилось много прямых данных по дискам вокруг молодых звезд. Это имеет отношение и к звездообразованию, и к формированию планет (плюс - просто к физике дисков). Поэтому это все весьма интересно и актуально.

В обзоре обсуждаются и наблюдения, и модели. Без формул. Однако для неспециалиста, мне кажется, не хватает введения. Что не удивительно, т.к. этот обзор является частью спецвыпуска журнала, и было бы неразумно тратить время на повторы. Но читать из-за этого не всем будет комфортно.

Большой интересный обзор. Посвящен он тому, что происходит с планетами и планетными системами после того, как звезда покидает главную последовательность.

Описание начинается с азов. Так что можно разобраться во всех деталях. Заодно, обзор прекрасно иллюстрирован.

Эффект Козаи-Лидова, изначально рассчитанный для спутников планет-гигантов в СОлнечной системе, и астероидов, сейчас нашел широчайшее поле применения в экзопланетных системах. Есть много случаев, где динамика планетных орбит определяется именно им. НАпример, если речь идет о планетах на полярных или ретроградных орбитах.

В обзоре детальнейшим образом разбирается саам эффект и разнообразные случаи его реализации в природе (не только в случае экзопланет!).

Как известно, цельнометаллические самолеты внутри все-таки полые. А тут речь идет о цельнокаменной планете.

Авторы проанализировали и данные с Кеплера (что дает радиус), и данные с HARPS (что дает массу). Планета получилась с радиусом 2-2.5 земных и массой 10-20 земных. Поподгоняв разные составы, получили, что чисто каменный состав подходит. Это довольно удивительно, т.к. ранее считалось, что такие планеты должны включать в себя много льда. С другой стороны (см. рис. 8 в статье), все-таки есть немалая вероятность, что лед там есть и его немало. Т.е., если масса ближе к нижнему пределу, или радиус ближе к верхнему, то будет более-менее нормальный объект.

Т.е., это собственно первый аналог Нептуна (остальные планеты, похожие по массе и радиусу, располагаются гораздо ближе к своим звездам).

Искать далекие (от своих звезд) планеты трудно. Поэтому сделано это было не одним из двух основных способов поиска экзопланет (лучевые скорости и транзиты), а с помощью микролинзирования. Команда проекта OGLE смогла увидеть нептуноподобную планету (они среди самых распространенных в Галактике) на расстоянии около 3-9 а.е. от красного карлика. Поскольку звезда гораздо слабее Солнца, холодный аналог Нептуна располагается в несколько раз ближе к ней по сравнению с оригиналом в Солнечной системе.

Отмечу, что, как это обычно бывает при наблюдении микролинзирования, есть и другие варианты объяснения данных. Планета может быть легче Нептуна, но тогда она вращается вокруг бурого карлика. Однако, это кажется менее вероятным. Если это и в самом деле аналог Нептуна, то процесс формирования таких планет должен быть очень типичным, а сами планеты очень многочисленными.

Планета KOI-2939b побила сразу два рекорда. Даже два с половиной. У нее самый длинный орбитальный период - 1100 дней (при этом, разумеется, это и самый длинный период для планет в двойных). И у нее самый большой размер (чуть-чуть больше юпитерианского) среди всех планет, открытых вокруг двойных систем. Масса планеты составляет 1-2 массы Юпитера. Забавно, что планета попадает в зону обитаемости. На самом гиганте, конечно, жизнь вряд ли появится, но если у него есть очень крупные спутники (скажем, с Марс), то почему бы и нет?

В своем нормальном режиме спутник Кеплер работал 4 года. Впервые представлен каталог на основе всех 4 лет наблюдений. Выявлены как новые "объекты интереса" (KOI) (а какие-то - отброшены), так и новые кандидаты в экзопланеты. Среди них есть и новые кандидаты в двойники Земли (т.е. небольшие каменные планеты в зонах обитаемости).

Как известно, хотя спутник CoRoT изначально не был предназначен для поиска экзопланет (основной задачей было изучение звезд - гелиосейсмология и тп.), но разработчики вовремя поняли, какой потенциал заложен в проекте. Будучи запущенным на два с лишним года раньше Кеплера, CoRoT успел снять часть сливок, хотя по всем параметрам уступает Кеплеру в разы.

В небольшом обзоре рассказывается о проекте и его основных результатах. Как и Кеплер, CoRoT заметно переработал свой гарантийный срок (7 лет вместо 3). Результатов довольно много. Также, разумеется, кратко обозревается текущее состояние дел в изучении экзопланет, а также ближайшие планы.

Авторы представляют новую модель формирования массивных планет. Ключевым элементом является т.н. вязкое перемешивание. Подбор параметров позволяет затянуть образование образование ядер массивных планет так, что взаимодействие между десятками эмбрионов приводит к выбросу из зоны активной аккреции большинства из них. В результате формируется несколько массивных планет (как и надо), а не множество планет типа ЗЕмли (что не наблюдается).

В другой работе - arxiv:1510.02095, - те же авторы прилагают свою модель к формированию легких планет. Удается объяснить основные свойства Солнечной системы.

Отметим также статью arxiv:1510.01778, в которой учет новых эффектов (прогрев окружающего формирующуюся планету вещества за счет тепла, выделяемого при аккреции) позволяет избежать быстрой миграции планет к звезде.

Время открывать планеты, и время закрывать планеты.

Авторы показывают, что нашумевшее несколько лет назад открытие легкой планеты вокруг одной из звезд альфа Центарва может быть связано с неправильным анализом данных.

Собственно, уже ранее высказывались сомнения в реальности обнаруженной планеты. Дело в том, что речь идет об обнаружении очень легкой планеты методом лучевых скоростей (т.е., это все на пределе, и даже за пределом современных технических возможностей). Плюс, там довольно сложная звезда (надо убрать эффекты, связанные с ее вращением и активностью). Но был сигнал, которому не было удоветворительного объяснения помимо планеты. Теперь оно есть.

Авторы показывают, что при открытии планеты был недостаточно аккуратно проведен анализ данных. В итоге, величина "окна" при поиске периодического сигнала сказалась на результате.

Так что, увы, пока планета у альфа Центавра В закрыта. В этой системе есть и другие планетные кандидаты, но там тоже пока нет ясности (об этом можно почитать в Википедии).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

После того, как начали открывать экзопланеты, очень близкие от своих звезд (на расстояниях в доли а.е., где они просто не могли бы образоваться), стала активно изучаться т.н. миграция планет в диске. Было быстро получено два основных решения: миграция первого типа и миграция второго типа. Но потом оказалось, что теперь планеты мигрируют слишком быстро!

В данной статье авторы продолжают развивать свой подход, позволяющий объяснить замедление миграции первого типа. Идея основана на ветре от диска.

В самом деле, вещество должно истекать от диска, и это будет менять условия в нем. В частности, будет влиять на темп миграции. Вопрос количественный. Не вникая в детали происхождения ветром (и необходимых улсовий для сильного истечения), авторы рассчитывают модели, апраметризуя темп истечения. Получены решения, позволяющие хорошо описать данные по экзопланетам. Остается теперь объяснить, как и почему возникают именно такие ветра.

Атмосферы заметной доли белых карликов обогащены тяжелыми элементами. Поскольку из-за сильной гравитации они должны бы доволно быстро "выпадать в осадок", нужен какой-то канал подпитки. Поэтому давно считалось, что на поверхность белых карликов выпадают кометы, астероиды, планеты и т.д. (есть даже люди, полагающие, что первое неопровержимое доказательство существования экзопланет - это довольно древнее обнаружение первого белого карлика с тяжелыми элементами в атмосфере). Но пока не удавалось застать процесс. Всегда бывает первый раз.

Впервые удалось зарегистрировать, как перед белым карликом пролетаеет какой-то мусор. Т.е., зарегистрирован транзит. Происходит это периодически - каждые 4-5 часов. Больше всего похоже на астероид.

Сам белый карлик имеет обогащенную тяжелыми элементами атмосферу и обломочный (debris) диск вокруг. Так что все сходится.

Наблюдения проводились на Кеплере в рамках программы К2 (т.е., когда он уже поломался). Затем подключились и наземные инструменты.

Скорее всего, авторы смогли увидеть не одно тело вокруг белого карлика, а несколько (до 6). Все эти тела "газят" (выдают облака пыли), и именно поэтому возникает заметный транзитный эффект. Массы тел оценивают в сотые доли массы Луны (но это уже завязано на модели, поэтому тут можно сильно ошибиться).

Авторы подчеркивают, что в принципе возможна и другая интерпретация данных (кольца вокруг белого карлика, просто обака пыли без массивных центральных тел). Но поскольку объект яркий и транзиты заметные, то изучать систему можно с помощью относительно небольших наземных инструментов, так что, скорее всего, совсем скоро все выяснится.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Большой обзор по протопланетным дискам. Напомню, что автор некоторое время назад написал одну из самых известных книг по физике формирования экзопланет.

Большим достоинством обзора является то, что он начинается с самых азов, а потом дело доходит до современного понимания процессов в протопланетных дисках.

Дополнительные иллюстрации и фильмы с анимацией можно скачать здесь.

Описана программа grayStar3, доступная в сети. Это и интересная "игрушка", и хороший инструмент для преподавания астрономии.

Программа написана на JavaScript. Работает на любом броузере в любой системе. Позволяет моделировать некоторые свойства звезд и планетных систем. Сделана хорошая визуализация в HTML. Можно менятть параметры звезды и получать ее цвет (что я давно хотел!), спектр, параметры зоны обитаемости и т.д. Стоит зайти и поиграться!

По данным наземных наблюдений (измерение лучевых скоростей) показано, что в системе HD 219134 находится 6 планет с орбитальными периодами P=3.1, 6.8, 22.8, 46.7, 94.2 и 2247 дней.

Напомним, что системы с таким большим количеством планет пока еще можно пересчитать по пальцам одной руки: новая система всего лишь пятая (если не считать Солнечную). Исследование многопланетных систем очень важно для понимания динамики их формирования. И пока статистика невелика, каждая новая система будет вызывать большой интерес.

Авторы используют статистику, чтобы сравнить нашу Солнечную систему с другими, чтобы понять, насколько она специфична.

Выделяется (как и ожидалось) несколько особенностей. Самые главные состоят в том, что у нас нет планет с короткими орбитальными периодами, и нет сверхземель.

С другой стороны, Солнечная система не такой уж и урод. Что дает надежды относительно поиска настоящих двойников Земли, а может быть и относительно поиска "с кем бы поговорить".

На телескопе Gemini недавно был установлен новый прибор для наблюдения экзопланет. Это коронограф с хорошей адаптивной оптикой. Поэтому планеты можно действительно наблюдать. Имеются ввиду прямые изображения. Для этого надо, чтобы планета была не слишком близко от звезды. Еще хорошо, если вся система еще молодая (не более нескольких десятков миллионов лет), тогда планета еще находится в процессе "усушки и утряски", а потому светит ярче. Светят в ближнем ИК-диапазоне (примерно на микрометрах). В программу наблюдений включено 600 молодых звезд.

Кроме того, что с помощью такого прибора можно изучать уже известные планеты, на нем можно и открывать новые. Именно об этом и рапортуют в статье.

Звезда 51 Эридана - молодая. Ей всего около 20 миллионов лет. Она находится чуть менее чем в 100 световых годах от нас. Звезда немного тяжелее Солнца (1.7-1.8 масс Солнца). На расстоянии 13 а.е. от нее обнаружена планета. Она явно относится к классу гигантов. Масса оценивается в несколько юпитерианских.

Эти наблюдения проводятся не просто для того, чтобы открыть несколько планет. Поскольку речь идет о молодых объектах, то их изучение может пролить свет на механизмы образования. Теперь, чтобы продвинуться, надо независимо измерить массу планеты. Это еще предстоит сделать.

Очень толковый обзор по возможностям и перспективам изучения атмосфер экзопланет, написанный наблюдателем. Последнее означает, что физика (которой там немало) написана понятным языком.

Большой хороший обзор по наблюдению пылевой составляющей протопланетных дисков. Уже лет 20 люди активно занимаются этой тематикой, а теперь - с вводом в строй ALMA, - видна просто неописыемая красота.

В прошлом году всех поразила картинка протопланетного диска системы HL Tau, полученная на системе телескопов ALMA.Ясно, что система щелей связана с образующимися в диске планетами. Но важно воспроизвести это в деталях. Это и пытаются сделать авторы статьи.

Сложность состоит в том, что на картинке не видно спиралей, которые предсказывает теория. Авторы показывают, что это связано с тем, что ALMA наблюдает карту распределения пыли. Если бы наблюдали газ, то увидели бы спирали. А в пыли они проявляются слабее.

Для объяснения картинки авторам понадобилось три планеты с массами примерно как у Сатурна.

Небольшой ролик по теме статьи доступен здесь.

Нашумевшая новость.

Планета была заявлена как лучший двойник Земли. На самом деле тут есть тонкости.

Планета, безусловно, относится к классу земноподобных и находится в зоне обитаемости. Но тут она лишь одна из лучших. Есть даже один более хороший объект. (и вообще, Кеплер-452b лежит за пределами консервативной зоны обитаемости) Но отличие и новизна состоит в том, что звезда, вокруг которой она вращается, очень похожа на Солнце.

Звезда немного старше Солнца - 6 млрд. лет. Планета всегда должна была находиться внутри т.н. оптимистичной зоны обитаемости (есть еще консервативная).

Так что это, безусловно, шаг вперед. Но не ура-ура!

Поскольку новость попала на все ленты, напишем про нее и мы.

Формально - это очередной рекорд. Это самая близкая легкая каменная планета. Важно, что это не самая близкая планета, и это не планета, типа Земли (т.е., где могла бы быть жизнь земного типа). Тем не менее.

Европейская группа открывает планеты по движению звезды вокруг центра масс. Это позволяет измерить массу планет. В данном же случае наблюдения на космическом телескопе имени Спитцера позволили увидеть и транзит. Это дало определение размеров. Все вместе это дает определение плотности. Получилось 5-7 грамм в кубическом сантиметре. Т.е., планета каменная. Ее масса 4-5 масс Земли. Размер, разумеется, чуть больше земного. Орбитальный период три дня. Т.е. она очень близка к звезде. Там жарко.

В системе еще три планеты. Все они дальше от звезды.

Отметим еще забавную работу arxiv:1507.08530. Ее авторы рассуждают, как мы сможем обнаружить, что какая-то цивилизация замучила свою планету и погибла. Эпиграфом могло бы быть: "Весь этот горький катаклизм, который я тут наблюдаю...." Работа заинтересует писателей-фантастов.

Благодаря наблюдениям на Хаббле (а также на Кеке, см. arxiv:1507.08914) впервые удалось подтвердить наличие экзопланеты по наблюдениям после события линзирования.

Звезда OGLE-2005-BLG-169L находится в балдже Галактики. В 2005 г. она проявила себя в роли гравитационной линзы, усилив блеск далекой звезды. Но детальный анализ показал, что у OGLE-2005-BLG-169L есть планета. Теперь, благодаря новым наблюдениям, удалось не только лучше изучить самы звезду-линзу, но и определить параметры ее планеты.

Масса звезды составляет около 0.7 солнечных, а планета в 13-15 раз тяжелее Земли. Она обращается на расстоянии 3-6 а.е. от звезды.

Впервые удалось измерить и массу, и радиус для планеты с размером меньше земного. Сделано это по данным Кеплера. Изначально был определн радиус. Но потом, наблюдая точные времена транзитов всех трех планет в системе Кеплет-138, удалось определить и массы. Внутренняя планета имеет размер примерно как у Марса. Ее масса оценивается в 0.03-0.12 масс Земли. Пока точность оценки массы невелика. Поэтому оценка плотности дает большой разброс: от 1 до 5 грамм в кубике. Но, скорее всего, это все-таки каменная планета.

Две другие планеты слегка больше Земли (по размеру). Для одной из них получено не очень большое значение плотности. Т.е., там должны быть и льды. А вот для второй получено довольно высокое значение, что говорит о каменно-железном составе.

Анализ новых наблюдений на Хаббле показал, что от теплого нептуна GJ 436b истекает гигантское облако водорода. Форма его напоминает комету. В будущем от планеты останется только твердое ядро. Таким способом могли появиться некоторые маленькие земноподобные планеты вблизи звезд.

Недавно было заявлено, что звезда Каптейна имеет пару планет, одна из которых находится в зоне обитаемости. Авторы провели свой анализ данных, и высказывают гипотезу, что это не планета, а звездная активность. АВторы определяют период вращения звезды в 143 дня, что кратно периоды заявленной планеты (48 дней, т.е. 1/3).
Будем ждать продолжения.

Сейчас есть один интересный способ исследования состава недр экзопланет. Точнее, можно узнать, из чего они состояли.

Идея вот в чем. Иногда планеты падают на белые карлики. И тогда, изучая спектр карлика, можно узнать состав планеты. Для пары случаев это сделано (некоторые даже считают, что первые четкие указания на существование экзопланет были найдены довольно давно по спектрам белых карликов. Но это все-таки указания на то, что планеты там были). Чтобы охватить такой методикой достаточно большое количество объектов, нужен новый крупный орбитальный ультрафиолетовый телескоп. Этому, собственно, и посвящена коротенькая заметка.

А с Альдебараном - наоборот. Достаточно надежно никто не может сказать, что там есть экзопланета, но аргументу в пользу этого продолжают накапливаться.

Проанализировав 20 лет наблюдений альфа Тельца, авторы выявили два периода. Один - 629 дней, - они связывают с массивной (6-7 масс Юпитера) планетой, а другой - 520 дней, - с вращением звезды.

С помощью нового оборудования на телескопе Джемини (Gemini) авторы открыли структуру около молодой (15 миллионов лет) солнцеподобной (масса 1.4-1.5 солнечных) звезды. Структура напоминает пояс Койпера в Солнечной системе. Важность состоит, в первую очередь, в демонстрации возможностей нового инструмента. Внесолнечный остаточный диск удается рассмотреть и изучить в деталях.

Авторы дают обзор всех основных способов открытия и изучения экзопланет (кроме тайминга): прямые изображения, транзиты, доплеровские данные, микролинзирование, астрометрия.

Обзор очень хорош. С одной стороны, авторы не залезают в детали и мелочи, с другой - все написано достаточно строго.

Популярный обзор, посвященный будущим исследованиям экзопланет. В основном речь идет о спутниках CHEOPS, TESS, PLATO. В начале дается обзор текущего состояния дел. А после обсуждения программ трех спутников обсуждаются другие планы и идеи.

Наконец-то появилась статья, связанная с самой красивой картинкой прошлого года.

На картинке появился масштаб и т.д. Есть много сопровождающих данных. Теперь за это возьмутся теоретики, моделирующие образование планет.

Автор исследует, что из имеющегося в Солнечной системе можно будет обнаружить на космических инструментах следующего поколения, изучающих экзопланеты. Скажем сразу - подходит только PLATO. С его помощью у достаточно ярких (9-я звездная величина) аналогов Солнца можно обнаружить и Землю, и Венеру, и спутники Юпитера, и кольца Сатурна. А вот МАрс и Меркурий - будет тяжеловато. Фишк, конечно, не только в качестве инструмента, но и во времени (продолжительности) наблюдений. Именно из-за недостаточной длительности программы отпадает TESS. Надеемся, PLATO нас порадует.

Авторы рассматривают образование планет вокруг звезд двойной системы. Получается, что сделать это совсем не трудно - есть много способов. В частности, нетрудно воспроизвести параметры известных систем. Данные по известным системам позволяют даже слегка ограничить выбор механизмов формирования.

EChO - спутник для исследования экзопланет следующего поколения. Предполагаемая дата запуска - 2024 г. задача спутника не открыть много планет, а помочь детально изучить уже известные. Земноподобные планеты в зонах обитаемости будут ему не под силу, но вот горячие сверхземли и более крупные планеты можно будет изучать уже в деталях. Основными целями будут все-таки "юпитеры" вокруг звезд классов F6-G8, но кроме этого будут и более мелкие звезды и планеты (до М3 у звезд, и до сверхземель у планет).

В большой статье подробно описываются именно научные задачи проекта. Показано, что мы уже знаем, и что надеемся узнать за 10 лет до запуска спутника, как спутник будет использовать новые данные от других проектов (и наземых, и космических; отдельно обсуждается совместная работа с JWST и E-ELT). Поскольку одной из важнейших задач спутника является получение спектров, т.е. изучение атмосфер, то большой раздел посвящен нашим современным заниям о газовых оболочках экзопланет (особенно горячих).

Авторы изучили дюжину кеплеровских планетных кандидатов. Все это должны быть небольшие планетки в зонах обитаемости. Проверка показала, что 11 из 12 - очень хорошие кандидаты. Все, действительно, попадают в зоны обитаемости (некоторые, правда, вращаются вокруг красных карликов). Девять достаточно малы, чтобы быть каменными. Авторы замечают, что с точки зрения размера и потока звездного излучения KOI-3284.01 и KOI-4742.01 - это самые похожие на Землю планеты (но повторим: все-таки надо их тщательнее изучить; к сожалению, допплеровский сигнал от них должен быть слишком мал для столь слабых звезд, так что в ближайшее время оценить массу по радиальной скорости звезды не получится).

Представлен полный анализ 17 кварталов данных Кеплера (от начала научной работы, то поломки второго гироскопа). Выявлено более 20 тысяч кандидатов в планеты около более чем 12000 звезд. Разумеется, какие-то не подтвердятся. Тем не менее, - это самая большая более-менее однородная выборка на сегодняшний день. Есть новые мелкие планеты в зонах обитаемости (см. стр. 18 в статье).

100 страниц могут не пугать. Собственно текст статьи - это менее 18 страниц. Далее - рисунки и таблицы.

Анализируя кривую блеска звезды 1SWASP J140747.93-394542.6, авторы обнаружили серию затмений. Моделирование показало, что все можно объяснить, если у звезды есть темный спутник (планета?) с системой гигантских колец. Их 37 и простираются они вплоть до 0.6 а.е. В кольцах есть большие щели, которые. как полагают авторы, создаются спутниками планеты. Масса колец порядка массы Земли. Спутник тоже должен быть тяжелым - лишь немнго легче Земли. Звезда молодая (16 миллионов лет), и авторы полагают, что система еще эволюционирует. Т.е. спутники выстраивают систему колец в околопланетном диске.

В последнее время возрос интерес к возможности существования сверхземли в солнечной системе на расстоянии порядка 200-300 а.е. Кроме того, даже если такого нет у нас, интересно, а нет ли такого в других системах. Ранее рассматривалась задача, в которой сверхземля, сформировавшась близко от звезды (несколько а.е.) затем выбрасывается на 200 а.е., и рассматривался процесс ее миграции. Здесь же авторы анализируют, как можно образовать такую планету прямо на месте. Ответ: можно, если постараться, но это будет долго (миллиарды лет).

После необходимого введения (как открывают, что и когда открыли и тп.) авторы переходят к основной теме - что мы можем сказать о внутреннем строении экзопланет, о свойствах их атмосфер и т.д. Завершается все, разумеется, открытыми вопросами и обсуждением того, на какие из них (когда и с помощью каких наблюдательных проектов) мы сможем получить ответы. Много полезных иллюстраций. Обязательно включу в свои лекции.

Кеплер-444 - очень интересная система. Во-первых, это рекордно близкая кеплеровская многопланетная система (35 пк, т.е. чуть больше 100 св. лет). Во-вторых, там аж пять планет. В-третьих, все они меньше Земли. В четвертых, это древняя система (но не из гало) с возрастом 10-12 миллиардов лет. Круть!

И это еще не все. Звезда входит в иерархическую тройную систему. На некотором удалении от нее с орбитальным периодом 430 лет крутится пара из двух крохотных красных карликов. Все три звезды могли попасть в нашу Галактику в результате поглощения карликовой галактики, т.к. система входит в т.н. поток Арктура (хотя, скорее всего этот поток не состоит из звезд поглощенного спутника, а возник в результате динамических процессов, возможно связанных со взаимодействием со спутником).

Плохо, что все пять планет находятся очень близко от своей звезды: самая далекая на расстоянии менее 0.1 а.е. А зона обитаемости там заканчивается на 0.47 а.е. даже в самом оптимистичном случае. Соответственно, планеты делают оборот вокруг звезды менее чем за 10 дней. Но кто знает, что там в этой системе болтается подальше от звезды! Ведь не все планеты обязаны быть транзитными.

Планетная система Кеплер-444 в сравнении с другими.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Данные Кеплера обрабатывают постепенно. После окончательной обработки первых двух лет было представлено 2842 планеты. Теперь по данным трех лет их 3697. Т.е., традиционно добавилось чуть меньше тысячи. Среди них много мелких планет, и много планет в зонах обитаемости.

Если это верно, то это весьма удивительно. Авторы утверждают, что обнаруженный ими объект - это протопланета. Но ее расстояние от звезды - 50 астрономических единиц. Это очень много. Планета может туда попасть в результате взаимодействия с другими тяжелыми объектами в диске, но образовываться на таких больших расстояниях планете было бы трудно. Будем ждать дальнейшего развития событий. Если результат устоит, то слово будет за теоретиками. Может быть, это открытие - аргумент в пользу образования планет за счет гравитационной неустойчивости (а не постепенного увеличения массы). Как раз за 50 а.е. этот процесс идет очень активно.

Известно, что спутник Gaia будет открывать экзопланеты по данным астрометрических измерений. Вопрос: сколько? Параметры спутника известны. Какие звезды будут наблюдать - тоже. Неизвестно, как распределены (по массам и расстояниям от звезд) неоткрытые планеты. Авторы используют популяционный синтез, чтобы сделать необходимые оценки. получается, что много. За 5 лет работы будет открыто около 20 000, а за 10 лет - около 70 000 планет. Неопределенность величин - около 30%. В основном это будут планеты типа Юпитера и тяжелее на орбитах с больших периодом.

Мы довольно плохо представляем себе устройство недр планет-гигантов: мало наблюдений. Одна из идей состоит в том, чтобы расширить астросейсмологию и на большие планеты. Для экзопланет это пока невозможно, а вот по Юпитеру и Сатурну есть интересные результаты.

В случае Юпитера есть прямые (наземные) наблюдения осцилляций благодаря использованию хороших спектрографов. Для Сатурна есть еще более интересные данные. Тут детектором являются его кольца, реагирующие на колебания в недрах планеты. Наблюдения на спутнике Кассини позволили уловить такой тонкий эффект.

В обзоре рассказывается и о методах. и о полученных результатах. Ну и, конечно же, о том, что это дает в смысле понимания.

Авторы обнаружили и исследовали интересную систему. Во-первых, это красный гигант с транзитной планетой. Планета очень интересная. О ней ниже. Во-вторых, длительный мониторинг радиальной скорости позволил установить, что в системе есть вторая массивная планета на более широкой орбите. Наконец, получение высококачественных изображений позволило открыть вторую звезду - красный карлик на очень широкой орбите.

Самое интересное - это внутренняя планета и ее взаимодействие со звездой. Благодаря астросейсмологическим данным удалось хорошо определить параметры звезды. Для планеты удалось измерить и радиус, и массу. Планета одна из самых массивных. Причем, она не слишком близка к звезде, т.е. не очень сильно нагревается. Это важно, т.к. позволяет изучать не прогретый гигантсткий гигант. Кроме того, планета сидит на очень эксцентричной орбите и взаимодействует со звездой за счет приливов. Наконец, редко когда планета у звезды гиганта находится на орбите размером менее 0.5 а.е. Соответственно, изучение этой системы важно в контексте исследования распределений экзопланет по большим полуосям.

Очень хороший обзор по наблюдениям транзитных планет! Обязательно включу рисунки и информацию в декабрьские лекции по экзопланетам. Подробно описано, как планеты открывали, как исследовали открытые, и что нас ждет в ближайшем будущем с новыми спутниками и наземными установками.

А результаты этой статьи, видимо, попадут в мою следующую лекцию по экзопланетам в "Популярном лектории". Она будет посвящена зонам обитания, о чем и идет речь в статье.

На основе простого моделирования автор показывает, что климат планет вблизи внешней границы зоны обитаемости может быть неустойчивым. Он будет колебаться между длительными холодными периодами и редкими теплыми. В итоге, видимо, высокоразвитая жизнь на таких планетах возникнуть не сможет. Это может наложить существенные ограничения на размеры зон обитаемости в сторону их уменьшения.

Авторы представляют новые данные по атмосфере планеты WASP-43b. Это горячий юпитер. Авторы использовали довольно много наблюдательного времени на Хаббле, чтобы получить данные по структуре атмосферы. В итоге можно восстановить изменение температуры с давлением (глубиной) на разных долготах (планета все время повернута к звезде одной стороной).

См. также arxiv:1410.2255, где авторы исследуют содержание воды в этой планете.

Авторы рассматривают эволюцию образующихся планет в диске. Показано, что в заметном числе случаев (процентов 10) планеты с массой в несколько земных (сверхземли, в данном случае это "неудавшиеся" ядра больших планет) могут быть в результате рассеяния выброшены во внешние области. Там они занимают стационарные орбиты с большой полуосью от 100 до нескольких сотен а.е.

Интересно, что авторы полагают, что такое может быть и у нас. На это указывают некоторые особенности в распределении транснептуновых тел. Т.е., на расстоянии 200-300 а.е. в Солнечной системе может сидеть сверхземля. Формально это на самой границе обнаружимости современными методами. Так что в ближайшие года такое предсказание можно будет проверить.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Хороший обзор по экзопланетам с упором на строение разных систем, открытых разными способами у звезд разных типов. Это позволяет авторам порассуждать, как это знание влияет на развитие моделей формирования планет, а также что нам нужно (и чего можно ждать) от наблюдений ближайших лет.

В достаточно популярной, но строгой форме представлены все основные достижения в понимании экзопланетных систем. Дело в том, что Кеплер внес вклад практически во все из них. Конечно, многие важные результаты получены на других установках (в первую очередь - на наземных). Тем не менее, по количеству кандидатов Кеплер лидирует, и как многие индивидуальные открытия, так и многие статистически закономерности или связаны только с Кеплером, или существенно используют его данные.

См. также arxiv:1409.1904. Это также большой обзор, посвященный результатам Кеплера. Особое внимание автор уделяет каталогу Кеплера и земноподобным планетам (в то числе в зоне обитаемости).

Большой обзор по новым результатам в деле изучения атмосфер экзопланет и бурых карликов. Автор начинает с карликов, поскольку они лучше изучены. Рассмотрев данные наблюдений по обоим классам объектов, автор переходит к описанию того, как строятся модели атмосфер. Завершается все обсуждением поисков жизни (биомаркеры, зоны обитаемости и т.д.).qq

Небольшой обзор по изучению атмосфер экзопланет. Автор постарался охватить сразу все: и методы, и результаты, и то, как все это вписывается в теоретическую картину.

См. также arxiv:1409.7072, где описывается, как в ближайшем будущем будет возможно определять свойства экзопланетных атмосфер.

Эволюция планет зачастую оказывается связанной со свойствами и поведением их звезд. В обзоре обсуждается эта проблематика с упором на горячие юпитеры вокруг звезд типа Солнца. В частности, обсуждается, как совтав планет связан с составом звезды, а также, как взаимодействие приводит к выпадению планет на звезды.

Появилось сразу две статьи, посвященных одному объекту (вторая - arxiv:1408.0813). Объект этого заслуживает.

Переходные (transitional) диски соответствуют стадии, когда протопланетный диск уже частично израсходован, а остаточный (debris) еще не сформировался. Газ уже практически полностью исчез, а пыль осталась. Исследуя такой диск у звезды HD 169142, авторы двух статей обнаружили в нем новый объект. Он находится на расстоянии 20-25 а.е. Масса составляет около 30 масс Юпитера или чуть больше.

Во второй статье (arxiv:1408.0813) авторы также пишут о еще одном объекте на расстоянии около 50 а.е. Если он подтвердится, то мы видим формирующуюся многопланетную систему.

Планеты с орбитальными периодами в несколько дней и меньше могут существенно взаимодействовать со своей звездой.

Самое очевидное - приливы. И это уделено внимание. Но затем идут всякие другие. Это и потеря вещества планетой из-за заполнения полости Роша, и взаимодействия, связанные с магнитными полями, и еще кое-что. Включая непонятные случаи, когда наблюдения показывают, что какие-то процессы на звезде коррелируют с орбитальным периодом планеты, но причины - непонятны.

Технические мы приблизились к тому, чтобы открывать массивные спутники планет. В прицнипе, они даже могут быть обитаемы. Вот этим вопросам и посвящен обзор: как экзолуны образуются, как их открывать, и что там с потенциальной жизнью.

Начинается рассказ с подробного описания потенциально обитаемых лун в Солнечной системе: Европа, Ганимед, Титан, Энцелад. Далее речь идет о формирование спутников планет. Потом авторы обсуждают эволюцию орбит спутников. Наконец, обсуждаются спутники в зонах обитаемости (тут есть некоторые дополнительные тонкости в сравнении со случаем планет).

Вторая часть в основном посвящена детектированию спутников экзопланет. Тут много сложностей, но уже Кеплер дал некоторые интересные верхние пределы. Следующее поколение инструментов должно открыть спутники.

Научное закрытие. Новый тщательный анализ привел авторов к выводу о том, что все данные по системе Gliese 581 прекрасно объясняются всего тремя планетами (b,c и e в имеющейся нотации). Т.о., планета Gliese 581d, считавшаяся хорошим кандидатом в потенциально обитаемые планеты, оказываеся закрытой!

Еще о научных закрытия идет речь в статье arxiv:1407.1057. На этот раз авторы использовали Космический телескоп, чтобы детально изучить интересные кеплеровские системы, где были заявлены планеты в зонах обитаемости. Новые наблюдения показали, что в ряде случаев звезды являются двойными. Т.о., смещаются границы зон обитаемости. В результате этого планеты, ранее полагавшиеся находящимися в зонах обитаемости, оказываются вне этих областей. С другой стороны, некоторые планеты, которые ранее не попадали в зоны обитаемости, теперь могут оказаться в них, но нужны более точные определения параметров звезд.

Еще вопросами влияния двойных звезд на достоверность планетных кандидатов занимались авторы arxiv:1407.1848. Они использовали хорошую адаптивную оптику, чтобы исследовать почти сотню кеплеровских кандидатов, и во многих случаях явно увидели присутствие второй звезды. Для таких систем авторы производят переоценку параметров планет.

Планета открыта методом микролинзирования. Масса планеты около 2 земных. Правда, несмотря на то, что расстояние от звезды похоже на расстояние Земли от Солнца, на новооткрытой планете очень холодно, поскольку вращается она вокруг красного карлика.

Красный карлик входит в двойную систему. Вторая звезда немного массивнее, но это также красный карлик. До нее примерно 15 а.е.

Авторы проводят детальный поиск легких одиночных объектов (бурые карлики и самые крупные планеты) в скоплении Плеяды. Обнаружено несколько объектов, что позволяет построить функцию масс.

Результат очень интересный. Видно, что функция масс тянется с тем же наклоном в область низких масс.

Хороший обзор. Состоит он из трех основных частей. Первая посвящена имеющимся данным наблюдений (да-да! мы уже кое-что знаем об атмосферах экзопланет по данным измерений!). Вторая обсуждает имеющиеся модели, описывающие различные процессы в атмосферах планет. Наконец, третья содержит нерешенные вопросы.

Свободно перемещающиеся планеты (free-floating planets) - это планеты, не вращающиеся вокруг звезд, а объекты планетных масс, не являющиеся чьими либо спутниками. Есть проблема, связанная с тем, как они образуются, и как к ним относится. Дело в том, что часть людей считает, что собственно планетами надо называть только объекты, образовавшиеся в дисках вокруг звезд. А объекты, которые образовались сами как звезды, но имеют планетные массы, надо классифицировать отдельно. Но пока нет ясности, насколько легкие объекты могут возникать в процессе звездообразования. Авторы пытаются пролить свет на эту проблему.

Авторы показывают, что недавно открытый объект OTS44 имеет диск, и на него идет аккреция. Масса источника - около 12 юпитерианских. Он молодой (2 миллиона лет). И он один.

Если все так, то действительно объекты планетных масс могут образовываться, как звезды. Вопрос только в том, насколько точно авторы определили все параметры. Вдруг это бурый карлик?

Авторы дают обзор различных факторов, связанных с обитаемостью планет. Факторов много, поэтому простые условия не сформулировать. И авторы детально разбирают конкретные случаи (например, Марса и Венеры) Очень интересно.

Впервые показано, что плоскости планетных орбит в двойных системах могут становится не соосными плоскости двойной (и друг другу) еще на очень ранней стадии. Авторы демонстрируют, что в молодой (пара миллионов лет) двойной системе HK Тельца протопланетные диски на большом протяжении (т.е., по сути, целиком) наклонены друг другу и плоскости орбиты двойной. Т.е., что-то еще на стадии формированы звездной пары приводит к тому,что протопланетной вещество выстраивается не вдоль орбитальной плоскости.

Получить такие данные удалось благодаря наблюдениям на системе телескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array). Новые результаты помогают пролить свет на модели звездообразования.

Представлен обзор следующего важного спутника, предназначенного для поисков и изучения экзопланет. Это TESS. Он, как и Кеплер, будет изучать транзитные планеты. Запуск запланирован на 2017 год. Аппарат должен за пару лет отнаблюдать более 200 000 близких звезд-карликов на главной последовательности. Ожидается, что обнаруженные планеты в ряде случаев будет изучать JWST. Ожидается открытие нескольких тысяч планет. Создатели надеются, что спутник сможет продолжить работу и по окончании двухлетнего сканирования неба.

Звезда Каптейна была обнаружена Каптейном в самом конце 19 века. У нее очень большое собственное движение. Тогда это был рекорд, потом Барнард обнаружил звезду Барнарда, но вот уже почти сто лет звезда Каптейна гордо удерживает второе место.

Звезда Каптейна - красный карлик на расстоянии чуть меньше 4 парсек. Почему же у нее такое большое собственно движение? А потому что это звезда гало Галактики. Она у нас тут в диске проездом (даже- пролетом).

В статье представлены данные измерений лучевой скорости. Благодаря им у звезды Каптейна обнаружили две экзопланеты. Что же тут особенного? Ну, во-первых, это звезда Каптейна. Во-вторых, одна из планет находится в зоне обитаемости. А в-третьих, ...

В-третьих, звезды гало очень старые. Звезде Каптейна где-то 11-12 миллиардов лет. Стало быть и планеты у нее старые. А коли одна из них находится в зоне обитаемости.... Выводы делайте сами.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

С одной стороны, авторы рапортуют об открытии очередной такой планеты (всего их известно несколько десятков, уже почти под сотню). С другой, - и это более интересно,- дают хороший обзор свойств планет, обнаруженных у звезд-гигантов.

Очень подробно разбирается много вопросов, связанных с существованием экзопланет в двойных системах. Образование, эволюция, зоны обитаемости.....

Подробный обзор по приливной диссипации. Все написано в деталях, т.е., с одной стороны, нужно это только специалистам, с другой - для их это очень полезно.

Приливная диссипация может сильно менять орбиты планет и спутников планет-гигантов. Сейчас это весьма актуальная тематика, поэтому обзор как нельзя "в тему".

В статье дает подробный обзор моделей, используемых для популяционного синтеза экзопланет. Основная суть таких моделей состоит в том, чтобы по свойствам диска рассчитать свойства образовавшихся планетных систем.

Не так уж часто можно посмотреть на звездное небо и, ткнув в довольно яркую звезду, сказать: "Там есть планеты". в статье рассказывается об обнаружении планет у звезд, видимых невооруженным взглядом.

У каждого из гигантов открыто по одной планете. Все три планеты большие: массы от 2 до 8 юпитерианских. Периоды обращения от года до двух (т.е, полуоси порядка одной а.е. или чуть больше)D.

Стоит отметить, что поскольку планеты открыты по изменению радиальных скоростей звезд, то еще понадобятся подтверждения, т.к. не исключено, что периодические модуляции могут быть вызваны и другими причинами (хотя сами авторы и считают это крайне маловероятным).

См. также arxiv:1405.2130, где рассказывается об открытии планетного кандидата у К-гиганта сигма Персея.

Для Солнечной системы известно т.н. соотношение Тициуса-Боде, позволяющее примерно написать размеры планетных орбит в виде простой аналитической формулы. Существовало мнение, что подобное соотношение должно выполняться для многих (всех?) планетных систем, т.е., что оно не случайно, а отражает какие-то особенности процесса формирования планетных систем. Теперь есть достаточно много данных со спутника Кеплер, чтобы проверить так ли это.

Авторы используют около сотни предсказаний, сделанных ранее по первых данным спутника Кеплер. Сейчас можно сказать, что в среднем соотношение Тициуса-Боде не работает.

Авторы представили детальные наблюдения звезды Кеплер-93 и транзитов планеты Кеплер-93b.

Во-первых, авторы смогли двумя независимыми способами (астросейсмология и транзиты) получить оценки параметров звезды. Причем разные методы дают согласующиеся величины. Во-вторых, удалось очень точно померить параметры планеты. Это земноподобный объект с радиусом 1.481 радиуса Земли. Точность измерения радиуса - 120 километров! Масса известна хуже (3-5 масс Земли). Но ясно, что это железно-каменная планета. Правда, планета находится довольно близко от звезды. Температура поверхности может быть порядка 1000 градусов, поэтому о жизни там речь не идет.

Авторы используют любопытную методику. В физике часто возникает проблема контролируемых экспериментов. Иногда ее удается элегантно реить, найдя два идентичных объекта.

В статье исследуется влияние горячих юпитеров на свойства звезд, вокруг которых они вращаются. Авторы берут широкие двойные, где около одной звезды есть массивная близкая планета, а у другой - нет. При это звезды должны быть довольно похожи друг на друга. В таком случае можно надеяться, что лишним элементов является именно присутствие горячего юпитера, а значит - узнать, как он влияеет на материнскую звезду.

К сожалению, пока таких систем мало,так что статистики никакой в общем-то нет. Но уж как есть. Авторы показывают на двух примерах, что горячий юпитер способствует активности звезды. Еще три системы, не являющихся идеальными с точки зрения чистоты эксперимента, качественно подтверждают этот вывод.

Небольшой обзор по строению планетных систем. Автор кратко перечисляет, что мы знаем об их "архитектуре", как это было получено, и какие вопросы ставит перет теоретиками, пытающимися объяснить образование планет. Вопросов много.

В журнале Science вышла статья, посвященная открытию и исследованию новой экзопланеты. Статья в Архиве является некоторым дополнением к ней. В ней исследуется не только сама планета, но и вся система.

Планета имеет размер 1.11+/-0.14 радиуса Земли и обращается вокруг красного карлика с периодом 130 дней. Особый инерес связан с тем, что это действительно небольшая планета. Хотя масса неизвестна, но есть серьезные основания думать, что это каменная планета.

В статье моделировается образование и эволюция планетной системы. Более того, в рамках простой модели авторы моделируют климат на Kepler-186f.

С другой стороны, звезда маломассивная. Она должна давать мощные вспышки, что для жизни не очень полезно. В статье влияние таких вспышек не исследуется.

А вот и сама исходная статья, появившаяся в Архиве несколько дней спустя.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы исследуют зависимость климата от темпа вращения планеты и приходят к довольно неожиданному выводу. Медленно вращающиеся планеты могут иметь больше облаков, что приводит к более высокому альбедо, а потому там могут сложиться условия, благоприятные для жизни (жидкая вода), на более близких расстояниях от звезды. Т.е., для них зона обитаемости будет шире, ближе подходя к звезде.

См. также arxiv:1404.5292, где авторы исследуют, как границы зоны обитаемости изменяются для планет разных масс.

С помощью наземных инфракрасных наблюдений удалось обнаружить вращение планеты-гиганта у звезды бета Живописца. Результат получен по наблюдениям уширения спектральной линии монооксида углерода - CO. Вращение оказалось удивительно быстрым - скорость на экваторе больше, чем у любой планеты Солнечной системы. Полный оборот планеты должна совершать за 7-9 часов (значение зависит от радиуса планеты и величины скорости вращения, а и то, и другое измерено с некоторой конечной точностью).

Измерение скорости вращения экзопланет весьма важно для построения модели их формирования и эволюции. По всей видимости, данная планета еще сожмется по мере охлаждения (это довольно молодой объект - 10-20 миллионов лет), так что скорость еще возрастет, а период вращения уменьшится.

Авторы рассматривают "галактические зоны обитаемости". Впервые их ввели в астрофизический обиход в 2001 году. Эти области определяют, используя модели химической эволюции галактик. Дело в том, что распределение тяжелых элементов по радиусу не равномерно. Соотвественно, в разных частях галактик возникают разные условия для формирования железно-каменных планет (и жизни на них).

Показано, что в нашей Галактике наилучшие условия достигаются на расстоянии 8 кпк от центра (как раз, где мы и находимся), а в Туманности Андромеды (галактике М31) такая область соответствует 16 кпк. Авторы учитывали радиальные потоки вещества. Они приводят к тому, что земноподобных планет образуется больше (примерно на треть, если говорить о нашей Галактике, и на 10% в случае М31).

Конечно, обитаемые планеты могут появляются и на других расстояниях от галактических центров (важно только, чтобы металличность не была сильно ниже солнечной), но максимум (согласно представленным в статье расчетам) находится именно там. Наверное, это неплохо, т.е. "братья по разуму" могут быть вблизи. Но могут быть и ровно на противоположном краю галактики ....

Автор в начале подробно разбирает, как измеряют морфологические свойства галактик (начиная вообще с исторического обзора), а потом плавно переходит к современным результатам. В итоге возникает ясная картина того, как формировались галактики, как они эволюционировали от z=3 до наших дней.

Все это сопровождается хорошиими картинками, и вообще, текст написан скорее для студента. Т.е., все ясно и по полочкам. Отличный обзор!

Хороший обзор по зонам обитаемости. Собрано более-менее все. Обсуждаются не только сами зоны обитаемости, но и появление планет в них, их эволюция (включая динамическую эволюцию планетных систем, плюс эволюция звезд), а также даны оценки числа таких объектов в Галактике. Не забыты и потенциально обитаемые спутники.

В конце прошлого года на южном телескопе Джемини заработал новый инструмент Он предназначен для построения прямых изображений экзопланет. Задача это нетривиальная. Соответственно, прибор высокотехнологичный, современный и т.д. В статье дано краткое описание девайса и представлены первые результаты - пока по хорошо известной экзопланете вокруг бета Живописца.

Небольшой обзор по экзопланетам. Половина объема - список литературы. Заслуживает внимания четвертый раздел и, возможно, третий. В них рассказывается о планах на будущее и современных сложностях в наблюдениях, соответственно.

С помощью ALMA (которая умеет удивительные вещи) авторы отнаблюдали 17 молодых двойных систем в созвездии Тельца. Там, на раастоянии всего лишь около 140 пк, находится известный комплекс звездообразования. У всех более массивных компонент и у 10 менее массивных обнаружены околозвездные диски, в которых шло (или идет) образование планет.

Интересно, что иерархия не сохраняется. Т.е., более массивный диск может быть у менее массивной звезды в двойной. А некоторые модели предсказывали, что так быть не должно.

Автор использовал 13 двойных пульсаров для проверки предсказаний расширения стандартной модели в секторе гравитации. Отклонений от ОТО не обнаружено. Это первое подобное использование пульсарных систем и наиболее сильные пределы на соответствующие коэффициенты.

Авторы детально исследовали кандидаты в системы с несколькими планетами, обнаруженные спутником Кеплер. Представлены данные по 340 системам с 851 планетой. Авторы демонстрируют, что процент верной идентификации должен быть крайне высок: лишь пара планет может потом не подтвердится. Но подтверждать все равно придется. Так что предстоит много работы для наземных инструментов.

Экзопланет известно уже много. Поэтому уже несколько лет люди пытаются строить популяционные модели для этих объектов. О том, что такое популяционный синтез в астрофизике, можно почитать здесь. А вот о специфике экзопланетных исследований и о результатах - в предлагаемом обзоре.

Gliese 1214b - планета, выдающаяся во многих отношениях. Это сверхземля, на которой, как предполагают, есть вода. Предпринимались попытки определить, что же там происходит в атмосфере, но до настоящего времени ясности не было. Теперь - есть.

На Gliese 1214b облачно. Данные новых наблюдений на Хаббле довольно однозначно свидетельствуют, что спектр можно объяснить только в предположении, что нижние слои атмосферы закрыты облаками. Состав остается неизвестным, т.к. облака создают "серую завесу", препятствующую выяснению содержания различных молекул в нижних слоях.

См. также arxiv:1401.3350. Это тоже статья из Nature, и тоже про облака нептуноподобной экзопланеты, но на этот раз GJ 436b.

Красивая работа. авторы обнаружили, что Проксима Центавра - ближайшая к нам (1.3 пк) звезда, - в 2014 и 2016 гг. выступит в роли гравитационной линзы. Учитывая, что расстояние до нее хорошо известно, это даст возможность с высокой точностью определить ее массу, а также обнаружить вокруг нее экзопланеты, если они там есть.

Авторы провели необходимые тестовые наблюдения на Хаббле. Если все правильно сделать, то Космический телескоп (вместе с GAIA и VLT) позволит узнать кое-что интересное о Проксиме.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Сейчас известно уже немало планет в кратных системах (не только в двойных!). Соответственно, встает вопрос о том, возможна ли там жизнь. Значит, надо учиться рассчитывать зоны обитаемости. Этим авторы и заняты. Более того, на основе своей моедли они создали сайт, где все желающие (скажем, пишущие научно-фантастический роман) могут все рассчитать.

Сайт проекта: http://astro.twam.info/hz/

См. также свежую статью arxiv:1401.1006, где рассчитываются зоны обитаемости в двойных системах.

Не слишком большой, но достаточно полный обзор по остаточным дискам. Это образования, которые остаются вокруг звезды, когда планетная система в основном уже сформирована. Исследуя остаточные диски, можно узнать многое о том, как появлялась и эволюционировала на ранних этапах система планет.

Спутник CoRoT продолжает радовать. Снова ими обнаружена очень плотная планета. Плотность 11-14.5 грамм в кубике. Это много. Планета большая - масса около 10 юпитерианских. И находится она очень близко от своей звезды, совершая полный оборот за 3 с половиной дня. Звезда, кстати, очень похожа на Солнце (G2-карлик, которому за 4 миллиарда лет). Возможно, это самая плотная из известных планет, если истинное значение ближе к верхнему пределу доверительного интервала.

Автор представляет результаты по планетной системе Кеплер-51. Согласно его данным три открытые в ней легкие планеты имеют неимоверно низкие плотности: менее 0.05 грамм в кубическом сантиметре (и это при массе в несколько земных!). Правда, автор сам указывает, что "необходимо дальнейшие исследованияи уточнения".

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Хороший дайджест того, что нового узнали о бурых карликах за последнее время. Четко описано: что открыли и что из этого смогли понять про физику этих "недозвезд". Или лучше сказать "планет-переростков"? Ведь автор показывает, что в физике бурых карликов больше всего "похожестей" с физикой планет-гигантов, и именно открытия экзопланет помогают прояснить некоторые загадки в свойствах бурых карликов.

Большой хороший понятный обзор по внутреннему строению планет. Формул мало - результаты описаны в основном качественно (плюс графики).

Авторы исследовали соотношение между массой и радиусом для 60 планет размером менее 4 земных (это "земли" и "сверхземли") и орбитальными периодами менее 100 дней. Соотношение получилось примерно линейным: M/M_E= 3.17 (R/R_E)^0.87. Это говорит о том, что состав меняется с размером. Однако в этом уравнении доминируют большие планеты, т.к. средний радиус в выборке 3.9 земных. Плотность зависит от радиуса как 11.50 - 5.97 (R/R_E) + 0.84 (R/R_E)^2. Каменые планеты, видимо, имеют типичный размер менее 1.5 земного. Поэтому в итоге авторы советуют использовать разные зависимости для планет с размером менее 1.5 земного (M/M_E = 1.08 (R/R_E)^3.45, эта зависимость получена после добавления планет Солнечной системы), и для больших планет (M/M_E = 3.17 (R/R_E)^0.87).

Хороший небольшой популярный (для "младших научных сотрудников") обзор по внутренней структуре экзопланет. Рассмотрены все основные типы планет, кратко описана их структура, а для небольших планет пара слов сказана и про перспективы развития форм жизни.

Солнце постепенно светит все ярче и ярче (речь идет о процессах на временной шкале миллиарды лет). Значит, постепенно на нашей планете будет становится все теплее, меняется климат. В какой-то момент процесс пойдет в разнос: из-за парникового эффекта температура будет расти еще быстрее, океаны испарятся ... Аналогичные процессы должны происходить и на экзопланетах типа Земли. Вопрос в том, где же проходит граница, за которой "все плохо".

Авторы строят новую численную трехмерную модель долговременной эволюции климата. У них получается, что критическая граница лежит при гораздо большем потоке излучения от звезды, чем считалось ранее. Можно считать, что это хорошая новость, нам катасрофа не грозит в ближайший миллиард лет (это, если говорить только о Солнце. То, что мы сами себе можем устроить, лежит вне рамок проведенного исследования, равно как и такие "добавки", как катастрофические извержения и т.п., что поменяет, скажем, содержание пыли в атмосфере, или еще какие-то природные катастрофы, связанные с Землей или с чем-то в космосе). Вдобавок, согласно новому исследованию, увеличивается размер зон обитаемости вокруг звезд. Т.е., если эти расчеты верны, то разом возрастает число потенциально обитаемых планет среди известных объектов, т.к. нраница зоны обитаемости сдвигается ближе к звездам, а нам там проще искать планеты.

Детальные исследования красного гиганта Кеплер-91 показали, что там действительно есть планета (недавно появилась статья, где это подвергалось сомнению, но теперь в новой работе все параметры системы определены точнее). Орбитальный период чуть менее недели. Соответственно, планета очень близка к звезде и вскоре будет поглощена ею, т.к. звезда расширяется. По оценке авторов это произойдет через 55 миллионов лет. Если же учесть, что орбита планеты будет эволюционировать, то слияние произойдет еще быстрее.

Пока процесс поглощения звездой планеты никто не видел (расчеты показывают, что это будет совпровождаться повышенной светимостью), но зато известна звезда BD+48 740 с повышенным содержанием лития, который в звездах разрушается. Считается, что литий туда был недавно занесен упавшей планетой.

Возможно, впервые обнаружено существование системы экзопланета-спутник, не связанной со звездой (собственно, экзолуны не обнаружены пока и у планет, обращающихся вокруг звезд). Сделано это с помощью микролинзирования.

Слово "возможно" не случайно, т.к. есть два решения. Или это действительно свободно плавающая экзопланета массой около 4 юпитерианских со спутником массой около половины земной. Или же это крайне маломассивная звезда в 8-9 раз легче Солнца, а спутник тогда имеет массу 10-40 земных. Проблема в том, что точно неизвестно расстояние до системы, выступившей в роли гравитационной линзы. Тем не менее, решение с "беззвездной" системой кажется более вероятным, т.к. иначе пара объектов должна очень быстро двигаться. Скорость должна достигать почти 700 км в сек, что больше скорости убегания из Галактики (аналог второй космической скорости, но уже для всей нашей звездной системы).

Продолжается обработка данных спутника Кеплер. В статье представлены данные за 22 месяца наблюдений. Они включают в себя почти 2800 кандидатов в планеты вокруг более чем 2000 звезд (если сравнивать с предыдущими публикациями, то выборка увеличилась примерно на четверть). По сравнению с более ранними результатами в основном добавились небольшие планеты с размером менее трех земных. Продвижение в область больших орбитальных периодов незначительное, и заметно, в основном, для крупных планет.

Kepler-78b - транзитная планета с размером 1.16 земного. Правда, там жарко: орбитальный период всего лишь 8.5 часов (!). В новой статье представлены результаты по определению массы планеты. Она оказалась равно1 1.86 массы Земли. Т.е., плотность оказывается порядка нашей - 5.57 грамм в кубическом сантиметре. Звезда - типа Солнца. Расстояние - чуть больше 100 пк.

См. также arxiv:1310.7988, где речь идет о той же планете.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Набор аннотированных ссылок по экзопланетам. Полезно тем, кто только начинает работать в этой тематике, а также студентам и т.п.

Авторы обработали данные Кеплера на предмет поиска планет типа Земли. Особый упор сделан на звезды типа Солнца и орбитальные периоды 200-400 дней (т.е., - зоны обитаемости). Авторы показывают, что 3.5-7.5% звезд типа Солнца имеют планеты типа Земли на орбитах с периодами 200-400 дней.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Рассмотрена эволюция планетных систем с точки зрения взаимодействия планет друг с другом, с диском, а также с компаньонами в кратных системах. Обзор очень доступный. Много ссылок, достаточно картинок, немного формул, среди которых совсем нет заумных. Т.е., на хорошем качественном уровне (с отсылками к деталям в оригинальных исследованиях) показано, как формируется архитектура систем планет, в том числе и нашей.

Описан проект нового европейского спутника. Он предназначен для исследования экзопланет. Идея состоит в детальном наблюдении около миллиона звезд. При этом будут искать небольшие (землеподобные, сверхземли, нептуны) планеты, а также исследоваться (астросейсмология) сами звезды. С научной точки зрения создателей проекта в основном интересует формирование и эволюция планетных систем.

У звезды Kepler-87 обнаружены две планеты с периодами 114 и 191 день. Обе планеты имеют низкую плотность. Причем особо выделяется Kepler-87с. При массе около 6 масс Земли, она и радиус имеет порядка 6 земных. Это соответствует плотности почти в 7 раз меньше плотности воды!

Описываются и данные наблюдений, и теоретические подходы в деле понимания поведения протопланетных дисков. Основная тема: состав этих объектов и его эволюция.

Собственно, планеты уже нет. Зато есть статья в Science. Вокруг белого карлика наблюдается диск. Когда-то это была планета вокруг звезды типа Солнца. Вещество диска частично попадает во внешние слои белого карлика. Анализ показывает, что там много кислорода. Его избыток соответствует тому, что выпадало вещество, являвшееся минералами с высоким содержанием этого элемента. А это, в своб очередь, говорит о том, что на разрушенной планете было много воды. Авторы говорят о 26 процентах от полной массы планеты.

Аппарат Кеплер функционирует не в нормальном режиме. Но функционирует. А потому рассматриваются различные варианты проведения наблюдений на нем. В статьей предлагается один из них.

Конечно, слова "потенциально обитаемые" в данном случае означает лишь то, что планеты находятся в зоне обитаемости, но какая там жизнь у белых карликов?!? Речь идет о планетах с орбитальными периодами 4-30 часов. Пока такие у белых карликов не известны, но авторы полагают, что за 200 дней наблюдений их можно найти около сотни, если осмотреть 10000 белых карликов из обзора SDSS. Кроме того, можно будет изучать пульсации белых карликов.

Есть и множество других предложений по дальнейшему использованию Кеплера. В Архиве уже появилось несколько проектов:
arxiv:1309.0654,
arxiv:1309.0702,
arxiv:1309.0737,
arxiv:1309.0740,
arxiv:1309.0741,
arxiv:1309.0918,
arxiv:1309.1078,
arxiv:1309.1096,
arxiv:1309.1176,
arxiv:1309.1177,
arxiv:1309.1499,
arxiv:1309.1529,
arxiv:1309.3283,

Кажется, что мы не далеки от того времени, когда астрономические наблюдения смогут внести свой важный вклад в вопросы зарождения жизни. Этому и посвящен обзор.

Начинается обзор с экскурса в историю Земли: что мы знаем о ее формировании, геологической истории и происхождении жизни на ней. Затем рассматривается образование Солнечной системы (в соответствующем ракурсе). После изложение выходит за пределы нашей системы, и разговор идет о межзвездной среде и формировании звезд (снова с упором на процессы и компоненты, имеющие отношение к жизни). Наконец, рассматривается образование экзопланет, протопланетные диски у других звезд и т.д. Везде по ходу объясняется, как получена та или иная информация. Т.е., как собственно работают астрономические методы.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Качественно вывод авторов очевиден: если у нас есть тесная пара звезд (полуось менее 10 а.е.), то там реже образуются планеты. Но интересна методика и количественная сторона вопроса. Детали - в статье.

Примерно треть обзора посвящена методам обнаружения планет с массами меньше земной. Остальное - это рассуждение об их свойствах, механизмах образования и перспективах исследования.

См. также небольшой свежий обзор о кеплеровских планетах вокруг двойных: arxiv:1308.6328.

Кеплер умер, но дело его живет.

Кеплер-37 - это первая планета, чей размер меньше, чем у Меркурия.

А вот этот обзор очень популярный. На пальцах с привлечением простых графиков типа гистограм (распределения по параметрам) рассказывается о том, что мы знаем об экзопланетах.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы продолжают детально исследовать систему Фомальгаута.

Как многие помнят, несколько лет назад было заявлено о получении прямого изображения планеты в этой системе - Фомальгаута b. Затем появились сомнения в том, что это планета, т.к. слишком уж ярким был этот источник в оптике. Стали обсуждать возможность того, что это облако пыли или нечто подобное. Вот получены новые данные.

По всей видимости, источник в самом деле является не планетой, а скоплением частиц. Детали пока не известны. Авторы сколяются к тому, что видим-то мы облако, но в центре есть планета со спутниками. Бомбардировка спутника метеороидами может давать наблюдаемую пыль.

В 2032 г. Фомальгаут b должен влететь в основной пояс системы Фомальгаута. Это может помочь внести окончательную ясность в природу наблюдаемого объекта.

CHEOPS - будущий европейский спутник. Задачей этого недорого проекта будет мониторинг транзитов небольших (земноподобные и сверхземли) планет, открытых по измерениям радиальных скоростей звезд, с целью определения радиуса эти объектов с высокой точностью. Запуск ожидается в 2017 году. Миссия должна проработать в научном режиме минимум три года. За это время ожидают имерить параметры примерно 500 планет.

Авторы довольно детально обсуждают планеты с водой на примере недавно открытых планет в системе Kepler-62.

См. также arxiv:1304.4941, где описывается открытие другой суперземли в зоне обитания - Kepler-69.

Не новая, но важная, статья. Дело в том, что наблюдения показывают, что оси орбит многих планет не совпадают с осью вращения звезды. Бывает такое и в случае горячих юпитеров. Тогда возникают проблемы с механизмом миграции планет в диске. Именно это и обсуждается в статье. Идея состоит в действии компонента двойной, который находится на значительном расстонии, а его орбита не совпадает с осью вращения звезды, вокруг которой вращается планета.

Все новости уже облетела весть об интересной паре планет, потенциально подходящих для жизни. А вот и оригинальная статья со всеми деталями.

Получены спектры всех четырех планет в системе HR 8799. Самым важным авторы считают то, что спектры получились разными, что на их взгляд свидетельствует о разнообразии планетных свойств. И это первый случай, когда получены спектры нескольких планет в одной системе (кроме, конечно, Солнечной).

Продолжая тему HR 8799, авторы рапортуют о регистрации линий молекул воды и CO.

Хороший пример того, как заранее обсуждаются задачи и параметры будущих крупных проектов. Довольно большая группа ученых и инженеров (60 человек) около года обсуждала, какие основные задачи следует ставить перед будущими проектами по получению изображений экзопланет, и, соответственно, каковы технические требования.

Основная задача - получение изображения хотя бы одной планеты с земными параметрами в зоне обитаемости у звезды типа Солнца. Также к основным задачам относится изучение архитертуры близких планетных систем (от планет земного типа до гигантов) и получение данных о составе атмосфер. При этом измерение масс планет для такого проекта будет довольно сложным делом, а потому в список основных задач не входит.

Детали формально зависят от того, насколько часто планеты типа Земли встречаются в зонах обитаемости. Но цели миссии, грубо говоря, сводятся к возможности обнаружения двойника Земли в пределах 10 пк и довольно детального изучения в пределах 6 пк. Поскольку проекты заведомо не будут начаты ранее 2020 г., к тому времени статистика подрастет, и параметры можно будет уточнить, чтобы получить гарантированный результат за не слишком большие деньги.

Еще одна статья, посвященная детектируемости биомаркеров (вода, углекислый газ, метан, озон и т.д.) в атмосферах транзитных двойников Земли. Авторы очень оптимистично настроены, полагая, что JWST и E-ELT будут без особых проблем обнаруживать соответствующие спектральные детали у многих экзопланет.

Как испаряются планеты? Если планета слишком близка к своей звезде, то температура на поверхности может стать настолько большой. что и камни будут испараться. Более того, есть один кандидат в такие планеты - KIC 12557548b. Авторы детально рассматривают такую ситуацию. Показано, что чтобы планеты испарилась полностью, ее маса должны быть не больше, чем у Меркурия (если температура на поверхности достигнет 2200К).

О том, как истекают горячие юпитеры можно прочесть в другой свежей работе - arxiv:1302.2313.

Авторы, заметив, что космические проекты типа Terrestrial Planet Finder и Darwin не получили одобрения, справедливо замечают, что единственные инструменты, способные эффективно искать биомаркеры (кислород, метан, ...) в атмосферах земноподобных экзопланет, - это будущие крупные наземные телескопы (типа E-ELT), если на них стоят спектрографы высокого разрешения. Наблюдать надо будет транзиты планет, лучше - по красным карликам.

Вычислить параметры зоны обитаемости - довольно нетривиальная задача. Слишком много параметров. Авторы представляют новый код для расчета зон обитаемости. Модель все равно упрощенная, но и она важна, в том числе для проектирования следующих проектов (в первую очередь спутников: Darwin, TFP-C), предназначенных для поиска планет земного типа, на которых потенциально была бы возможна жизнь земного типа. Надежно-надежно внутри зоны обитаемости из известных не слишком тяжелых планет сидит только HD40307g. Но это сверхземля, т.е. совсем надежных планет с массой примерно равной земной в зонях обитаемости так пока и нет, нужны подтверждения.

Проект Planet Hunters, в рамках которого добровольцы-любители работают с данными Кеплера в поисках планет, пропущенных при автоматическом поиске, рапортует о новых результатах.

Результаты включают, во-первых, планету типа Юпитера в зоне обитаемости около солнцеподобной звезды. Во-вторых, рассказывается о 42 планетных кандидатах. В основном это объекты с большими орбитальными периодами (и, соответственно, малым числм транзитов). Т.е., потенциально около половины кандидатов может попадать в зоны обитаемости.

Недавно начали открывать экзопланеты в тесных двойных (десятки а.е. между звездами) - альфа Центавра, гамма Цефея. Возник вопрос: а как их там создать? Автор показывает, что, если диск достаточно массивен (0.1 массы Солнца), то есть диапазон больших полуосей, где рост планет может проходить без особых проблем.

См. также arxiv:1212.2217, где рассматривается образование планет вокруг двойных (типа Татуина).

Авторы рассматривают строение атмосфер и их спектры для планет типа Земли у звезд типа Солнца. Представлена большая сетка моделей. Авторы полагают, что уже с запуском JWST все это смжет пригодиться. Т.е., будут получены не только прямые изображения земноподобных планет, но и их спектры.

Авторы анализируют большой объем данных со спутника Кеплер (первые три года работы). Исследована фотометрия почти 200 000 звезд. Для более чем 10 000 из них получены сигналы, соответствующие транзитам (хотя бы один). В итоге речь идет о более чем 18000 кандидатов в планеты. Существенное продвижение связано как с тем, что охвачен большой период времени (это позволяет искать планеты с периодом до полутора лет), так и с тем, что были улучшены (как пишут авторы, крайне существенно) алгоритмы поиска планет.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Параметры зоны обитаемости несложно посчитать для одиночной звезды. А в случае двойной? Тут возникает много сложностей. Авторы рассматривают ситуацию, когда планеты врааются сразу вокруг всей двойной (а не вокруг одного из компонентов системы). Рассчитаны параметры зон обитаемости для таких систем.

Описаны все основные методы обнаружения экзопланет. Рассказано, как они появлялись, какими были первые результаты, и что с помощью этих методов удается делать сейчас.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Проект Planet hunters, в рамках которого добровольцы-непрофессионалы анализируют данные с Кеплера, дал очень интересный результат. Обнаружена планета в кратной системе. Причем планета вращается вокруг двойной (а всего в системе KIC 4862625 четыре звезды). Это первый случай обнаружения транзитной планеты в системе четырех звезд.

В основном описаны результаты численного моделирования формирования планет типа Земли. Причем, авторов интересуют именно планеты Солнечной системы. Хотя результаты приложимы и к формированию экзопланетных систем.

Две планеты обращаются вокруг затменной двойной! Одна звезда примерно как Солнце, вторая - чуть меньше. Период двойной - неделя, период одной экзопланеты около полутора месяцев, второй- чуть меньше года. Планеты большие, особенно внешняя. Зато одна попадает в зону обитаемости.

У звезды GJ 436 уже была известна экзопланета. Но были серьезные подозрения, что там есть еще. Авторы наблюдали систему на космическом телескопе имени Спитцера. Итогом стало обнаружение двух кандидатов. Оба они имеют малый размер и, видимо, малую массу, - меньше земной. Кандидаты еще надо подтверждать, особенно второй.

показано с точностью лучше нескольких градусов плоскости орбит трех планет системы Кеплер-30 совпадают с плоскостью экватора звезды. Это может служить аргументом в пользу того, что в случае горячих юпитеров, у которых орбиты сильно наклонены к плоскости звездного экватора, имело место динамическое взаимодействие, а не искривление или наклонение диска, из которого образовывались планеты. Хотя, конечно, нужно набирать статистику, чтобы утверждать это уверенно.

Хороший обзор по экзопланетам. Начинается все с краткой, но удачной сводки данных по свойствам планет и планетных систем, а потом авторы выруливают на тему образования планетных систем, давая и обзор различных подходов, и рассматривая в деталях свой любимый (core-accretion) сценарий, который к тому же и вцелом является наиболее популярным.

Обнаружена интересная пара планет. Они находятся на близких орбитах (периоды 13 и 16 дней), а вот плотности отличются в 8 раз (0.9 и 7.5 грамм в кубике). Более плотная находится ближе к звезде. Массы у них 4.5 (у легкой) и 8 масс Земли. Значит, была миграция. В общем, эта система помогате пролить свет на формирование и эволюцию планетных систем вообще.

Рассмотрены физические процессы, определяющие переход от протопланетного диска в системе планет. Но начинается обзор с описания наблюдательных данных по протопланетным дискам, экзопланетам и т.д. Особое внимание уделено имеющимся сведениям о Солнечной системе и ее формировании. Физические процессы подробно разобраны на уровне формул (которых в обзоре больше сотни), а не просто рассказок и иллюстраций на пальцах. Кроме того, приведено много полезных ссылок на оригинальные работы.

Как известно, развитие инициатив в духе citizen science коснулось и экзопланет. 24 000 добровольцев работали с данными космической обсерватории Кеплер. Итогом стали результаты по обнаружению экзопланет или же по закрытию заявленных канидатов. В статье представлены результаты обработки данных первого месяца работы обсерватории. Разумеется, использование такого короткого отрезка приводит к тому, что можно обсуждать только планеты с короткими орбитальными периодами - менее двух недель.

Идея состоит в том, что автоматический поиск кандидатов не идеален. И его можно дополнить, если большое количество умеренно подготовленных людей, следуя инструкциям, просмотрят кривые, отнаблюденные Кеплером. В ходе работы было выделено несколько новых кандидатов, пропущенных при компьютерной обработке. Действительно ли это экзопланеты станет ясно после дополнительных наблюдений. Ожидается, что когда для любительской обработки станут доступны последующие данные Кеплера, поток открытий возрастет. Так что спешите присоединиться!

Даже без охлаждения Спитцер выдает суперрезультаты. Или лучше сказать "сверхрезультаты", поскольку обнаружено излучение от сверхземли.

Близкая яркая (видимая невооруженным глазом) звезда 55 Рака имеет систему экзопланет. Среди них есть транзитная сверхземля (масса 7-8 земных, радиус 2-2.3 земных). На длине волны 4.5 микрона авторы обнаружили излучение этой планеты. Она находится близко от звезды (орбитальный период менее 18 часов!), поэтому температура велика - более 2000 градусов.

Возможно, дальнейшее изучение позволит сделать вывод о строении внешних слоев планеты (есть ли там атмосфера, и насколько плотная; есть ли водяная оболочка и т.д.).

Авторы детально разбирают развитие понятия "зона обитаемости" и представляют современные результаты на этот счет. Особо рассмотрены некруговые орбиты, которые, тем не менее, так или иначе позволяют удовлетворить условиям потенциальной обитаемости.

Кстати, Марс по данным новых расчетов авторов, попадает в зону обитаемости.

Исследованы еще две системы (первой была Кеплер-16), в которых планеты вращаются вокруг пары звезд. Авторы полагают, что уже можно наводить статистику: более 1 процента достаточно тесных двойных имеют гигантские экзопланеты, вращающиеся сразу вокруг всей системы в той же плоскости, что и звезды.

Авторы обсуждают, насколько часто планеты находятся в кратных системах. В основном это конечно, двойные. Более того, обычно планета крутится не вокруг всей двойной (таких случаев всего три), а вокруг одной из звезд пары. Всего в 57 случаях звезда, у которой обнаружена экзопланета, имеет звездного партнера. Доля кратных звезд с планетами составляет около 12 процентов, что меньше доли картных звезд (около половины). Число планет и их масса зависят от расстояния между компонентами двойной. Авторы исследуют и этот эффект.

Получено детальное изображение остаточного пояса вещества вокруг молодой звезды (на расстоянии около 130 а.е.). Структура довольно однородная, что указывает на активное образоваие пыли в настоящее время. Это происходит из-за столкновения планетеземалей.

Картинка очень впечатляющая.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

После появления статьи об остаточном диске у Фомальгаута некоторые написали комментарии в духе: "Мы видим, как образуются планеты". Нет! Там они уже не образуются. А тут - образуются.

Что будет, если планета, приближаясь к зезде, в конце концов с ней сольется? В случае массивной планеты - будет вспышка. Какая? - Рассчитывается в статье.

Детали будут зависеть от плотности планеты. Длительность вспышки составляет недели-месяцы. Событие будет, пишут авторы, немного похоже на классические новые. Но детальные наблюдения позволят отличить одно от другого (в случае слияния нет большого выброса вещества).

Кстати, ожидаемый темп слияний велик: в нашей Галактике - раз в несколько лет.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Переанализировав данные по системе HD 10180, автор пришел к выводу, что там может быть 9 планет. Ранее были опубликованы результаты, показывавшие, что обнаружено присутсвие 9 планет. Две дополнительные планеты - это "горячие суперземли". Они имеют массы примерно 5 и 2 массы Земли (это минимальные массы, но есть и неопределенность в обе стороны), а орбитальные периоды 68 и 10 дней.

Разумеется, анализ и интерпретация таких данных - дело сложное. Есть решение и с 6 планетами.

Обсуждается теория протопланетных дисков и формирования планет, а также, как грядущие наблюдения смогут внести ясность в эти вопросы.

Дается обзор физических процессов в пылевых дисках вокруг звезд, а также рассматривается, как изучение таких диском помогает лучше разобраться в формировании и эволюции планетных систем.

Эксцентриситеты планетных орбит лучше определеяются по измерениям лучевых скоростей звезд. Однако теперь с появлением очень большой выборки кеплеровских кандидатов можно использовать и транзитные данные для изучения распределения экзопланет по эксцентриитетам.

В начале авторы используют 200 с небольшим планет, для которых есть данные по радиальным скоростям для построения распределения. При орбитах больше ~0.1 а.е. заметна доля планет с ненулевым эксцентриситетом. Далее, отбирается почти две сотни коплеровских кандидатов, и также смотрится, что получается. Новые кеплеровские данные подтверждают свойства распределения, полученные по радиальным скоростям.

Уже после открытия первых экзопланет стало ясно, что из структура отличается от таковой у Солнечной системы. Чтобы объяснить особенности строения экзопланетных систем понадобились новые модели. В частности. оказалось, что велика роль миграции планет. Мир экзопланет изучается не так давно, отчасти поэтому окончательной ясности с моделями формирования и эволюции планетных систем пока нет. Последним достижениям в этой области и посвящен обзор.

Последнее время все большее вримание привлекают несвязанные (или свободно летающие) планеты. В данной статье авторы рассматривают один из механизмов их появления. Они полагают, что в двойных сброс массы на поздних стадиях эволюции приводит к особенно эффективному выбрасыванию экзопланет из системы.

Еще один обзор из сборника недавней школы в Коуровке.

В протопланетных дисках должны идти многочисленные интересные процессы, связанные с химией, в том числе - органической. Основные из них рассмотрены в статье.

Большая статья с новыми результатами спутника Кеплер.

Теперь, используя 16 месяцев работы спутника, атворы выделяют уже 2300 кандидатов в экзопланеты! Среди новых кандидатов много планет с небольшими (менее 2 земных) радиусами и планет с большими орбитальными периодами.

Авторы исследуют многопланетные системы по новым данным Кеплера. Там есть 885 планет в 361 системе. Больше всего "нептунов" и сверхземель с орбитальными периодами около 10 дней. Т.е., системы не похожи на нашу. Однако одно важное свойство, видимо, общее: орбиты планет лежат практически в одной плоскости.

Проведя новый анализ данных HARPS для звезды GJ 667С, авторы обнаружили новые сигналы (по данным о радиоальных скоростях), свидетельствующие в пользу существования еще как миниум двух планет в этой системе, где одна планета (с коротким периодом 7.2 дня) уже была известна.

Примечательных фактов несколько. Во-первых, GJ 667 входит в тройную систему. Во-вторых, это обедненная металлами звезда. В-третьих, одна из планет находится в потенциальной зоне обитаемости и имеет не слишком большую массу - это сверхземля. Нижний предел на ее массу около 4-5 масс Земли.

Авторы анализируют данные по планетам, обнаруженным методом микролинзирования. Статистика такова: 10-20 процентов звезд имеют планеты с массой 0.3-10 масс Юпитера; холодные нептуноподобные планеты (10-30 масс Земли) есть у 30-70 процентов звезд; наконец, суперземли (5-10 масс Земли) есть у 25-95 процентов. Речь идет об орбитах размером 0.5-10 а.е.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Впервые по данным о затмениях построена карта поверхности экзопланеты. Это горячий юпитер, наблюдавшийся на космической обсерватории имени Спитцера. Карта показывает наличие горячего пятна, которое удается интерпретировать в рамках стандартных моедлей циркуляции в гигантских планетах.

Авторы представляют интересный ресурс. На нем для всех известных экзопланетных систем, по которым есть достаточно надежные данные, рассчитаны зоны обитаемости. Интересно смотреть мувики для планет с большим эксцентриситетом, как они крутятся вокруг звезды, периодически попадая в зону обитаемости.

Подтверждено существование сверхземли в зоне обитаемости красного карлика Gl667C, входящего в тройную систему. Кроме этого сообщается об обнаружении планеты у Gl433.

Команда Кеплера выложила очередную серию статей по обнаружению экзопланет: Kepler-23 - Kepler-33. Другие статьи серии: arxiv:1201.5409, arxiv:1201.5412, arxiv:1201.5415.

Особо выдающихся (по современным меркам) планет среди новых нет. Хотя ранее планеты с радиусом менее двух земных (пусть и на очень тесных орбитах, т.е. не в зонах обитаемости) привлекли бы внимание.

В системе кеплер-33 целых пять планет, достаточно плотно "упакованных" (даже у самой далекой орбитальный период всего лишь 41 день).

На основе своего анализа авторы полагают, что из 408 кандидатов в многопланетные системы, заявленных год назад, подавляющее большинство (более 400) являются истинными многопланетными системами.

Авторы численно исследуют динамику планет в двойных системах с большими полуосями 250-1000 а.е. Моделируется процесс динамического взаимодействия планет в таких системах. В результате рассеяния планеты могут вылетать из системы, переходить от звезды к звезде или захватываться второй звездой.

Некоторые мультики с результатами моделирования можно псмотреть тут.

У крохотного красного карлика (масса 0.13 солнечной, светимость в несколько сот раз меньше, чем у Солнца) обнаружено три планеты. Все они имеют небольшие размеры. Наиболее вероятные значения планетных радиусов меньше, чем у Земли. Все планеты имеют орбитальные периоды менее 2 дней. Несмотря на низкую светимость взеды на поверхности планет все-таки должно быть жарко: примерно от 150 до 450 градусов цельсия. Каковы массы планет, и что там с атмосферами - пока неизвестно.

Проблемой было определить точные параметры звезды (иначе, например, нельзя получить точную оценку радиусов планет, т.к. наблюдения дают эти размеры в долях радиуса звезды). Выход авторы нашли в сравнении звезды с известной звездой Барнарда. Оценки будут уточнены, когда будет измерен точный параллакс звезды.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы обсуждают перспективы обнаружения одиночных маломассивных объектов в Галактике методом микролинзирования. Речь идет о массах от одной стомиллионной до 0.01 солнечной. Авторы делают оптимистические оценки, что таких объектов может быть в 100 000 раз больше, чем звезд главной последовательности. Затем они оценивают, как разные существующие и будущие проекты смогут наблюдить микролинзирование на таких источниках. Особые надежды возлагаются на спутник WFIRST. Но при этом также есть надежды на вклад Gaia, LSST, Kepler.

Авторы описывают методику и конкретные примеры получения прямых изображений экзопланет. Затем они переходят к рассмотрению отдельных источников и определению их масс. В списке почти тридцать объектов. Часть из них является надежно отождествленными экзопланетами, часть числится в статусе кандидатов, часть, скорее всего, окажется бурыми карликами. Типичные массы оказываются 10-20 масс Юпитера. Расстояния от звезды 10-1000 а.е.

Показано, что система Кеплер-20 имеет как минимум 5 планет. Две из них имеют размер порядка земного. Сама звезда имеет почти солнечные массу и размер. Правда, планеты находятся довольно близко от светила. Даже для более далекой из двух земноподобных (с радиусом около 1 земного) орбитальный период составляет менее 20 дней. Т.е. там ожидается довольно высокая температура. Вторая планета еще меньше (0.8-0.9 земных радиусов), но находится совсем близко от звезды. Ее орбитальный период менее недели.

См. также arxiv:1112.4514 об исследовании трех других планет этой системы. Они также не велики: от 2 до 3 радиусов Земли.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

У близкого карлика класса G5 была обнаружена транзитная планета с орбитальным периодом 290 дней. Это соответствует зоне обитания. Дальнейшие измерения показали, что радиус планеты составляет 2.25-2.5 земных. Для массы пока есть только верхний предел.

Очередная интересная планета, открытая на Кеплере. На этот раз она во-первых, имеет очень маленький радиус, а во-вторых, находится на орбите у довольно примечательной звезды. Правда, орбитальный период менее 3 дней, т.е. планета крайне близка к поверхности звезды.

Авторы построили программу популяционного синтеза для экзопланет. Основная задача состоит в том, чтобы на основе имеющихся данных и моделей делать предсказания для результатов будущих программ поиска экзопланет.

Авторы моделируют динамику поанетной системы 55 Рака и приходят к выводу, что (в основном из-за влияние второго компонента) планетная система наклонена к экватору звезды. При этом орбиты планет лежат почти в одной плоскости.

В рамках проекта Zooniverse работает проект Planet hunters. Он предназначен для анализа данных по экзопланетным кандидатам силами любителей. В статье рассказывается о первых двух кандидатах в экзопланеты, выделенных непрофессионалами, а затем, после более детального анализа и дополнительных наблюдений, одтвержденных уже профессиональными астрономами.

За полгода около 40 000 любителей сделали 3 миллиона просмотров кривых блеска.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Команда спутника CoRot снова рапортует об обнаружении интересной планеты. На этот раз речь идет о горячем юпитере очень высокой плотности. При массе в 4 юпитерианских средняя плотность оценивается в 8-9 г в кубике. Кроме того, планета имеет довольно интересную орбиту. Все это вместе ставит новые вопросы перед теорией образования и эволюции планет.

Спутник Kepler старается не отставать от CoRot и тоже рапортует о. На этот раз об открытии планеты, которая вращается вокруг двойной. Это первая транзинтная планета в такой интересной конфигурации.

Звезды имеют массы 0.2 и 0.7 масс Солнца и орбитальный период 41 день. Планета вращается в той же плоскости, и ее период 230 дней.

Описаны новые данные по маломассивным экзопланетам. У трех звезд (спектральные классы K3, K5, G8; расстояние от Солнца 6, 9 и 11 пк) открыто пять новых планет и одна известная подтверждена. Одна из суперземель находится на границе (внутренней) зоны обитания. Важный вывод состоит в том, что маломасивные планеты в зонах обитания - не редкость.

Описан проект астрометрического спутника, который позволит измерить положения некоторых звезд с точностью до 0.05 микросекунд дуги. Это даст в случае близких звезд солнечного типа обнаружить влияние планет с массой порядка земной на расстояниях порядка одной астрономической единицы от звезд. т.е. - в зоне обитания.

Спутник будет состоять из двух частей: телескоп и фокальная плоскость.

Сайт коллаборации NEAT.

Авторы строят некоторую популяционную модель для расчета числа потенциально обитаемых планет в нашей Галактике. Закладываются не только свойства планет и звезд, вокруг которых они вращаются, но учитываются и всякие неблагоприятные факторы (типа взрывов близких сверхновых), которые негативно сказываются на обитаемости миров. Авторы получают оценку, что лишь около 1 процента звезд могут иметь планеты, на которых хоть когда-то может возникнуть более-менее сложная жизнь. При этом на большинстве из них ситуация осложнена тем, что планета все время повернута к звезде одной стороной.

См. также статью arxiv:1107.1239, в которой рассматривается судьба планет и других тел (комет и т.д.) после смерти звезды.

Достаточно доступный обзор по некоторым аспектам звездообразования. Очень удобно основные пункты собраны в конце статьи.

Детально описана база данных exoplanet.eu. При создании таких баз существует ряд сложностей. Самая первая и простая: а что считать экзопланетой? Ставить ли предел на уровне 13 масс Юпитера, или определять планеты каким-то более сложным образом? Что считать надежными данными для включения планеты в каталог? Включать ли в каталог "свободно летающие" планеты (т.е., объекты, не вращающиеся вокруг звезд)? И т.д. и т.п.

Авторы детально исследуют систему 55 Рака, где уже известно пять экзопланет. Показано, что планета f, имеющая эллиптическую орбиту, основную часть времени проводит в зоне обитания. Правда, планета массивная, как минимум в 50 раз тяжелее Земли. Также получены более точные данные по радиусу транзитной сверхземли (планета с). Радиус получается вдвое больше земного, соответственно, плотность примерно равна земной. Но эта планета находится слишком близко от звезды. Там жарко.

Впервые для планеты, обнаруженной методом микролинзирования, удалось очень точно измерить массу, орбиту, а также определить параметры звезды. Интересно, что тут помогли и наблюдения на аппарате EPOXI. Такое название получило продление миссии Deep Impact после окончания основной программы. Идея тут в том, что телескопчик находится очень далеко от Земли, что помогает измерять параллакс (это не обычные параллактические измерения, в данном случае они завязаны на микролинзирование). Хотя в данном случае вклад EPOXI был не слишком велик, показано, что в принципе такая методика хорошо работает.

Отмечу, что изучение планет методом микролинзирования позволяет эффективно изучать другой набор параметров в сравнении с транзитными планетами или планетами, изучаемыми методом измерения лучевых скоростей. Можно изучать относительно легкие планеты на широких орбитах. Вданном случае речь идет о планете с массой около 10 земных на орбите порядка 3 а.е. Масса звезды около половины солнечной.

Экзопланета CoRoT-7b была одним из первых серьезных кандидатов в каменные суперземли. С точки зрения жизни, правда, это мало интересный объект, т.к. орбитальный период слишком мал-менее 1 дня. Тем не менее.

Точное измерение массы и радиуса (особенно массы)-непростая задача. Поэтому средняя плотность планеты известна не очень хорошо, идут дискуссии. В статье представлены новые данные измерений. Масса получается равной 7.42 +/- 1.21 масс Земли, а плотность- 10.4 +/- 1.8 грамм в кубическом сантиметре.

Длинные названия статей хороши тем, что могут полно отражать всю основную суть работы. Действительно, переобработав данные наблюдений на VLT, авторы смогли достаточно точно определить ориентацию орбиты планеты около бета Живописца. У этой звезды наблюдается сложная структура диска. Есть внешний диск и наклоненный к нему внутренний, начинающийся где-то на 50 а.е. Так вот планета, имея эксцентричную орбиту с большой полуосью около 10 а.е., больше "дружит" с внешним диском, а не с внутренним. Это довольно странно.

В прошлом выпуске я уже писал о регистрации транзитной экзопланеты около звезды 55 Рака на небольшом космическом телескопе MOST. Новая статья посвящена той же планете, но уже по данным наблюдений на гораздо более крупном инструменте-на космическом телескопе имени Спитцера.

Исчерпав запасы хладагента, телескоп перешел в новую фазу работы, которую, называют "теплый Спитцер". Пронаблюдав систему 55 Рака, ученые смогли определить свойства планеты в ИК-диапазоне (длина волны 4.5 микрона). В ИК планета кажется больше: ее радиус составил 2.13 +/- 0.14 радиуса Земли (в 1.3 раза больше, чем по данным оптических наблюдений. Уточнена оценка массы. Различие в данных измерения радиуса может быть связано с наличием оболочки из CO или СО₂. Однако не исключено, что какой-то из двух результатов недостаточно точен. Так что необходимы дальнейшие измерения. Авторы полагают, что поскольку звезда достаточно яркая, то за этим дело не станет.

Спутник CoRoT был запущен в 2007 году. Сейчас его миссия продлена до 2013 года. В статье дается краткий обзор по наблюдениям экзопланет на этом спутнике. Приведена таблица с данными по 15-ти открытым планетам. Ожидается, что за оставшееся время работы на спутнке будет открыто еще несколько десятков экзопланет.

С помощью космического телескопа MOST (канадский дешевый спутник с 15-сантиметровым телескопом) обнаружены транзиты планеты e у звезды 55 Рака. Это звезда, видимая невооруженным глазом.

Период планеты составляет 0.74 дня. Удается оценить массу и радиус планеты: 8-9 масс Земли и 1.5-1.8 радиусов Земли, соответственно. Это дает плотность более 7-8 грамм в кубическом сантиметре. Т.е., планета железно-каменная. По ряду параметров имеем рекорды.

Глубина уменьшения блеска при прохождении (отношение квадратов радиусов планеты и звезды, чем правее на графике, тем больше планета относительно звезды) и видимая звездная величина. Заполненные символы показывают суперземли. Обсуждаемая планеты показана красным символом.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Обнаруженная планета имеет не самый короткий орбитальный период, уступая на несколько минут планете WASP-19b. Однако из-за того, что звезда очень легкая (0.5-0.6 масс Солнца), орбита оказывается очень тесной. И это рекорд: 0.014 а.е. Такие планеты у легких звезд встречаются редко.

Результаты Кеплера, как оказывается, противоречат даже самым свежим моделям популяционного синтеза. Авторы детально анализируют различные зависимости между наблюдаемыми параметрами популяции экзопланет и рассматривают, как это укладывается в рамки современных моделей формирования планетных систем.

Открыта удивительная система. У звезды типа Солнца вращается шесть планет. Все они транзитные. Пять имеют орбитальные периоды от 10 до 47 дней. Внутренние планеты относятся к числу самых легких из известных, но оценки радиуса указывают на низкую среднюю плотность: у планет есть оболочки из легких газов.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Пришло время, и команда Кеплера выложила данные по планетным кандидатам. В Архиве появилась серия статей: arxiv:1102.0543, arxiv:1102.0544, arxiv:1102.0547.

Выложены данные о наблюдениях 156 453 звезд с мая по сентябрь 2009 года. Найдено 1235 кандидатов в планеты у 997 звезд. Кандидаты имеют размеры от долей радиуса Земли до пары радиусов Юпитера. Больше всего (половина выборки) нептуноподобных планет (2-6 радиусов Земли).

Сама новость прошла несколько месяцев назад, но вот подробная статья про каменную планету, обнаруженную спутником Kepler.

Масса планеты Kepler-10b 3-6 масс Земли. Правда, там жарко. Планета почти чиркает по звезде. Орбитальный период менее 1 дня.

Продолжается переобработка данных по системе планет у звезды Gliese 581. Независимые авторы показывают, что можно обойтись без дополнительных членов в системе. Т.е., маломассивная планета в зоне обитания не нужна для объяснения данных. Вот и в новой статье автор показывает, что можно ограничиться всего лишь 4 планетными компаньонами.

По наблюдениям на Спитцере авторы установили, что радиус планеты WASP-17b составляет 2 радиуса Юпитера. Это на 0.2 радиуса Юпитера больше, чем у любой другой известной планеты с измеренным радиусом. Планета находится на ретроградной орбите с небольшим эксцентриситетом. Последнее говорит о том, что приливы не могли нагреть планету достаточно сильно, чтобы объяснить столь большой размер.

Масса планеты составляет около половины юпитерианской. Она вращается вокруг звезды-карлика с пониженным содержанием металлов и массой чуть больше солнечной. Орбитальный период 3.7 дня.

Венгерский проект по поиску транзитных планет (HATNet) весьма эффективен. Около четверти из сотни с лишним объектов этого типа открыта именно с его помощью. Они получают аббревиатуры типа HAT-P-1b, HAT-P-26. В обзоре кратко описаны основные результаты, полученные в рамках проекта к настоящему времени, а также методика поиска планет. В проекте используется шесть 11-сантиметровых инструментов. Мягко говоря, по силам для российской астрономии, казалось бы. Но никто у нас в стране экзопланеты не ищет.

Авторы продолжают моделирование экзопланет методом популяционного синтеза. В данной области это должно быть очень сильной методикой. Пока, на мой взгляд, не видно разнообразия используемых моделей образования, кроме того, плохо моделируются обзоры по поиску (т.е. сравнение модельной и наблюдаемой популяций затруднено), тем не менее работы интересные. В данной работе показывается, как свойства экзопланет (в массе) зависят от масс звезд, вокруг которых они образуются. Протопланетные диски вокруг звезд разных типов довольно разные - это и влияет на свойства образующихся планет. Здесь, правда, пока не хватает точности используемых моделей. Например, моделей эволюции диска под действием излучения центральной звезды.

Одним из самых ярких открытий 2010 года было обнаружение планеты Gliese 581b. Однако . . . Однако не все так просто и безоблачно. Планеты в этой системе обнаруживают по анализу лучевых скоростей. Это довольно непростое занятие. Поэтому данные проверяют и перепроверяют независимые группы. И далеко не все видят сигнал от птенциально обитаемой Gliese 581g. В статье предлагается очередной анализ.

Выводы анализа не очень утешительны. Автор полагает, что ошибки измерений были занижены. Новый анализ не видит статистически значимого сигнала шестой планеты (это как раз Gliese 581g, она не шестая по расстоянию от звезды, но была шестой по порядку обнаружения). Жалко. Если открытие так и рассосется. О подождем новых анализов, а главное, новых наблюдений.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Небольшая понятная статья о том, что происходит с планетными системами после того, как звезда уходит с главной последовательности. Кроме результатов расчетов приводятся данные наблюдений планет у проэволюционировавших звезд.

Горячий юпитер WASP-33b крутится вокруг звезды класса А5 с периодом 1.22 дня. Новые наземные наблюдения в микронном диапазоне показывают, что это может быть самая горячая планета. Высокая температура связана с тем, что, по видимому, тепло с дневной стороны очень неэффективно передается на ночную. В итоге имеем температуру выше 3000 градусов.

Данные получены по затмениям (планета транзитная). Планета излучает примерно 0.1 процента от света звезды - это много. Яркостная температура внешних слоев планеты, обращенных к звезде, измеренная в новых наблюдениях, составляет примерно 3300-3600К. Отмечу, что это именно яркостная температура на микроне.Равновесная температура даже при нулевом альбедо и плохом перераспределении между дневной и ночной сторонами - ниже (около 3200К). Возможно, полагают авторы, что-то дает дополнительный вклад в излучение в микронной области.

Умеренно большой и популярный обзор по формированию экзопланет. На уровне формул описываются лишь самые базовые вещи. Кроме того, разумеется, дается обзор состояния дел с наблюдениями и тп.

Хороший компактный, но емкий обзор по экзопланетам. Авторы суммируют последние наблюдения и идеи в этой области.

Авторы обсуждают некоторые нерешенные вопросы. Так, например, состав суперземель трудно определить, поскольку плохо известно уравнение состояние многих тяжелых веществ и элементов (вода, железо и т.д.) при высоком давлении и температуре (которые должны иметь место в недрах массивных земноподобных планет). И улучшения в понимании свойств экзопланет ожидается в связи с готовящимися (в основном в США) экспериментами по изучению свойств вещества при высоком давлении.

Очень интересно обсуждение (в свете последних данных) того, где проходит граница между планетами и бурыми карликами. Текущий официально установленный барьер - 10 масс Юпитера - подвергался и подвергается справедливой критике: ситуация сложнее. Диапазон масс планет и бурых карликов перекрывается, а разница - в механизме образования и составе (последнее отражается на комбинации масса-радиус: планеты компактнее при той же массе). У планет больше тяжелых элементов, а бурые карлики по составу ближе к звездам.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Новость обошла все новостные ленты, но в существенно искаженном виде. Советую послушать изложение здесь.

У известного очень горячего юпитера измерено отношение метана и воды в атмосфере. Оно указывает на высокое отношение количества углерода к кислороду (кстати, у нашего Юпитера мы его не знаем, т.к. там атмосфера слишком холодная, чтобы данные по воде дали что-то осмысленное). Результат очень важен для понимания того, как образуются планеты.

О формировании планет см. также arxiv:1012.1780. Там речь идет о формировании плане. Традиционное картине, что планеты-гиганты - это переросшие каменные планеты, которые смогли натянуть на себя достаточное количество газа, противопоставляется взгляд, что планеты земного типа - это эмбрионы планет-гигантов, сбросившиеся с себя газ из-за приливного влияния звезды.

Благодаря наблюдениям в ближнем ИК на телескопе имени Кека у звезды HR 8799 было обнаружено уже три планеты. Обнаружено в смысле прямой регистрации. Получения прямого изображения. Новые наблюдения на Keck II показали наличие четвертой планеты. Причем, она лежит ближе к звезде (14-14 а.е.), чем три ранее обнаруженные, и имеет примерно такую же массу. По мнению авторов, это ставит серьезные вопросы перед моделями формирования планетных систем.

Новая планета обозначена буквой "е" (рисунок из статьи arXiv: 1011.4918).

Планетная система очень похожа на Солнечную, если смотреть на планеты-гиганты (рисунок из статьи arXiv: 1011.4918).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

У звезды HIP 13044 в гало Галактики обнаружен компаньон. Это планета. Что же тут удивительного? Планет уже чуть ли не пять сотен. Новость оказалась весьма раскрученной, поскольку звезда несколько необычна. Она попала в нашу Галактику вместо со своей галактикой, которая была захвачена и разрушена. Поэтому планету называют "прилетевшей из другой галактики". На мой взгляд, тут есть передергивание. Тем не менее, результат все-таки интересный. Во-первых, звезда имеет рекордно низкую металличность. Во-вторых, она находится на редкой для планетных хозяев эволюционной стадии.

Полная версия статьи в Science появилась и в Архиве: arxiv:1011.6376.

Авторы описывают исследования интересной экзопланетной системы. Надежно обнаружено пять нептуноподобных планет (12-25 масс Земли) на орбитах от 0.06 до 1.4 а.е. Также, возможно, есть одна более массиная и одна менее массивная планеты. Если их там и вправду семь, то это рекорд! Причем, самая маломассивная может иметь массу полторы земных. Правда, она слишком близка к звезде (0.02 а.е.), чтобы быть потенциально пригодной для жизни.

Показано 15 планетных систем, в которых есть хотя бы три планеты. Включена СОлнечная и новооткрытая системы (рисунок из статьи arXiv: 1011.4994).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Подробный, но доступный обзор по протопланетным дискам. В основном автор концентрируется на вязких дисках, а тема магнитного торможения и магнитных ветров затронута мельком.

Описана одна из моделей эволюции солнечной системы, т.н. Nice model. В качестве краткого изложения можно прочесть раздел "Заключение".

WASP-Wide Angle Search for Planets. Это обзор по поиску и изучению транзитных планет. К примеру, последнее открытие (планета типа Сатурна WASP-29b) докладывается в arxiv:1009.5318.

На сайте http://www.wasp.le.ac.uk/public/ выложены данные наблюдений 2004-2008 гг. Это почти 18 миллионов кривых блеска с почти 120 миллиардами точек.

Звезда Gliese 581 является суперважной в экзопланетной астрономии. Это красный карлик (класс M3V), и около него обнаружено очень богатая планетная система.

Авторы представляют результаты 11-летних наблюдений. Кроме того, что они подтверждают наличие (и параметры) четырех уже известных планет в этой системе, они рапортуют об открытии еще двух. Одна имеет массу около 7 земных и крутится на расстоянии около 0.8 астрономических единиц от звезды. Поскольку мы имеем дело с красным карликом, то на 0.8 а.е. уже очень холодно. Но есть шестая планета. Запомните это название: GJ 581g. Планета с массой 3.1 земных делает за месяц с хвостиком оборот по орбите с радиусом 0.15 а.е. Для красного карлика M3 это зона обитания. Т.е., там на планете может существовать жидкая вода.

См. также статью arxiv:1009.5814, где авторы утверждают, что и на Gliese 581 d может быть жизнь.

Отметим также статью arxiv:1009.5814, посвященную планете в тесной двойной системе HD196885. Там планета уже была известна, но теперь у звезды открыли звездный спутник на расстоянии примерно 20 а.е.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Рассмотрена роль приливов в эволюции экзопланет. Авторы в основном описывают горячие юпитеры и суперземли, для которых эта роль особенно велика.

Наверняка, статья попадет в новости, хотя, на мой взгляд, этого не заслуживает.

Довольно странно видеть результат, когда в методику не включено появление новых методов или инструментов. Но желающие могут прочесть. Забавно.

Полеты автоматических станций к ближайшим звездам пока существуют только в мечтах. Однако это не мешает достаточно детально обсуждать, какие научные задачи можно ставить перед такими миссиями. В статье обсуждается широкий спектр задач, которые могут быть поставлены перед таким спутником.

Аппарат должен набрать крейсерскую скорость порядка 0.1 скорости света, чтобы миссия была реализована в разумные сроки. Это налагает ряд ограничений. Если спутник не тормозить около звезды, то круг решаемых задач резко сужается. А если тормозить, то это значительно более сложная и дорогая миссия.

Основные обсуждаемые цели - система Альфа Центавра (вместе с Проксимой) и Эпсилон Эридана. Учитывая, то Эпсилон Эридана почти в три раза дальше (10 световых лет, при том, что это девятая по удаленности звезда от нас), Альфа Центавра-основной кандидат. Жаль только там пока планеты не открыли ... Но, могут и открыть. Вообще, большая трудность при обсуждении межзвездной миссии состоит в том, что трудно предсказать, что откроют, и что станет технически возможным для наблюдений с Земли за время, пока спроектируют, сделают, запустят и долетит.

На мой взгляд, ни одна из обсуждаемых задач не выглядит пока достаточно интересной, чтобы браться за столь дорогой и амбициозный проект. Правда, я - скептик. Зато, если у одной из, скажем, 10 ближайших звезд будет обнаружена твердая планета в зоне обитаемости, то это даст достойную задачу.

Использованы данные по 79 экзопланетным системам, в которых хотя бы одна планета транзитная. Целью было оценить возможность существования жизни в этих системах. Речь идет не об обитаемости уже открытых планет в этих системах, а о том, можно ли там найти место для планеты типа Земли в зоне обитания, не помешают ли этому планеты-гиганты, уже известные в этих системах. Что авторы не рассматривают, так это вопрос о миграции горячих гигантов. Если они проходили при этом процессе сквозь зоны обитания, то ни в одной из 79 систем жизни сейчас скорее всего быть не может. А так, если забыть о миграции (или считать, что она не столь "смертельна", например, планеты могут образоваться после прохождения гиганта через зону обитания, или просто не все зародыши планет будут выкинуты гравитацией планеты-гиганта), то в нескольких десятках систем есть место для планеты земного типа в области обитания.

В открытый доступ выложен большой кусок данных спутника Кеплер. К этому приурочен и выход е-принта, содержащий анализ части данных по экзопланетам. Утверждается наличие 706 звезд-кандидатов. Пять звезд имеют по несколько зарегистрированных планет, они описаны в отдельной статье. Здесь же речь идет о 306 из 706 звезд. Про остальные обещают написать в феврале 2011.

Планеты имеют размеры и массы от примерно земного до юпитерианского, но основном они порядка Нептуна и меньше. Орбитальные периоды в среднем короткие: от 2 до 5 дней.

Подтверждено, что молодая звезда (5 миллионов лет) типа Солнца и массивная экзопланета (0.008 масс Солнца) составляют пару. Планета находится в 330 а.е. от своей звезды. Поэтому удалось получить ее прямое изображение. Расстояние от звезды велико, и ранее на подобных расстояниях находили только более массивные спутники.

Обнаружение планеты на таком большом расстоянии у молодой звезды ставит вопросы перед моделями образования систем.

Близкая (около 20 пк) молодая (около 10-20 миллионов лет) маломассивная (1.75 массы Солнца) звезда бета Живописца давно известна своим околозвездным диском с богатой структурой. Можно было подозревать наличие в нем планет. И вот . . .

С помощью телескопа VLT в ближнем ИК-диапазоне удалось получить изображение планеты. Это гигант с массой около 10 юпитерианских. Расстояние от звезды 8-15 а.е. Орбитальный период должен быть около 17-35 лет.

Открыта интересная планета. Это транзитный горячий юпитер (масса чуть более 2 юпитерианских, период обращения чуть больше 8 дней) на сильно наклоненной (ретроградной) орбите. Кроме того, звезда, вокруг которой обращается планета, входит в кратную систему. Плоскость орбиты планеты не совпадает с плоскостью орбиты кратной звездной системы. Очевидно, в системе происходили взаимодействия, сказавшиеся на параметрах орбиты планеты. Во всем остальном планета выглядит вполне заурядной.

Обзор по моделям образования гигантских планет. В основном все место уделено теории. В итоге можно разобраться в основных процессах, имеющих отношение к делу. Приведены результаты численных расчетов.

Сейчас в нескольких случаях можно напрямую исследовать атмосферы экзопланет, конечно, речь идет в основном о горячих юпитерах. Пока это только первые шаги, но уже не загорами возможность исследовать атмосферы планет типа Земли. Например, в случаях, когда они вращаются вокруг М-карликов в их зонах обитания.

В обзоре детально описывается, что известно, и что можно будет сделать в ближайшие годы. Очень интересно почитать про методы, позволяющие анализировать состав и свойства атмосфер экзопланет.

Большой обзор по миграции планет. Напомню, что в современных моделях горячие юпитеры не рождаются вблизи звезд, а мигрируют с высоких орбит на низкие. Вот этот механизм и обсуждается в статье. Происходит миграция из-за взаимодействия планеты с диском. Многие детали тут еще не ясны, да к тому же наблюдений маловато. Но общие черты понятны уже довольно хорошо.

Автор анализирует наблюдения Солнца за длительный период времени. Показано, что существуют существенные колебания эффективной радиальной скорости поверхности Солнца с квазипериодическими составляющими. Это означает, что поиск экзопланет типа Земли в областях обитания солнечноподобных звезд методом доплеровской спектроскопии будет практически невозможен даже после того, как научатся измерять скорости менее 0.1 м/с. Более того, могут появляться "ложные" открытия, связанные не с существованием планет, а с "дыханием" звезды.

Остаточные диски - это оптически прозрачные, практически безгазовые диски, существующие вокруг звезд, которые уже успели существенно продвинуться в формировании планетной системы (возраст более 10 миллионов лет), но вокруг которых все еще есть поставляющие пыли планетезимали. Наблюдения остаточных дисков позволяют получить уникальную информацию о процессе формирования планетных систем.

В обзоре описываются наблюдения дисков, основные физические процессы в них, модели строения и эволюции дисков. Затем обсуждаются планетезимали и планеты, которые могут существовать в дисках. разумеется, перечислены нерешенные на сегодняшний день вопросы, связанные с остаточными дисками вокруг звезд.

О протопланетных дисках см. arxiv:1003.5933, где рассказано о последних данных по этой теме , полученных со спутника Спитцер.

Планета WASP-12b - это горячий юпитер (масса 1.4 юпитерианской), вращающаяся очень близко от своей звезды (период 1.1 дня). У планеты очень большой для ее массы радиус - 1.8 радиуса Юпитера (а должно было бы быть 1.4-1.5). Кроме того, у планеты довольно большой (для такой ситуации) эксцентриситет - 0.05 (должно было бы быть около 0 из-за быстрой диссипации). Это все странно, учитывая, что планета, по-видимому, немолодая.

В статье строится модель, которая может описать свойства планеты. Для большого радиуса существенна диссипация приливных сил глубоко под фотосферой планеты. Далее, существенно, что планета заполняет свою полость Роша и теряет массу. Из-за этого вокруг звезды образуется диск. Эксцентриситет может поддерживаться из-за возбуждений от еще одной, пока не наблюдаемой, планеты. Это может быть суперземля внутри орбиты горячего юпитера.

Сейчас самый чувствительный метод для обнаружения легких планет на орбитах типа земной - это микролинзирование. Правда, метод имеет довольно специфические недостатки. О плюсам и минусах, и, конечно, о деталях примененеия такого способа исследования эзопланет можно прочесть в обзоре.

Это не первый спектр экзопланеты. Но в этот раз с помощью наземных наблюдений удалось получить хорошие данные на длине волны 2-4 микрона. Наличие перекрытия с данными космических наблюдений позволяет говорить о высокой надежности ИК-спектра.

Научная новизна состоит в том, что спектр говорит об отсутствии локального термодинамического равновесия в атмосфере экзопланеты. Это не сюрприз (такая же ситуация, кстати, и у наших планет гигантов в Солнечной системе), но важно было это увидеть и измерить. По всей видимости, в случае HD 189733b равновесия нет из-за облучения планеты звездой. Это делает построение модели атмосфер более сложным.

Большой полезный обзор. Начинается с короткой сводки наблюдательных данных. Затем обсуждаются модели образования. После это собственно начинается разговор о физических свойствах. Рассматривается структура недр и атмосфер планет разных типов, обсуждается эволюция. Наконец, рассмотрено, как наблюдения ограничивают параметры моделей.

Загадка источника KOI-74, обнаруженного спутником Кеплер, всех будоражит. И народ бросился переобрабатывать данные.

В данной статье авторы получают существенно (на порядок) большую оценку массы горячего объекта. Не 0.025 (как было в первой версии статьи 1001.3420), а 0.2 массы Солнца. Это уже больше похоже на белый карлик. По мнению авторов, такой уже можно создать в данной двойной системе.

Будем ждать продолжения обсужденияи результатов других групп. Пока же в изначальной статье 1001.3420 (см. выше) произошли изменения. Вместо изначально заявленного предела на массу горячего объекта в KOI-74 от 0.003 до 0.032 масс Солнца теперь стоит 0.02-0.11 массы Солнца. Так что может там все-таки очень легкий белый карлик.

Авторы суммируют разные подходы к вычислению соотношения масса-радиус для планет разного состава. Расчеты сравниваются с данными наблюдений.

Появилось сразу много статей с первыми результатами работы спутника Kepler и с описанием самого аппарата и его научной программы. Часть результатов посвящена, как и ожидалось, экзопланетам. Часть - астросейсмологии.

Регистрации осцилляций солнечного типа от красных гигантов посвящены работы arXiv:1001.0026 и arXiv:1001.0229. Отдельно выделю работу arXiv:1001.0399, в которой речь идет об осцилляциях красного гиганта в затменной двойной. Исследованиям осцилляций звезд с планетами - arXiv:1001.0032. Вообще же, астросейсмологическая программа Kepler описана в arXiv:1001.0139 (там же дана и сводка первых результатов). Исследования активности звезд в выборке Кеплера и сравнение этой активности с солнечной проведено в arXiv:1001.0414. Астросейсмологические исследования звезд типа Солнца на Кеплере суммированы в arXiv:1001.0506. Звезды типа RR Лиры также изучаются Кеплером (см. arXiv:1001.0417). Автоматической классификации переменных звезд в программе Кеплера посвящена работа arXiv:1001.0507.

Некоторые технические аспекты работы спутника и его приборов, а также рписание различных аспектов программы работы, даны в arXiv:1001.0142, arXiv:1001.0256, arXiv:1001.0258, arXiv:1001.0268, arXiv:1001.0331, arXiv:1001.0349, arXiv:1001.0352, arXiv:1001.0392, arXiv:1001.0437. Первые астрометрические результаты приводятся в arXiv:1001.0305.

Открытия Кеплера в области изучения экзопланет пока не поражают. Чем пока может похвастаться команда, работающая со спутником?

Обнаружена планета с очень низкой плотностью - Kepler-7b (arXiv:1001.0190). Но это не рекорд.

Открыта планета у звезды с очень большой металличностью. Это Kepler-6b (arXiv:1001.0333).

Измерен эффект Росситера-Маклафлина для планеты Kepler-8b (arXiv:1001.0416).

Обнаружен транзитный горячий юпитер с орбитальным периодом менее 19 часов. Масса чуть больше юпитерианской, радиус - на 30 процентов больше, чем у юпитера. Звезда, вокруг которой крутится планета похожа на Солнце (чуть полегче и похолоднее, с немного более высокой металличностью).

Прекрасный понятный содержательный обзор, посвященный тому, как данный по транзитам (прохождениям по диску) помогают получать разнообразную информацию по экзопланетам.

Система HR 8799 включает в себя три массивные планету вокруг звезды класса А5. Т.е., это как бы слегка увеличенная Солнечная система (разумеется, речь идет только части с гигантскими планетами, есть ли там планеты типа Земли или суперземли - мы не знаем). Существенно, что планеты именно что видны по отдельности. т.е. "разрешены". Это открывает возможность для получения прямых спектров.

Получение спектральных данных - важнейшая вещь. Пока спектры экзопланет в основном получаются в тех случаях, когда в системе есть затмения. В этом случае из одного сигнала вычитается другой, и остаток дает спектр планеты. Тут нет нужды в пространственном разрешении. Но, во-первых, таких систем немного. Во-вторых, получение прямых спектров все равно лучше. И вот с помощью VLT удалось получить прямой спектр одной из планет в системе HR 8799.

Спектр не идеально описывается стандартными "гладкими" моделями. И авторы полагают, что важна детальная облачная структура.

Некоторое время назад авторы уже сообщали о том, что, по всей видимости. методом пиксельного линзирования им удалось обнаружить экзопланету в туманности Андромеды. В новой статье авторы возвращаются к этому случаю и обсуждают вероятности обнаружения экзопланет с разными массами на разных орбитам в М31. Выводы довольно оптимистические.

Обнаружена транзитная суперземля GJ 1214b с массой 6.55 земных, вращающаяся около близкой (13 пк) звезды небольшой массы (0.15 солнечных). Это сделано с помощью недавно вступившего в строй комплекса из восьми небольших (40 сантиметров) наземных телескопов.

Тот факт, что звезда легкая, а планета транзитная (на короткой орбите - период примерно полтора дня), позволит довольно детально измерить свойства планеты.

Короткий очень понятный обзор относительно того как и чем собираются исследовать экзопланеты, на предмет найти "что-то, что шевелится". Речь идет о ближайших годах (лет 10-20), т.е. о ближайших космических миссиях от SIM Lite до Darwin и его американских аналогов. Основная идея - получение хороших спектров планет типа Земли в зонах обитания.

См. также arxiv:0911.3200, где описан прибор TPF-C (Terrestrial Planet Finder Coronagraph), который может стать ключевым инструментом для поиска и исследования земноподобных экзопланет в зонах обитания.

Понятный обзор с описанием основной физики, отвечающей за условия в недрах планет-гигантов. Обсуждаются и объеты в Солнечной системе, и экзопланеты.

Вообще, в Архиве появляется много глав из этого сборника.

Хороший небольшой обзор по разным подходам к получению прямых изображений внесолнечных планет. Сейчас таковых уже 12 (автор приводит полную таблицу). Это все "юпитеры". Правда, совсем не горячие. Расстояние от звезды составляет порядка сотен а.е.

Автор описывает грядущи программы и проекты, которые призваны "увидеть" не только большие планеты на большом расстоянии от звезды, но и что-т оболее интересное.

Сейчас появилась возможность получать достаточно хорошие спектры экзопланет типа горячих юпитеров. Ясно, что в будущем данных будет только больше. Уже сейчас можно говорить о примерном составе и структуре атмосфер таких планет. Авторы суммируют основные подходы к определению этих параметров.

Обзор совсем не популярный, но достаточно доступный.

См. также обзор arxiv:0910.0811, который появится совсем в другом сборнике. Он посвящен химии экзопланет.

Что можно ожидать от исследования экзопланет в будущем можно прочесть в другом обзоре: arxiv:0910.0726.

На сегодняшний день около четверти обнаруженных экзопланет находятся в широких двойных системах с расстоянием между звездами от 600 до 2500 а.е. Это много больше 100 а.е. - предела, при котором динамическое влияние второго компонента на планетную систему становится критически велико. Однако обнаружены планеты и в более тесных (менее 40 а.е.) двойных. Поэтому вопрос о формировании и поведении планет в достаточно тесных двойных более чем актуален.

В статье дается обзор как данных наблюдений, так и результатов моделирования. Отдельно рассмотрен вопрос обитаемости планет в двойных. На мой взгляд, очень интересно.

О поиске планет около двойных звезд см. также arxiv:0908.3775.

HD 209458b - известнейшая экзопланета. Это транзитный горячий юпитер с периодом 3.52 дня. Ранее уже было показано наличие атмосферы, определена температура и т.п. Номые данные наблюдений на Космическом телескопе (прибор NICMOS) в диапазоне 1.5-2 микрона позволили четко определить наличие метана, паров воды и двуокиси углерода. Соответственно, это помогает больше узнать об условиях в атмосфере планеты.

Наконец-то! Появилась статья, в которой рассказывается о самом сильном (пока) результате спутника CoRoT. Открыта транзитная экзопланета, относящаяся к классу сверх-земель. Ее масса составляет менее 21 земной (скорее даже менее 11). Это не первая супер-Земля, и не самая маленькая, но .... ! Впервые удалось измерить радиус. Он оказался менее 1.7 земного. Это позволяет оценить плотность планеты, т.е. показать, что она в самом деле твердая, каменная.

Правда, планета (как и можно было ожидать, исходя из методики поиска и обнаружения) расположена очень близко к своей звезде. Орбитальный период составляет лишь 0.85 дня. Поэтому условия на планете не очень. Там, где она обращена к звезде - очень жарко (около 2000 градусов), на обратной - очень холодно (под -200С). Эти оценки сделаны при отсутствии атмосферы на Corot-7b, но вряд ли есть серьезные сомнения в таком предположении.

Материнская звезда несколько похожа на Солнце. Спектральный класс G9. Масса 0.93 солнечной. Вся система находится в 150 пк от нас.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы обращают внимание на то, что несмотря на всю экзотичность центрального объекта и начальных условий образование планет вокруг пульсаров (напомним, что таковые были открыты раньше планет вокруг нормальных звезд) сам процесс формирования качественно не сильно отличается от имеющего места у обычных звезд, включая Солнце. В двух статьях (вторая - arxiv:0908.0743) рассматривается физика образования планет типа Земли в окрестностях радиопульсаров и в условиях, подобных существовавшим в солнечной системе. Важной чертой модели является одно из начальных условий: практически вся масса, которая затем пойдет на формирование твердых планет, в начале находится в очень узком кольце (для солнечной системы это кольцо простирается от 0.7 до 1 а.е.).

Отмечу также две статьи другой группы исследователей arxiv:0908.0803, arxiv:0908.0808. В них рассматривается образование планет в двойной системе, где протопланетный диск сильно наклонен к плоскости орбиты двойной. Это должно быть часто встречающейся ситуацией, но ранее она подробно не рассматривалась.

Планета WASP-17b при массе в 1.6 сатурнианских имеет размер 1.5-2 юпитерианских. Это говорит о ее крайне низкой плотности (6-14 процентов плотности Юпитера). Планета вращается с периодом 3.7 дня вокруг звезды класса F6 с металличностью слегка ниже солнечной.

Большой радиус объясняют тем, что планета сильно разогревается приливными силами. Они велики, т.к. идет циркуляризация орбиты с большим эксцентриситетом. Такие орбиты возникают из-за взаимодействия тел. И тут мы подходим к самому интересному.

Быстренько вспомнив, как примерно образуются планеты (вращающееся облако и тп.), вы легко согласитесь, что планеты вокруг звезды должны вращаться в ту же сторону, что звезда (которая уже крутится вокруг своей оси). Так вот, есть серьезные основания думать, что WASP-17b крутится в другую сторону!

Как же такое могло получиться? По всей видимости нельзя обойтись без предположения о том, что Wasp-17b интенсивно провзаимодействовала с каким-то массивным телом (другой планетой). Полагают, что горячие юпитеры образовывались на расстояниях порадка 3 а.е. от своих звезд, а потом мигрировали на близкие орбиты. Так вот, в случае Wasp-17b комбинация интенсивного взаимодействия (рассеяния), а потом миграции, действия механизма Козаи (Kozai) и приливной циркуляризации могла привести к тому, что мы наблюдаем.

См. также arxiv:0908.1672, arxiv:0908.1673 о планете HAT-P-7b, орбита которой наклонена к плоскости экватора звезды почти под 90 градусов.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Обнаружена третья планета, у которой плоскость орбиты планеты существенно не совпадает с экваториальной плоскостью звезды (две другие это XO-3 и HD 80606, о последней см. подробнее в статье arxiv:0907.5205), это WASP-14b. Для обнаружения такой несоосности необходимо, чтобы планета была транзитной. Существенно, что все планеты с несоосностью (три из 13 транзитных) очень массивны. Это, по-видимому, может помочь в понимании механизма миграции планет. В частности, несоосность возникает из-за механизма Козаи. Этот эффект "перекачивает" эксцентриситет в наклонение орбиты. Похоже, что для массивных планет именно механизм Козаи может отвечать за миграцию.

С помощью наземных интерферометрических наблюдений авторы измеряют угловые размеры 11 звезд, имеющих планетные системы. Разумеется, речь идет о проэволюционировавших звездах (гиганты и тп.), поскольку у них диаметры проще измерить.

Это не первые такие измерения, а продолжение программы по изучению звезд с экзопланетами на интерферометрах. Имея в руках данные по размерам, авторы определяют другие звездные параметры (для всех звезд есть Гиппаркосовские параллаксы) и строят модели звезд.

Линзирование вообще и микролинзирование в частности открывают перед астрономами массу интересных возможностей. Например, если у звезды-линзы есть слабый спутник (к примеру планета), то его присутствие скажется на кривой блеска при линзировании. Это дает возможность открывать экзопланеты, пока недоступные для наблюдений другими способами.

Авторы детально анализируют перспективы обнаружения таким способом далеких экзопланет вне нашей Галактики. Сейчас есть много наблюдений линзирования в Туманности Андромеды (М31). Поэтому в первую очередь авторы обратились к этой галактике. И сразу же они выделили хороший кандидат в экзопланеты.

Нет смысла детально писать о результатах, поскольку они уже были растиражированы СМИ. Действительно, в системе GJ 581 обнаружена четвертая планета, и ее масса может быть всего лишь 1.9 земной. Замечательный результат!

Звезда CoRoT-2а выделяется среди других звезд с планетами своей активностью и переменностью. Уже предполагалось, что на ее поверхности есть крупные пятна. И вот впервые, изучая кривую блеска во время прохождения планеты по диску звезды, удалось картировать пятно. Определены его размеры, координаты на диске и тп.

Сама звезда относится к спектральному классу G. Период вращения звезды - чуть более 4 дней. Планета - горячий юпитер на почти идеально круговой орбите с периодом чуть менее 2 дней.

Пятно оказалось примерно на 1200 градусов холоднее поверхности (которая имеют температуру примерно такую же, как у Солнца).

См. также другую статью arxiv:0906.4140 про пятна на другой известной звезде с экзопланетой - TrES-1. Там обнаружено пятно с размером более 6 радиусов земли. Наблюдение пятен важно ведь еще потому, что позволяет точно измерить период вращения звезды вокруг своей оси.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Возможно, открыта очередная планета "с рекордом". Речь идет об обнаружении спутника очень маломассивной (чуть более 0.07 масс Солнца) звезды. Масса планеты 3-9 масс Юпитера. Орбитальный период 0.744 года. Сама звезда имеет температуру всего лишь около 2700К. Планета - около 400К. Учитывая, что оба объекта имеют примерно одинаковый размер (около 0.1 солнечного радиуса), получаем, что выглядит это практически как двойная звезда. Кстати, поскольку система близкая (6 парсек), возможно ее удастся разглядеть с помощью нового поколения интерферометров (расстояние между объектами на небе составляет примерно 60 миллисекунд дуги). Пока же систему можно изучать только астрометрическими методами (транзитов или каких-то других проявлений планеты в системе пока не обнаружено).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Коротенький, но очень информативный обзор по транзитным планетам. Ьыстро на пальцах объясняется что и как измеряют по данным о прохождениях планет по дискам материнских звезд. Перечислены основные обзоры и последние важные открытия. Описано, что можно ожидать в плане открытий от ближайших миссий и проектов. Желающие узнать больше, могут воспользоваться обширным (для столь короткого обзора) списком литературы.

Популяционный синтез - мощный метод исследования в астрофизике. Его можно применять не только к тесным двойным системам, радиопульсарам, активным ядрам галактик и тп., но и к экзопланетам. Что авторы и делают.

Используя некоторые предположения о распределениях начальных параметрах и законах формирования и эволюции планет, авторы рассчитывают соверменное распределение планет на плоскости масса-расстояние от звезды. Далее это можно сравнивать с наблюдениями.

Вторую часть исследования, посвященную сравнению модельных расчетов с наблюдениями, см. в arxiv:0904.2542.

Авторы обсуждают необходимость специальной космической миссии для астрометрического поиска землеподобных планет в зоне обитания. Они фокусируются на том, что только хорошая астрометрия (из имеющихся технологий и в случае массового поиска) способна давать хорошие оценки масс планет типа Земли на орбитах типа земной. Авторы предлагают подход, в котором миссия SIM Lite обнаруживает планету, а миссия типа Darwin - детально ее исследует.

См. также обзор Exoplanet search with astrometry.

Авторы очень кратко описывают базу NASA/IPAC/NExScI. Она предназначена для исследования экзопланет и звезд, вокруг которых они вращаются. В частности, там размещаются кривые блеска транзитов. Туда включены данные TrES, KELT-Praesepe. Будут добавлены данные WASP, CoRoT. Кроме того, там есть много данных по звездам, которые находятся в площадках, выбранных для поиска экзопланет (например, миссией Кеплер).

Компактный современный обзор. Неплохо суммированы основные факты и тренды. Может быть инетресен тем, кто старается следить за этой тематикой.

Оказывается у бета Живописца в ноябре 1981 г. наблюдалось нечто, очень похожее на транзит планеты. Авторы обсуждают интересную гипотезу о том, что это было прохождение недавно сфотографированной экзопланеты. Разумеется, проверить это можно будущими наблюдениями.

Недавно было объявлено о прямой регистрации трех планет в системе HR 8799. Сделано это было на снимках, сделанных в 2007 году. Разумеется, астрономы стали смотреть, нельзя ли обнаружить планеты на более ранних изображениях. И в самом деле, две из трех планет были обнаружены на фотографиях, сделанных в 2004 году. Авторы рассматриваемой статьи идут дальше в прошлое. Им удалось разглядеть самую внешнюю из трех планет на снимке 1998 года. Это не просто спортивный интерес. Важно, что удлинняется период, в течение которого наблюдается движение планеты. Т.е., повышается точность определения орбиты и тп. Для выделения планеты на снимке 1998 года понадобилась новая методика обработки изображений, что, разумеется, также является важным достижением.

Дается подробный обзор по методике (и результатам) обнаружения экзопланет малой массы с помощью микролинзирования.

Современные методики, дающие основной поток открытий планет у других звезд, в основном могут открывать планеты на небольшом расстоянии от материнской звезды, причем, в основном "горячие юпитеры". С запуском "Кеплера" ситуация немного изменится, но все равно, искать планеты с массой порядка земной и меньше на расстояниях около 1 а.е. и больше будет непросто. И здесь очень эффективным оказывается использование микролинзирования.

Все знают, что есть очень хорошие кандидаты в экзопланеты с параметрами типа земных, обнаруженные с помощью этого метода. Недостатком является то, что после эпизода линзирования изучать планету трудно или просто невозможно. Т.е., мы можем набирать статистику, но трудно углубиться. Тем не менее, метод надо использовать, и автор подробно об этом пишет.

Кроме того, автор рассматривает возможность запуска довольно недорогой космической обсерватории, которая могла бы сделать своеобразный обзор и наоткрывать методом микролинзирования массу планет с параметрами, подобными земным. Использование глубоких наблюдений (в том числе из космоса) должно помочь обнаружить материнскую звезду в подавляющем большинстве случаев линзирования на планете. Так что, может быть отпадет часть недостатков, присущих сейчас этой методике.

Микролинзирования также поможет открыть свободно летающие планеты (планеты без звезд).

Приводится полезная таблица свойств экзопланет, уже открытых методом микролинзирования.

Если у звезды есть планетная система, то можно заметить не только вариацию лучевой скорости, но и просто смещение звезды. Разумеется, чем дальше планета от звезды и чем она тяжелее - тем больше смещение. Для горячих юпитеров или для планет типа Земли на орбите 1 а.е. смещение попадает в диапазон микросекунд дуги, если расстояние до звезды составляет десяток парсек. Соответственно, потенциально астрометрические наблюдения с такой точностью могут помочь открыть экзопланеты или уточнить параметры. Что важно, смещение максимально, когда мы смотрим на орбиту с полюса. В таком случае радиальная скорость не меняется (и, конечно, невозможны транзиты). Т.е., астрометрические наблюедния в некотором смысле дополняют измерение лучевых скоростей. И уже сейчас наблюдения на КТХ дают интересные пределы для некоторых известных систем. В будущем могут появиться специальные космические проекты, которые будут давать микросекундную астрометрию для нужд экзопланетной астрономии.

Всему этому и посвящен обзор.

Неплохой простенький обзор по экзопланетам. Обсуждаются (без деталей) методы поиска, основные результаты и вопросы обитаемости. Чистого текста не очень много - ряд вопросов лишь обозначен и снабжен ссылкой. Но эо можно рассматривать и как преимущество: читается легко и быстро, а за деталями можно пойти по указанным источникам.

На мой взгляд, открытие экзопланет - вполне нобелевский результат. Но там есть интересный спор о приоритете и тп. дискуссии. Первый достоверный результат был опубликован в 1995 году Майером и Квелоцем. Это были первые планеты около нормальных звезд. И, на мой взгляд, именно они и должны считаться первооткрывателями. Но до них (см. подробную историю например в Википедии) было несколько важных работ. Во-первых, были достоверно открыты планеты около пульсаров. Во-вторых, были ранние работы, которые позже получили подтверждение (и, конечно же, были ранние работы, которые подтверждения не получили).

В обсуждаемой статье один из авторов теперь знаменитой статьи 1988 года описывает историю их поисков. На мой взгляд, поскольку сейчас тот результат получил подтверждение, автор слегка преувеличивает значимость их работы. "Первые высокоточные ..." это не совсем "высокоточно". В конце 80х- начале 90х им явно не хватало точности, потому большинство (не исключая и самих авторов) сомневалось, и справедливо полагало, что нужны более точные наблюдения, которые и стали возможны во многом благодаря Майеру и его коллегам. Тем не менее, почитать весьма полезно и интересно.

Открыта самая горячая из транзитных планет, и радиус у нее самый большой. Масса планеты 1.3-1.5 юпитерианских. Радиус 1.7-1.9 радиусов Юпитера. Столь большая величина объясняется близостью к горячей звезде. Орбитальный период составляет чуть больше одного дня (как я понимаю, это тоже рекорд), а звезда чуть горячее Солнца (спектральный класс F3). Температура планеты около 2500К.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Подтверждено обнаружение транзитной планеты в рамках проекта OGLE. Сама планета достаточно заурядна (горячий юпитер), но она обнаружена вокруг достаточно быстровращающейся звезды. Напомню, что считается, что звезды с планетными системами должны вращаться медленно (в солнечной системе почти весь момент "сидит" в планетах). Кроме того, это самая горячая (на сегодняшний день) звезда с планетой.

См. также пресс-релиз.

Обнаружены два маломассивных (0.18 и 0.35 масс Солнца) спутника у двух звезд с экзопланетами. Один из них (более массивный) находится всего лишь в 230 а.е. от второй звезды. В принципе, особой новизны тут нет. Это уже 42-я и 43-я двойная система с экзопланетами. Но полезно знать, что даже без учета эффектов селекции около 17% экзопланетных систем находятся в двойных и кратных системах.

По наблюдениям на Космическом телескопе открыта планета около близкой звезды Фомальгаут. Получено прямое изображение планеты. Наблюдается ее движение вокруг материнской звезды. Подробнее см. юбилейную сотую Астрономическую Научную Картинку Дня.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы (справедливо) полагают, что получение прямых изображений экзопланет - это крайне важная задача. Конечно, такая мысль не нова, и люди уже занимаются разработкой мощных космических проектов, которые позволят "в промышленных масштабах" получать такие данные. Но до осуществления крупных проектов пока далековато. А потому авторы защищают идею о достаточно быстром создании космического телескопа-коронографа 1-2-метрового диаметра для получения прямых изображений. В частности, авторы предлагают уделить больше внимания супер-землям (с массой раз в десять больше земной), т.к. они потенциально обитаемы, а искать их и исследовать гораздо проще.

Наконец-то и в Архиве появилась статья, о которой написали наверное все новостные ленты: первый групповой портрет экзопланетной системы (кстати, см. большую статью Максима Борисова в 17-м номере Троицкого варианта).

Удалось увидеть три планеты с массами порядка нескольких юпитерианских, вращающихся на расстояниях от 24 до 68 а.е. от звезды.

По данным наблюдений на VLT авторы обнаружили в пылевом диске вокруг звезды бета Живописца точечный объект. Пока они говорят о "вероятном открытии", т.к. было бы неплохо увидеть, что объект в самом деле вращается вокруг звезды.

Пока приводятся следующие оценки. Расстояние от звезды: 8 а.е. Масса планеты - около 8 юпитерианских.

Наличие планеты предсказывалось исходя из структуры диска, так что объект "на месте" и его параметры соответствуют ожидаемым. Но еще придется подождать окончательного подтверждения.

Около шести белых карликов обнаружены диски с большим содержанием силикатов. Полагают, что это результат приливного разрушения астероидов. Коли оно так, то можно исследовать состав планет типа Земли, которые крутились вокруг звезды, превратившейся в белый карлик. Оказывается, что там, так же как и в Солнечной системе (например, если сравнивать CI-хондриты и земную мантию), твердые планеты состояли из пород, обедненных углеродом.

В рамках космического проекта CoRoT открыта интересная транзитная планета. Точнее, не очень ясно надо ли классифицировать это как планету. Объект вращается на очень тесной орбите (период 4.26 дня) вокруг звезды класса F3. Масса объекта около 20-23 масс Юпитера, плотность - 20-30 г в кубическом сантиметре (!). Это или уникально маломассивный бурый карлик или представитель некоего нового класса "суперпланет".

Мегаобзор!

Основная цель - дать рекомендации по развитию программ в области исследования экзопланет. Мы уже знаем очень много об экзопланетах (кстати, странно, что никак не дадут нобелевскую премию за открытие первых), сейчас известно более 200 систем (на русском смотри также прекрасный проект Вики Воробьевой). Получены прямые изображения экзопланет (пусть и для специфических систем). Появляются кандидаты в системы типа нашей (хороший короткий обзор можно посмотреть тут). Но это только начало: есть возможность для резкого прогресса, если начать разрабатывать новые технологии.

Обзор очень полный, но при этом доступный (написан не только ине столько для узких профессионалов, а для широкого круга людей, принимающих решения).

Отдельно дам ссылку на одну дискуссию в ЖЖ, связанную с исследованиями в области SETI. На мой взгляд, успех придет благодаря развитию чисто астрономических программ в области обзоров неба в разных диапазонах и в исследовании экзопланет. Не все разделяют эту точку зрения (см., например, нашу дискуссию с А. Зайцевым). Почитать по этой тематике стоит известную книгу Шкловского (если еще не читали), книгу Гиндилиса и статью Липунова.
Ссылку на дискуссию я даю как раз потому, что из обзора ясно, как много мы можем узнать об экзопланетах в ближайшие 15 лет. Если вы добавите представление о том, как развиваются обзоры неба в разных диапазонах (одни планы по поиску радиотранзиентов чего стоят! Тут отмечу проект LOFAR, ну и конечно же планы по созданию SKA), то станет ясно, что через 15 лет можно будет вести куда как более плодотворную дискуссию о жизни во вселенной. Основные нерешенные вопросы будут связаны уже с происхождением жизни и появлением разума и его эволюции, а не с астрономией.

Еще скажу: жаль, что у нас нет легко доступных обзоров такого типа.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

О транзитных планетах см. обзор arxiv:0808.3007

В следующем году будет запущен спутник KEPLER. Это будет первая специализированная миссия, способная открывать планеты типа Земли около звезд типа Солнца. Автор дает обзор проекта, а также обсуждает, как с помощью методов астросейсмологии будут определяться параметры звезд.

В формировании климата важнейшую роль играет наклон оси вращения планеты к плоскости ее орбиты вокруг звезды. У Земли наклон оси в значительной степени стабилизирован Луной. У экзопланет земного типа в поясах обитания могут быть разнообразные наклоны оси вращения к плоскости орбиты, а в отсутствие массивных спутников они могут изменяться. Все это не способствует появлению и развитию жизни. Это-то и исследуют авторы.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

При прохождении планеты по диску звезды можно измерять много параметров и наблюдать много разных эффектов. В таблице в своем небольшом обзоре Винн перечисляет 26 параметров и эффектов. Часть из них уже измеряют, часть - будут измерять в недалеком будущем.

Обзор небольшой и очень понятный. Не все эффекты, и не все пути измерения параметров описаны, но для всех даны ссылки. А те, которые описаны, описаны очень хорошо.

Лекция посвящена начальным периодам эволюции протопланетных дисков, когда происходит рост планетезималей. Окончательной ясности в этой области нет, а потому автор рассматривает разные процессы, которые могут идти в дисках.

В пару к этой лекции стоит прочесть и arxiv:0807.1272.

Описана служба (и база данных) NStED (NASA/IPAC/MSC Star and Exoplanet Database). Приводятся данные по 140 000 ярким близким звездам, по известным планетам и тп. Разумеется, база будет расти, особенно после запуска новых спутников, специально предназначенных для поиска экзопланет.

Авторы рассказывают об обнаружении у звезды HD40307 трех планет на круговых орбитах, каждая из которых относится к классу "суперземель". Звезда - это малометалличный карлик класса К2, находящийся в 13 парсеках от нас. Периоды планет 4.3, 9.6 и 20.5 дней, т.е. они очень близки к звезде.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы обнаружили периодически отклонения в движении одной из внесолнечных планет. Единственным возможным объяснением, по мнению авторов, является влияние планеты с массой порядка земной.

Сообщения о новых открытиях транзитных планет с массой в несколько юпитерианских можно найти здесь: arxiv:0806.1478, arxiv:0806.1482.

Авторы интерпретируют событие микролинзирование MOA-2007-BLG-192 как пару из суб-звездного объекта (0.06 массы Солнца) и маломассивной планеты (5 масс Земли). Однако, по линзированию без оптического отождествления нельзя точно определить параметры, речь идет лишь о наиболее вероятных (достаточно точно определяется лишь отношение масс). С другой стороны, есть надежда все-таки увидеть линзу и исследовать ее (идут наблюдения на VLT). В любом случае, уже можно утверждать, что мы имеем дело с наиболее легким объектом, около которого есть планета. А вот является ли планета наиболее легкой из известных, покажут будущие наблюдения.

Система 55 Рака является рекодсменом по числу планет - их там пять. Авторы применяют к этой системе известный закон Тициуса-Боде. Оказывается, он хорошо выполняется для этой системы. Более того. Самая далекая из известных планет в 55 Рака должна иметь номер 6, чтобы точки хорошо ложились на кривую. Значит, авторы предсказывают еще одну планету в этой системе. В некотором смысле, можно предсказывать, что там должны быть еще более далекие планету, т.е., предсказать седьмую, восьмую и тп. И авторы пишут о планете, соответствующей номеру 7 в законе Тициуса-Боде, но это уже менее вероятно.

Авторы рассматривают, насколько приливной нагрев важен при расчетах свойств экзопланет. Оказывается, что он вносит очень существенный вклад в тепловой баланс. В частности, для земноподобных планет он может быть достаточным, чтобы привести или к жуткой тектонической активности, или даже к полному расплавлению планеты.

С помощью микролинзирования вокруг звезды с массой 0.5 солнечных, находящейся на расстоянии около 1.5 кпк от нас, открыты две планеты. Массы составляют 0.71 и 0.27 массы Юпитера. Расстояния от звезды 2.3 и 4.6 а.е. Т.о., это весьма похоже на Юпитер и Сатурн в Солнечной системе.

Для анализа открытия планет понадобились данные множества обсерваторий, наблюдавшие данной событие микролинзирования (оно получило код OGLE-2006-BLG-109).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Сразу отмечу наличие знака вопроса в заголовке. Т.е., это не 100-процентное открытие, а "сильное указание на". Тем не менее. Тем не менее, это указание на открытие легкой (пять земных масс) планеты вокруг звезды главной последовательности (правда, это довольно тусклый красный карлик спектрального класса М).

Заподозрить существование легкой планеты авторы смогли по отклонениям в движении более массивной (с массой порядка нептуновой) планеты. Массивная планета - транзитная. Отсюда и вторая половина заголовка. Именно "скользящий" характер прохода массивной планеты по диску звезды позволил обнаружить (точнее - заподозрить) малые отклонения, возможно вызываемые легкой планетой.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы утверждают, что планеты с океанами и атмосферами типа земной можно будет выделять по кривым блеска, т.к. свет от их солнца будет бликовать на поверхности океана. Идея очень красивая и авторы ее детально развивают.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Напомню, что пока самая легкая планета (с массой порядка 5 земных) была обнаружена методом микролинзирования. Здесь, правда, нужно сделать один комментарий о методе. Мы говорим о микролинзировании, когда одна звезда линзируется другой (или аналогичным объектом: белым карликом, нейтронной звездой, черной дырой, бурым карликом и тп.). Соответственно, ученые следят одновременно за миллионами звезд-источников. Если прямо перед одной из них пролетит звезда-линза, то мы увидим возрастание блеска звезды-источника. Если у линзы есть спутник (планета), то на кривой блеска будет характерный пичок. Анализируя кривую блеска можно получить распределение вероятностей для параметров линзы (и ее спутника, если он есть). Но крайне редко удается обнаружить саму линзу! Так что несмотря на свою силу метод микролинзирования, в смысле поиска экзопланет, имеет и существенные недостатки: и звезда-линза и ее спутник чаще всего не наблюдаются после события микролинзирования, а параметры не определяются достаточно достоверно. Тем не менее.....

Тем не менее, в обозримом будущем только этот метод может позволить набрать большую статистику по легким планетам. А для этого надо много наблюдать. А для этого нужно много телескопов-роботов, совместные усилия и хорошая обработка данных. Вот это-то и является предметом статьи. Возможно, что и сами звезды-линзы удасться "выхватывать".

Статья посвящена формированию земноподобных планет. На 2-6 страницах автор приводит обзор современной модели этого процесса. Затем он переходит к полуобзорному изложению своих (и соавторов) результатов. Они тоже весьма интересны, но я обращаю ваше внимание на статью в первую очередь именно ради обзора, даваемого в разделе 2.

Прошел симпозиум Exoplanets: Detection, Formation and Dynamics , и в Архиве стали появляться статьи, направленные в материалы этой встречи. В данной статье речь идет о возможности жизни на планетах с массами в 5-10 раз больше земной, но с аналогичным составом, это т.н. супер-Земли. Авторы строят модель, в которой оценивается возможность существования фотосинтеза на супер-землях. Модель прилагается к двум планетам: Gliese 581c and 581d. Первая из них оказывается совсем не пригодной, а вот относительно второй есть небольшая надежда, что там могут существовать примитивные (но лишь примитивные) формы жизни.

Немного о других статьях из того же сборника.

В работе arxiv:0712.3239 Авторы вновь возвращаются к теме устойчивости орбит в двойной системе.

Кроме того, прошел симпозиум Bioastronomy 2007: Molecules, Microbes and Extraterrestrial Life, и многие статьи появляются в двух экземплярах, как, например, arxiv:0712.3257 и arxiv:0712.3260, где авторы обсуждают влияние излучения фотосфер звезд спектральных классов F, G, K и M на сложные молекулы (например, ДНК). Также есть и "клон" статьи о планетных орбитах в двойной системе: arxiv:0712.3266.

Эту статью хочется выделить отдельно.

В системе HD 179949 планета-гигант вращается на близкой орбите (период три дня) вокруг звезды главной последовательности класса F9. Наблюдая эту систему на Чандре, авторы обнаружили вариацию рентгеновского излучения на 30 процентов. Период колебаний светимости равен периоду обращения планеты вокруг звезды. Кроме того, в максимуме светимости увеличивается температура, определяемая по рентгеновскому спектру. Существенно, что периода вращения звезды (7-11 дней) вокруг своей оси отличается от периоды планеты, те.е модуляция точно не связана с собственным вращением звезды.

Авторы представляют результаты, которые позволяют говорить о том, что в системе 55 Рака открыта уже пятая планета! Период пятой планеты составляет 260 дней. Расстояние от звезды - 0.78 а.е.

Будучи пятой по счету обнаруженной, эта планета не пятая по удаленности от своего солнца, а четвертая.

"Расширить и углубить".

Толковый обзор по возможностям существования жизни во вселенной и по ее поиску. Все вопросы обсуждаются, начиная с тел солнечной системы. Разумеется, автору приходится давать описание наших знаний об экзопланетных системах, об их образовании. Это довольно узкое место, поскольку известно пока мало (особенно про образование). Тем не менее, обзор читается легко и содержит удобную сводку последних данных.

Собственно, название отражает содержание. Небольшой обзор посвящен одному из методов поиска экзопланет. Существенно, что этот метод уже сейчас позволяет обнаруживать небольшие планеты типа Земли. Конечно, огромным недостатком метода является то, что после обнаружения события микролинзирования звезда с планетой может быть ``утеряна``. Этому посвящен эпиграф статьи, с которым я советую ознакомиться :).

В тройных системах можно ожидать пяти типов устойчивых планетных орбит: вокруг каждой из звезд, вокруг двойной (система иерархическая, т.е. есть двойная и третья звезда, стоящая "в стороне"), и вокруг тройной. Авторы детально исследуют эту непростую ситуацию и рассматривают, что можно ожидать в случае известных тройных звезд. Как и следовало ожидать, далеко не все из них имеют хоть какие-то области, в которых могут существовать устойчивые орбиты. Тем не менее, примерно для половины известных тройных можно надеяться открыть планеты "трех солнц".

Неплохая популярная статья по экзопланетам, подобным Земле. Обсуждается образование таких планет, пути их обнаружения, возможность существования на них жизни.

Многие, наверное, видели в ЕвроНьюс сюжет про проект ALMA. В статье дается краткий обзор по одному из направлений исследований на ALMA.

Одна из основных задач проекта - пролить свет на формирование звезд и планет. Ожидается, что можно будет рассмотреть протопланетные диски с пространственным разрешением до 1 а.е.!

Открыта очередная экзопланета. Интерес состоит в том, что она побила один из рекордов. TrES-4 - это планета, проходящая по диску своей звезды (с точки зрения земного наблюдателя). Период обращения вокруг звезды очень короткий: 3.55 дней. Звезда чуть массивнее (а значит больше и горячее) чем Солнце. Неудивительно, что планета от этой печки "пухнет". Радиус планеты примерно в 1.7 раза больше юпитерианского, а масса чуть меньше, чем у Юпитера. В итоге, мы имеем планету с очень низкой плотностью. Это рекорд. Авторы полагают, что это открытие ставит некоторые проблемы перед теорией структуры горячих юпитеров.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Оригинал нашумевшей статьи о линиях водяного пара в спектре одной из экзопланет.

Речь идет о горячем юпитере HD189733b. наблюдения проводились на Спитцере в микронном диапазоне длин волн.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

По данным, полученным с помощью космической инфракрасной обсерватории Спитцер, удалось достаточно точно определить радиус одной из экзопланет, а заодно и ее звезды. Планетный радиус равен 4 - 4.4 радиуса Земли. Радиус звезды: 0.45 - 0.485 радиуса Солнца. Наклонение орбиты 85-86 градусов. Единственным предположение, сделанным для получения точных численных значений, была масса звезды: 0.4-0.48 масс Солнца.

Планета относится к классу "горячих нептунов", будучи достаточно похожей на Нептун и располагаясь поблизости от звезды.

См. также arxiv:0707.2778.

Дело Тихова (книжками которого я зачитывался в малолетстве) живет и побеждает. Автор дает обзор работ, связанных с изучением возможности регистрации в спектрах экзопланет специфических деталей, связанных с отражением света растительностью.

LISA - Laboratorio Italiano di Simulazione Ambiente (Итальянская лаборатория для моделирования окружающей среды, см. описание проекта на итальянском языке). Проект реализован в Падуе. Эксперимент позволяет моделировать условия от нормальных для человека до марсианских. Именно марсианской части проекта и посвящена короткая заметка.

Было проведено несколько "прогонов", в которых споры и бактерии подвергались "внеземным" мучениям в условиях, похожих на марсианские. Целью было проверить выживут или нет. Кое-какие образцы выживали.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

В издательстве Шпрингер выходит книга по планетам вокруг двойных звезд. Главы из нее потихоньку выкладываются в Архив.

Обнаружить планету в двойной звездной системе - это совсем не то же самое, что обнаружить ее около одиночной звезды. С точки зрения методов наблюдения необходимо использовать несколько отличную технику. Собственно, этим отличиям и посвящен обзор arxiv:0705.3072. Кроме того, описано, почему так важно исследовать планеты в двойных.

Образование и эволюция планет в двойных системах протекает не так, как вокруг одиночных звезд. Об этом в деталях можно прочесть во втором обзоре arxiv:0705.3113. Образованию и эволюции орбит планет в тесных двойных системах посвящена также статья arxiv:0705.3421.

Еще одна глава книги "Planets in Binary Star Systems" появилась как е-принт arxiv:0705.3141. Она посвящена поиску планет с помощью спектрографа SARG.

В статье arxiv:0705.3182, также являющейся главой в новой книге об экзопланетах, рассматривается неустойчивость в протопланетном диске в двойной системе.

Джон Чамберс в своей главе arxiv:0705.3223 пишет о численных методах и специальных устройствах, позволяющих ускорять расчеты динамики планет в двойных системах.

Еще из опубликованных в Архиве глав, arxiv:0705.3173, повествует о наблюдательных ограничениях на число и свойства планет в двойных системах.

Прато и Вайнбергер написали небольшую главу о дисках вокруг молодых двойных звезд.

Вопрос существования планет типа Земли в системах двойных звезд обсуждается в главе arxiv:0705.3444.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Открыто две планеты юпитерианской массы (>0.89 и >0.5 масс Юпитера) на широких (195 и 530 дней) эксцентричных (0.11 и 0.18) орбитах вокруг звезды примерно солнечной массы, но с очень малым содержанием элементов тяжелее гелия (в пять раз ниже, чем у Солнца).

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

С помощью адаптивной оптики в ИК-диапазоне на телескопе Джемини (Gemini) был проведен глубокий поиск экзопланет около близких молодых звезд. Всего в программу попало 85 звезд. Аппаратура и методика позволили бы обнаружить около звезды в 22 пк от Солнца планету с массой более двух юпитерианских при расстоянии планеты от звезды от 40 до 200 а.е. Наблюдения ничего не дали, т.е. ни одной планеты увидеть не удалось.

Идея автора состоит в том, чтобы использовать данные будущего спутника SIM и уже отлетавшего спутника Hipparcos для поиска массивных планет и коричневых карликов на широких орбитах.

При орбитальном периоде в десятки и сотни лет очень трудно рассчитывать на какой-то результат за время жизни спутника (3-7 лет). Однако данные с двух астрометрических спутников, отработавших с интервалом лет в двадцать, уже могут дать необходимую точность. Оценки показывают, что совместная обработка данных двух аппаратов позволит обнаружить планету с массой как у Юпитера даже для орбитальных периодов в 240 лет. А при массе в десть раз больше - 500 лет.

Авторы рассматривают, как существующие и будущие (SKA) радиоинтерферометры могут помочь в поиске и изучении экзопланет. Уже современные антенны позволяют надеяться на обнаружение планет, открытие и изучение которых пока невозможно другими способами. С вводом в строй SKA ситуация станет еще лучше. Можно будет искать и исследовать планеты типа Земли на орбитах, подобных земной.

Небольшой обзор по экзопланетам в кратных системах. В первую очередь, авторы обсуждают механизмы их формирования.

Также стоит обратить внимание на статью arxiv:0704.0873, посвященную описанию оригинальных результатов по формированию планет различных типов.

Авторы детально рассматривают вопрос о судьбе газовых планет вокруг звезд с массами порядка солнечной, уходящих с главной последовательности. Показано, что планеты с массой меньше юпитерианской не выживают на стадии планетарной туманности, если изначальная орбита была примерно такая же как у Юпитера или более тесной.

Спутник CoRoT уже запущен. Все идет по плану. Поэтому полезно еще раз взглянуть на научное содержание миссии, а также на некоторые технические характеристики. Все это и суммированно в обзоре.

Версию стать с картинками в высоком разрешении можно скачать здесь. Это PDF-файл.
А о научной программе подробнее можно прочесть по этой ссылке. Ссылка ведет на список статей группы, помещенных в Архив astro-ph.

Ответ на вопрос, заданный в заголовке, отрицательный.

Авторы численно расматривают эволюцию планетных орбит в иерархической тройной системе (две звезды формируют тесную пару, а третья крутится на широкой орбите вокруг пары). Планеты образуются вокруг более массивной звезды в паре. В ходе эволюции одна из звезд тройной системы вылетает. Разумеется, орбиты планет в оставшейся двойной заметно отличаются от того, что было в самом начале.

Описаны поиски планет вокруг белых карликов. Пока, несмотря на использование столь мощных телескопов, результаты отрицательные.

Возможно, что около одной из близких звезд с экзопланетой обнаружен спутник на очень широкой орбите (из-за того, что орбита очень широкая, установить физическую связь непросто). Если это в самом деле так, то обнаруженный объект является аналогом широко обсуждавшейся в свое время Немезиды. Спутник в несколько десятков раз (20-50) легче Солнца. При своем приближении к центральной звезде он может возмутить орбиты планет и, если на них есть жизнь, сыграть роль звезды-убийцы.

На основе детальных наблюдений на космическом инфракрасном телескопе авторы делают вывод, что для появления протопланетных дисков существенно лучше, если звезда одиночная.

Из 9 одиночных звезд 7 показали наличие диска, а из 6 двойных - только одна. Причем, в случае двойной это не диск вокруг всей системы, а диск вокруг более массивной звезды.

Так что редко где можно любоваться восходом двух солнц.

Отличное пособие! Это, собственно, не учебник, а скорее путеводитель-справочник. Ибо информация по каждому разделу очень краткая, зато "покрытие" очень широкое, и по каждой теме даются ссылки на подробное изложение. Всячески рекомендуется.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Наверное, если появляется большая статья по обитаемости планет, первым автором которой является Джилл Тартер, то ее уже стоит читать.

Суть статьи состоит в анализе возможности существования обитаемых планет вокруг маломассивных звезд. Актуальность очевидна, ведь М-карлики составляют большинство звездного населения. Обычно полагают, что сочетание низкой светимости с высокой вспышечной активностью делает эти звезды непривлекательными с точки зрения поиска жизни на планетах, вращающихся вокруг них. Тартер и ее коллеги проводят детальную переоценку возможности существования обитаемых планет вокруг красных карликов и приходят в выводу, что, хотя наличествуют процессы, препятствующие появлению жизни, тем не менее, совсем сбрасывать со счетов эти тусклые солнца рано.

Подробный обзор, посвященный тому, как выделяются своим химическим составом звезды, вокруг которых обнаружены экзопланетные системы.

Открыта вторая транзитная планета в рамках проекта TrES (Trans-atlantic Exoplanet Survey). Материнская звезда очень похожа на Солнце. А планета похожа на Юпитер, вот только период обращения слишком короткий - два с половиной дня.

Существенно, что планета будет наблюдаться космическим проектом Kepler. За 4 года работы спутник увидит около 600 прохождений планеты по диску звезды, что позволит получить точные данные и по звезде, и по планете.

В рамках проекта HATNet обнаружена любопытная планета. С одной стороны, это вроде обычный "горячий юпитер". С другой ....

Во-первых, планета обращается вокруг компонента двойной системы. Во-вторых, открыта она по данным о прохождении по диску звезды. А это позволяет определить параметры планеты. Отсюда вытекает интересное "в-третьих". Планета имеет массу в два раза меньше, чем у Юпитера, а размер в полтора раза больше, это приводит к самой низкой плотности среди всех известных планет (разумеется, тут важно то, что близость звезды разогревает атмсоферу планеты, что приводит к ее расширению, так что надо быть осторожным в восторгах). Наклонение орбиты составляет почти 90 градусов!

Очередная попытка определения того, сколько орехов составляют кучу. Автор связывает определение планеты с процессом образования.

Другая попытка находится в статье astro-ph/0608367. Там авторы исходят из того, что планета должна быть в состоянии удержать атмосферу (при пренебрежении внешними воздействиями).

Третью попытку определения того, что такое планета, читатели могут найти здесь: astro-ph/0608417. Отмечу, что один из двух авторов статьи сам Майк Браун. Советую полазить по его странице.

Авторы astro-ph/0608417 достаточно полно и детально обсуждают суть проблемы. Рассматриваются самые разные подходы и проблемы, связанные с определением понятия планета.

В некотором смысле статья может даже иметь отношение к недавним дебатам о том, "что такое планета". Дело в том, что кроме Солнечной системы, кроме экзопланетных систем, открыты еще и "свободно-летающие" объекты планетных масс. Однако их "свободность" ставится авторами рассматриваемой статьи под вопрос: вероятно, у них есть таки слабые спутники. И это помогает решить некоторые проблемы. Дело в том, что одиночные планеты являются проблемой с точки зрения формирования звезд и планет (о новых данных по образованию бурых карликов можно почитать тут astro-ph/0608546).

Суть статьи такова. Авторы обнаружили бурый карлик, который может быть связан с объектом планетной массы. Установить их реальную связь достаточно трудно, необходимы новые наблюдения. Однако авторы выражают надежду, что такая связь будет найдена.

Под номером восемь в прошлогодний список самых важных астрономических открытий (по публикациям в Архиве) я внес обнаружение планетного спутника у бурого карлика. Существенным моментом является то, что удалось получить прямое изображение планеты (об этом также можно прочесть в июльском номере "Вокруг Света").

Первое изображение было получено еще в 2004 г., но только в 2005 были получены подтверждения того, что два объекта (планета и карлик) образуют пару. Теперь же по новым данным удалось уточнить расстояние до системы (оно составляет 59+/-7 парсек) и расстояние между компонентами (46+/-5 а.е. - это в проекции). Авторы еще раз подчеркивают, что можно считать доказанным, что мы имеем первое изображение внесолнечной планеты.

Собственно, описан каталог, размещенный на ExoPlanets.Org. Он содержит данные по экзопланетам, вращающимся вокруг звезд, находящихся менее чем в 200 парсеках от нас. В каталог включено 172 объекта.

По кривой блеска на длине волны 24 микрона определен радиус одной из транзитных экзопланет. Он оказался равным 1.26 +/- 0.08 радиуса Юпитера. Эта оценка в пределах ошибок совпадает с результатом, полученным ранее в оптическом диапазоне.

По структуре распределения пыли вокруг Веги было заподозрено, что звезда может иметь массивную планету на широкой орбите. Авторы провели детальные наблюдения в инфракрасном диапазоне с помощью установки ММТ. И м удалось поставить очень серьезное ограничение на параметры планеты. Масса ее должна быть не более 7 масс Юпитера, если ее орбита больше 20 а.е.

В другой статье описывается камера Clio, предназначенная для поиска планет и работающая на той же установке ММТ.

Приводятся результаты численного моделирования образования планет типа Земли в системах с планетами-гигантами на разных орбитах. Показано, что если орбита планеты-гиганта проходит ближе 3.5 а.е., то образование земноподобной планеты невозможно. Также проблемы возникают, если планета-гигант имеет большой эксцентриситет орбиты. По сути это означает, что подавляющее большинство известных экзопланетных систем не может содержать планеты типа Земли. От себя замечу, что для жизни может найтись места на спутниках планет-гигантов.

Важно не то, что открыта еще одна экзопланета, а то, что заработал еще один прибор, предназначенный для их поиска.

Найдена транзитная планета у звезды типа Солнца. Планета - довольно типичный горячий Юпитер. Если бы у нас был такой же, то нас бы тут не было.

Показано, что металличность звезды играет большую роль в том, будут ли у нее планеты.

Подробный обзор, посвященный поиску планет методом микролинзирования. Как известно, несколько планет (в том числе очень интересные) уже обнаружены с помощью этой методики. Так что статья не чисто теоретическая.

Проведено детальное исследование 131 известной экзопланетной системы на предмет поиска второго звездного компонента. Их количество удивительно высоко. Для 30 систем (а это 23 процента) установлена двойственность. Разумеется, это лишь нижний предел. Ведь в каких-то случаях компаньон мог ускользнуть от наблюдателей. По крайней мере три планетные системы находятся в тройных звездных системах.

Зоны обитаемости для двойных систем могут быть довольно узкими. Так что, навряд ли где-то зеленые человечки наслаждаются на пляжах светом двух солнц, тем не менее тот факт, что доля планетных систем в двойных системах достаточно велика, является очень интересным.

Обнаружены две планеты с большими эксцентриситетами. Для одной точное значение пока установить трудно, т.к. период довольно длинный - около 3 лет - и кусок орбиты в апоастре не исследован. А вот для второй, с периодом вдвое меньшим, удалось получить достаточно точное значение 0.92+/-0.03.

См. также свежую статью о поиске планет методами микролинзирования. Там показано, что планеты с массами порядка массы Нептуна на расстояних в несколько а.е. являются очень типичными.

Есть несколько методов поиска и исследования экзопланет: микролинзирование, колебания звезды относительно центра масс системы, прохождение экзопланет по диску звезды. Вот последнему методу и посвящен обзор.

Метод этот один из лучших. Ведь в случае линзирования мы видим разовое событие, и много информации так не получишь. По колебаниям звезды можно узнать орбитальный период и массу планеты, но есть много сложностей. А вот наличие прохождений позволяет вытягивать массу информации. Например, можно выделить свет планеты (этому было посвящено много интересных работ, о некоторых я писал в обзорах, см. также пункт 4 здесь). Так что метод очень перспективен. Читайте!

Когда у этой звезды открыли планету, то заподозрили, что орбита сильно вытянутая (т.е. имеет большой эксцентриситет). Но данных не хватало. Теперь хватает. Эксцентриситет оказался равен 0.76. Это очень много. Сама планета вдвое массивнее Юпитера. Расстояние до звезды, естественно, сильно меняется, но большая полуось составляет примерно 2 астрономические единицы. Орбитальный период равен почти 1000 дней.

Авторы берут данные по известным звездам с планетами, чтобы оценить свойства т.н. зон обитания, т.е. зон, в которых была бы возможна жизнь типа земной. Проводится учет того, что известные планеты-гиганты могли бы возмущать орбиту земноподобных планет. Кроме того, учитывается эволюция звезд.

Статья будет интересна тем, кто интересуется вопросами возможности существования жизни во Вселенной.

По результатам наблюдений на космическом инфракрасном спутнике им. Спитцера обнаружено сильное ИК излучение одной из т.н. транзитных экзопланет. "Транзитная" значит, что планета то проходит по диску звезды, а то скрывается за ней. Т.е. поведение системы похоже на затменные двойные переменные звезды. У кривых блеска таких звезд есть два минимума, связанные с затмениями каждого из компонент другим. Такое же явление наблюдается и в системе HD189733 с экзопланетой. Именно изучение второго минимума и позволяет утверждать о том, что планета вносит заметный (хотя и небольшой - менее одного процента) вклад в общий поток ИК излучения от системы.

Это близкая система, находящаяся в 19 пк от нас. Я уже рассказывал ранее о подобных регистрациях ИК излучения планет по затмениям. Однако данный случай интересен тем, что излучение планеты на порядок больше, чем в других случаях.

Этому результату посвящена подробная заметка на Гранях.Ру.

Обзор по атмосферам экзопланет-гигантов. Кроме теории и планов на будущее описаны и результаты реальных измерений. Ведь для некоторых планет (например, для транзитных, см. выше) удается получать прямые данные по свойствам атмосфер!

Открыта вторая планета у желтого карлика HD73526. Период новой планеты 377 дней, что говорит о том, что она вращается в резонансе 2:1 с ранее известной планетой (ее период уточнен и равен теперь 188 дней). Среди 18 систем с двумя и более планетами это уже четвертый случай резонанса 2:1. Это позволяет сделать важные ограничения на эволюцию планетных систем (в частности, на миграцию планет).

См. также http://www.allplanets.ru/HD_73526.htm.

Подробный обзор, посвященный тематикам, приведенным в названии. Рекомендую.

По данным многоцветных наблюдений на Космическом телескопе подтверждена сложная структура диска вокруг звезды Бета Живописца. Наблюдения проводились с помощью коронографа, чтобы убрать мешающий свет самой звезды. Это самые детальные данные по околозвездным дискам на масштабе 30-300 а.е. от центральной звезды.

Снимки сделаны на Космическом телескопе. Размер изображения 29 на 10 угловых секунд. На двух верхних снимках показан диск вокруг Бета Живописца. На нижнем - звезда сравнения - Альфа Живописца. PSF feature - технический дефект коронографа, происхождение которого пока неизвестно. Видно, что PSF деталь не меняет своего положения при изменении ориентации телескопа, а диск (сравните два верхних изображения) - меняет.

Показано, что внутренняя часть структуры вокруг звезды представляет собой отдельный диск, наклоненный под углов около 5 градусов по отношению к внешнему (основному) диску. Два диска или имеют разный состав гранул (grains), или разное распределение гранул по размеру.

Показано обработанное изображение (цвета условные), на котором виден внутренний диск, наклоненный к внешнему. Изображение в центральной части искажено при убирании света звезды.

Совсем недавно по всем лентам прошло сообщение об открытии экзопланеты с массой около 3-7 масс Земли. Открытие было сделано методом микролинзирования. В данной статье обсуждается, насколько эффективно смогут будущие проекты по микролинзированию находить планеты типа Земли в т.н. зонах обитания (т.е. на таких расстояниях от своих звезд, что условия оказываются подходящими для возникновения белковой жизни).

Результат, с одной стороны, не очень утешительный. Лишь около (на самом деле, менее) одного процента планет с земной массой из числа потенциально регистрируемых в таких обзорах будут попадать в зону обитания. Дело в том, что зона обитания слишком близка к звезде, особенно при малой массе звезды. Последнее обстоятельство как раз очень важно. Ведь маломассивных звезд больше. Если же мы рассмотрим только звезды с массой близкой к солнечной, то там все гораздо лучше.

Авторы рассматривают процессы возникновения и поддержания жизни на планетах. Статья будет интересна всем! Дело в том, что, по всей видимости, обывательский взгляд на происхождение жизни на Земле несколько отстал от последних веяний в этой области. Читайте!

Обнаружены планета около М-карлика (масса 0.1-0.4 массы Солнца). Масса прланеты составляет 3-11 масс Земли. Расстояние от звезды - 2-3.5 а.е. Если брать не полные интервалы неопределенностей, а наиболее вероятные значения, то масса звезды - 0.22 массы Солнца, масса планеты - 5.5 масс Земли, а расстояние - 2.6 астрономических единиц.

Наблюдалось линзирование далекой звезды на описанной выше системе. Характер кривой блеска при линзировании определяется свойствами линзы. В частности, можно искать планеты с массами от массы Земли до массы Юпитера на удалении 1-5 а.е. от центральной звезды (разумеется, речь идет о типичных значениях). Расстояние от нас до линзы примерно 5.5-7.5 кпк.

Авторы отмечают, что теория образования планет как раз предсказывает, что вокруг легких звезд как раз должны наблюдаться планеты, с параметрами, соответствующими описанным.

На рисунке показано событие микролинзирования. Специально выделен пичок, связанный с планетой.

Статья, разумеется, опубликована в Nature.

Авторы обсуждают, как следует учитывать вклад УФ излучения при расчете зон возможного возникновения жизни. С одной стороны УФ излучение опасно, с другой - оно необходимо.

Авторы используют реальные данные по системам, для которых были проведны детальнуе УФ наблюдения. Конечно, задача очень сложная, тем не менее, статья может заинтересовать тех, кто заинтригован соответствующей тематикой.

Авторы обсуждают, как следует учитывать вклад УФ излучения при расчете зон возможного возникновения жизни. С одной стороны УФ излучение опасно, с другой - оно необходимо.

Авторы используют реальные данные по системам, для которых были проведны детальнуе УФ наблюдения. Конечно, задача очень сложная, тем не менее, статья может заинтересовать тех, кто заинтригован соответствующей тематикой.

Авторы продолжают поиск компаньонов у звезд, имеющих планеты. Ими найдено 6 компонентов на широких орбитах. Т.о. полное число двойных звезд с экзопланетами возросло до 20. Поиск компаньона у белого карлика Gl86 не дал положительного результата.

Представлены два каталога. В первом описаны 133 звезды, вокруг которых обнаружены экзопланеты. Во втором - сами экзопланеты. С одной стороны, это безусловно полезная статья. С другой - результаты быстро обновляются, поэтому разумно сделать пополняемый сетевой ресурс, где отражались бы и последние открытия.

Впервые удалось обнаружить чрезвычайно интересную систему!

Несколько лет назад было показано, что звезда Gl86 имеет планету. Кроме того, на небольшом расстоянии был обнаружен еще один объект, однако было неясно связан ли он с Gl86 или нет. Авторам этой работы удалось показать, что связан. Причем это не обычная звезда, а белый карлик. Т.о. теперь мы знаем о существовании экзопланет в двойных системах с белыми карликами.

Интересная идея! Автор показывает, что такие большие кометные хвосты, как у кометы Хейла-Боппа, могут быть открыты специальными миссиями (которые сейчас активно разрабатываются), предназначенными для поиска внесолнечных планет типа Земли.

Большой и доступный обзор по экзопланетам. Таблиц нет. Все данные приведены в понятной графической форме.

Спутник Дарвин находится на стадии разработки. Он предназначен для поиска планет типа Земли. В диссертации рассматривается два аспекта проекта. Второй - более технический, и я не буду о нем упоминать. А вот первый .... Это собственно список звезд, которые будут наблюдаться. Все, кого серьезно интересует поиск внесолнечных планет типа Земли, приглашаются к прочтению.

С помощью инфракрасных наблюдений на космическом телескопе им. Спитцера (Spitzer Space Telescope) впервые непосредственно обнаружено излучение экзопланеты. Речь идет о планете TrES-1. Она периодически проходит по диску своей звезды (т.е. мы находимся вблизи плоскости орбиты этой системы). Очевидно (особенно тем, кто хорошо знает, как выглядят кривые блеска затменных-переменных), что иногда планета проходит ЗА звездой, что может приводить к наличию вторичного минимума. Так вот вторичный минимум обнаружен! Т.е. вне минимума планета вносит заметный (хотя и очень небольшой) вклад в полное излучение системы.

Авторы получают оценку температуры планеты (около 1000 градусов Кельвина), а также уточняют орбитальные параметры.

Теоретическую интерпретацию результатов можно найти в статье Burrows et al. astro-ph/0503522.

См. также ниже статью astro-ph/0503554.

Зарегистрировано ИК (24 микрона) излучение горячего юпитера HD 209458b. Также как и в случае TrES-1 результат достигнут благодаря затмениям в системе.

Большой обзор, посвященный проблеме определения мест, пригодных для существования жизни. Кроме новых подходов (в том числе и разработанного самим автором обзора) дается хорошее историческое введение, начинающееся аж с середины 19 века.

Гляда на эту статью, сразу вспоминаеш книжки Тихова, которые читались в детстве (кстати, нельзя не отметить, что авторы аккуратно ссылаются на статью Тихова аж 1947 года!).

Речь идет о том, как по спектральным характеристикам экзопланеты определить наличие на ней растительного покрова. Показано, что данные по переменности излучения, а также по резким деталям в спектре могут выделить планеты с растительностью.

Обсуждается развитие технологий, которые позволят создать коронографические спутниковые телескопы для обнаружения экзопланет земного типа.

Если мы хотим искать экзопланеты земного типа, то нам необходимо лучше понять свойства Земли, а также как они могут изменяться при незначительных вариациях параметров планеты.

Авторы провели компьютерное моделирование с целью вычисления спектров и кривых блеска планет типа Земли, но с несколько отличающимися параметрами атмосферы, поверхности и т.п. Пресказания могут быть использованы при обработке данным будущих специальных космических телескопов, предназначенных для поиска планет типа нашей.

Задумывались ли вы над тем, что в России по сути нет ни одной научной группы, да даже ни одного ученого, активно занимающегося экзопланетами. Ни в теории, ни в наблюдениях. Видимо, причина в том, что это новая область, а у нас и так инерция велика, да еще "сложные экономические условия". А между тем, в мире работы ведутся даже на небольших телескопах.

В этой статье рассказывается о проекте, осуществляемом на полуметровом телескопе Нового Южного Уэлса (Австралия). Пока планет не обнаружено (детальные наблюдения четырех выявленных кандидатов показали, что они являются затменными двойными), но работа идет, методика совершенствуется. Будем ждать!

Предлагается метод, в котором за счет прохождения планеты по диску звезды будет возможно определить звездную массу. Оценки показывают, что будущие миссии типа Kepler и COROT смогут достичь чувствительности, достаточной для обнаружения эффекта. Эффект заключается в искажении симметричной кривой блеска во время прохождения за счет ускорения планеты.

Кстати, подробно о планетных транзитах (прохождениях по диску звезды) можно прочесть в диссертации astro-ph/0501558.

Мы уже писали о проекте с политически некорректным (шутка) названием SuperWASP. Это восьмикамерный телескоп, покрывающий около 500 квадратных градусов неба. Цель проекта - поиск экзопланет по наблюдениям звезд. Планеты предполагается обнаруживать по фотометрическим наблюдениям звезд: планета, проходя по диску звезды, будет ослаблять ее блеск. Кроме этой задачи телескоп способен внести вклад в обнаружение оптических транзиентов и околоземных объектов.

Сейчас работает 5 из 8 камер. Идет накопление данных. Сайт проекта http://www.superwasp.org.

Данная статья результат обработки наблюдений прохождения планет по дискам звезд в шаровом скоплении 47 Tucanae. Планеты искались в интервале орбитальных периодов от 1 до 16 дней, т.е. они могли быть только "горячими юпитерами". Наблюдения велись в течение 30 ночей (остальные детали обзора - в статье), ни одной планеты обнаружено не было. Однако моделирование, предполагающее, что планеты в 47 Tuc обладают типичными свойствами, дает другой результат: в обзоре должно было быть обнаружено 7 планет. Это очень интересное противоречие!

Наличие комет вокруг G-звезд главной последовательности может быть обнаружено по (достаточно редкому) появлению линии поглощения OH вблизи 3100А в спектре звезды. Вероятность этого события достаточно мала (~3x10^-8, что соответствует появлению активной кометы подобной комете Хейла-Боппа). В молодых звездных системах, гораздо более богатых кометами, эта вероятность может быть существенно выше и достигать 1%.

По данным наблюдений на 8.2-метровом телескопе Yepun (это один из четверки телескопов системы VLTI) обнаружен слабый объект около коричневого карлика 2MASSWJ1207334-393254. Наблюдения проводились в ИК-диапазоне.

Расстояние от карлика до слабого объекта около 55 астрономических единиц. Природа источника до конца не ясна. Это может быть второй коричневый карлик только меньшего размера (спектральный класс L5-L9.5). Масса такого объекта в разных моделях оказывается различной, от одной до десяти масс Юпитера. Соответственно можно назвать такой объект планетой-гигантом. Отметим, что масса самого 2MASSWJ1207334-393254 составляет примерно 25 масс Юпитера.

Отметим, что пока не доказана связанность этих двух объектов. Возможно, что это не связанная пара, а просто результат случайного наложения. Если подтвердится, что объекты образуют пару (расстояние от нас до коричневого карлика составляет около 70 пк), то это будет первое прямое изображение экзопланеты.

N2K консорциум (в который входят четыре телескопа) проводит спектральный поиск планет у богатых металлами близких звезд. В рамках проекта были проведены наблюдения более 14000 звезд главной последовательности и субгигантов на расстоянии до 110 пк, ярче V=10.5 и с 0.4 < B-V < 1.2

В результате у богатой металлами звезды HD 88133 спектрального класса G5IV была обнаружена планета с орбитальным периодом 3.415 дней. Масса планеты составляет m sin i=0.29 масс Юпитера.

Открыт первый представитель нового класса планет, с массой порядка массы Нептуна, а не Юпитера. Планета обращается вокруг звезды μ Ara (HD160691), у которой ранее уже были открыты две планеты. Орбитальный период - 9.5 дней, нижний предел массы звезды m sin i= 14 масс Земли. Подробнее об этом открытии можно прочесть здесь и, конечно, в статье.

Обнаружена вторая (за этот месяц и за всю историю астрономии) планета с массой нептуна у нормальной звезды. Вот ее параметры: нижний предел массы составляет M sin i=14.21+/-2.91 масс Земли (т.е. ~1 массу Нептуна), орбитальный период P=2.808 дня, а полуось орбиты - 0.04АЕ. Авторам открытия удалось оценить угол наклона орбиты планеты, в результате получилась оценка массы (а не ее нижнего предела) равная M=17.7+/-5.57 масс Земли

Это третья планета с массой нептуна, вот ее параметры: орбитальный период планеты составляет 2.644 дня, полуось орбиты а=0.028АЕ, эксцентриситет e=0.12 (впрочем с очень большой ошибкой, не исключающей, что e=0). Нижний предел массы планеты равен M sin i=0.067 массы Юпитера = 1.2 массы Нептуна = 21 массы Земли.

Авторы обсуждают уникальность нашей Солнечной системы. Речь идет о количественной характеристике того факта, что все известные экзопланетные системы совсем не похожи на нашу. Авторы приходят к выводу, что применение моделей образования нашей системы к экзопланетам (и наоборот) может не дать никаких положительных результатов в связи с существенным различием параметров систем.

Рекомендуем прочесть эту короткую статью.

Авторы сравнивают четыре метода поиска экзопланет земной массы: измерение колебаний радиальных скоростей, прохождения планет по диску звезды, астрометрические методы, микролинзирование. Выводы не очень утешительные. Первые три метода дают слишком малое число потенциальных планет на высоких отношения сигнал/шум (т.е. зарегистрировать планету с высокой достоверностью с помощью этих методик маловероятно). Микролинзирование в этом отношении выглядит предпочтительнее. Но все равно, все четыре метода вместе, по мнению авторов, дадут с помощью современных технологий не более 5 достоверно зарегистрированных планет даже в случае самых оптимистических предположений.

В 2003 году у звезды HD 219542 B были обнаружены небольшие периодические вариации лучевой скорости, что позволило предположить существование у нее планеты с массой как у Сатурна. Увы, продолжение наблюдений в конце 2003 и в 2004 году показало, что наблюдаемые вариации скорее всего связаны с собственной активностью звезды.

У двух звезд, заподозренных в обладании планетами в эксперименте OGLE (по прохождению планеты по диску звезды), их наличие было подтверждено измерением лучевых скоростей. Вот результаты: У OGLE-TR-113 найдена планета с массой 1.35+/-0.22 M_Jup и периодом 1.43 дня, у OGLE-TR-132 - с массой 1.01+/-0.31 M_Jup и периодом 1.69 дня.

Авторы исследовали влияния эффекта испарения вещества "горячих юпитеров" под действием излучения центральной звезды. Было показано, что для заданной светимости звезды и полуоси орбиты, существует критическая масса планеты, ниже которой испарение оказывается основным (самым быстрым) эволюционным эффектом. По-видимому, именно на этой короткой стадии нам удалось застать "Осирис" (планета HD209458b, см. astro-ph/0312382).

На сегодняшний день открыто более ста внесолнечных планет. 19 из них обращаются вокруг компонент двойных или кратных звезд (вот они, мечты фантастов). В данной статье исследуются статистические свойства этой группы объектов. Однако выборка очень мала, и сделать значимых выводов не удается, кроме одного: эксцентриситеты орбит планет с периодами короче 40 дней меньше в кратных системах, чем в одиночных. Для 5 (из 19) планет, которые входят в тройные и кратные системы, выводы делать еще рано. Ясно, однако, что обычный сценарий образования планет в таких системах вряд ли работает.

Это обзор по динамике планетных систем в применении к экзопланетам. Статья достаточно техническая, но вместе с тем доступная каждому, кто помнит стандартный университетский (институтский) курс по теормеху.

Короткий обзор по всем типам "недозвездных" объектов: коричневые (бурые) карлики, экзопланеты-гиганты и т.п. Обсуждаются чем они отличаются как по строению, так и по механизмам формирования. Формул мало, поэтому обзор будет доступен для многих.

Очень объемная статья, посвященная численному исследованию устойчивости существующих планетных систем. Планетными системами обладают звезды, у которых открыто уже хотя бы две планеты. Таких систем известно около десяти, авторы провели моделирования для ипсилон And, HD83443, GJ876, HD82943, 47UMa, HD168443 и, конечно, для Солнечной системы.

Моделирование заключалось в следующем: для каждой системы 1000 раз проводилось численное интегрирование ее движения на интервале примерно в 1 миллион лет. Параметры систем брались из наблюдений и слегка варьировались.

Выводы авторов таковы: резонансные системы (HD82943 and GJ876) имеют очень узкую область устойчивости; взаимодействующие (но без резонанса) системы (ипсилон And, 47UMa и Солнечная система) - гораздо более широкую область стабильности; а широкие системы (таких много, авторы провели моделирование только для HD83443 и HD168443) устойчивы.

Наблюдения прохода планеты по диску звезды HD209458 солнечного типа показали удивительную картину. Размер планеты равен 4.3R_J, что превышает размер радиуса Роша для этой планеты, составляюший 3.6R_J. Это означает, что планета теряет свои внешние слои. Этот факт подтверждают и измерения лучевых скоростей, регистрирующие поток вещества с относительной скоростью -130 км/с (знак минус означает движение к нам), т.е. выше скорости убегания от планеты.

Этому же объекту посвящена статья astro-ph/0312384 того же научного коллектива "Темп испарения горячих Юпитеров и образование Хтонианских планет".

Некоторое время назад заподозрили, что вероятность существования планетной системы сильно зависит от металличности звезды (т.е. от содержания элементов тяжелее гелия). В данной работе авторы исследуют этот вопрос на очень большой выборке звезд.

Основным выводом работы является подтверждение сильной зависимости вероятности образования планетной системы от металличности.

Имеющиеся данные по экзопланетам говорят о наличии четкой корреляции между вероятностью увидеть планету и металличностью звезды. Можно было бы полагать, что это эффект селекции, связанный вот с чем. Современные методики обнаруживают массивные планеты на близких орбитах (горячие юпитеры). Полагают, что планеты мигрировали на эти орбиты с более далеких. Значит, можно спекулировать о корреляции металличность-миграция. Авторы данной работы внимательно исследовали такую возможность и не нашли никаких оснований в пользу данной гипотезы. Стало быть, заключают они, есть реальная корреляция между металличностью и планетами.

Для обнаружения планет-гигантов при их прохождении по дискам звезд требуется фотометрия с относительной точностью ~1%. На это способны малые и даже любительские телескопы. Зато желательно включить в эту программу как можно большее число инструментов, расположенных в различных точках Земли. Такая сеть сможет достаточно эффективно обнаруживать планеты с орбитальными периодами от 10 до 200 дней у ярких (V<11^m) звезд. Подробности на сайте transitsearch.org.

Две внутренние планеты звезды 55 Cancri обращаются в резонансе 3:1 (по среднему движению). Поскольку орбиты этих планет достаточно эллиптические, то динамику такого резонанса пришлось рассматривать в общем случае (а не для круговых орбит, как в Солнечной системе). В этой ситуации в подобной системе возможно несколько типов устойчивого резонансного движения.

Речь идет о планетах-гигантах в Солнечной системе. Оказывается очень много информации о них, в частности о их внутреннем строении, можно получить изучая приливы, которые вызывают на этих планетах их наиболее массивные спутники.

В данном обзоре вы найдете все: теорию статических и динамических приливов (приливных осцилляций), результаты численного моделирования и, конечно, приложение к экзопланетам.

Результат моделирования приливного отклика твердотельно вращающейся планеты.

Этот интерферометр еще не запущен и даже не построен, речь идет о том, сможет ли он обнаруживать планеты-гиганты у ближайших звезд в прямых наблюдениях. Моделированием этого процесса и занимались авторы данной работы. Но сначала о параметрах интерферометра. Предполагается, что он будет состоять из двух 0.5 метровых зеркал разнесенных на расстояние 12.5 метра (это минимальная конфигурация). Работать инструмент будет в инфракрасном диапазоне на волнах от 1 до 6 микрон с использованием "двухволновой" техники.

Теоретическая проверка работоспособности интерферометра производилась по уже открытым экзопланетам. Моделирование показало, что по крайней мере семь из них могли бы быть им обнаружены в прямых наблюдениях.

Авторы высказывают предположение, что затмения звезды KH15D связаны с вихрем пылевых частиц, который вращается на расстоянии порядка 0.2 астрономических единицы от звезды. Разумеется, это важно, т.к. такие завихрения в околозвездных дисках могут иметь самое непосредственное отношение к процессу образования планет.

У пульсара 1620-26 есть два спутника: звездный и планетный. С помощью Космического телескопа удалось установить, что звездный спутник - это маломассивный (0.3-0.4 массы Солнца) молодой (пол миллиарда лет) белый карлик. Наиболее вероятный сценарий образования такой системы - динамическое взаимодействие в ядре скопления. Но тогда получается, что планеты являются распространенной составляющей шаровых скоплений с малой металличностью. Именно это и является основным выводом работы и основанием для второй части заголовка статьи.

Открыта планета с массой более двух масс Юпитера на круговой орбите с периодом 6 лет, что соответствует расстоянию 3.3 а.е. Т.е. это не "горячий юпитер", а нечто, вполне похожее на наш "настоящий" Юпитер. Открыть такую планету трудно с наблюдательной точки зрения, поэтому их известно довольно мало. В скором времени (несколько лет) авторы обещают существенное улучшение ситуации: обзорам станут доступны юпитеры и сатурны (т.е. планеты на круговых орбитах с периодами порядка 100 лет). Будем ждать ...

Сейчас известно уже более 100 планет. Большинство из них открыто методом измерения вариации лучевых скоростей звезд, т.е. по Доплеру. Данный метод имеет свои т.н. селекционные эффекты.
1. Есть предел на измерение скорости (сейчас порядка 40 м/с). Это ставит предел на массу планеты.
2. Если орбита достаточно широкая, то орбитальный период будет большим, а в течение года, то обнаружить планету с периодом более этого времени вы не можете.

Эти ограничения означают следующее. Если вы задаетесь вопросом "какая доля звезд имеет планеты", то вы не можете просто взять число известных звезд с планетами и разделить на полное число звезд, включенных в программы наблюдений (на данный момент в восьми проектах проведены измерения для 1743 звезд). Нужно учитывать селекционные эффекты, или же выделять области в пространстве параметров, где эти эффекты неважны. Такие работы уже проводились, статья представляет собой новую попытку.

Результаты проще всего представить на рисунке.

По горизонтальной оси отложен орбитальный период в днях (на верхней горизонтальной оси это продублировано показом большой полуоси в астрономических единицах с указанием положения планет Солнечной системы). По вертикальной оси отложено произведение массы планеты в массах Юпитера на синус угла наклона орбиты к лучу зрения (угол наклона является важным параметров, т.к., например, ясно, что если мы смотрим на систему с ребра, то эффект "болтания звезды" будет сильнее всего, а если мы смотрим "сверху" , т.е. видим систему плашмя, то эффекта просто не будет). Белая область на рисунке соответствует области параметров, где эффекты селекции малы. Соответственно, там обнаружено почти 100 процентов из возможных планет. В темной области эффекты селекции очень сильны. Средняя серая область соответствует промежуточной ситуации. Прямоугольниками показаны области параметров, для которых в работах разных авторов были получены ограничения на долю солнцеподобных звезд с планетами. Внизу рисунка даны ссылки на эти работы и приведена доля в процентах.

Результаты данной работы показаны жирными сплошной и пунктирной линиями. Эти данные в среднем оказываются более оптимистичными, чем результаты других работ. По мнению авторов это связано с тем, что они более аккуратно учитывают эффекты селекции, что увеличивает число звезд, у которых планеты еще не зарегистрированы. В частности, результат не противоречит гипотезе о том, что 100 процентов звезд имеют планеты!

Об открытии новой планеты с помощью измерения радиальных скоростей см. статью The ELODIE survey for northern extra-solar planets II. A Jovian planet on a long-period orbit around GJ 777 A.

Сейчас известно уже достаточно много экзопланет (около сотни), поэтому можно наводить статистику, что и делается в работах многих авторов (мы уже писали о некоторых из них). В этой статье авторы проводят детальное исследование распределения планет различной массы (выделяя две основные группы: массивные - с массой более 2 масс Юпитера, и маломассивные - с массой менее 0.75 массы Юпитера) по орбитальным периодам. Показана статистическая значимость некоторых важных особенностей распределений. Такие данные накладывают ограничения на сценарии миграции планет. Кроме того, имеющиеся распределения позволят более продуктивно проводить последующие поиски.

У миллисекундного пульсара PSR B1257+12 с периодом 6.2 мс две планеты. Если принять, что масса пульсара равна 1.4M_o (стандартная масса нейтронной звезды), то массы планет составляют 4.3+/-0.2M₃ и 3.9+/-0.2M₃, соответственно (M₃ - масса Земли). Наклоны орбит к лучу зрения 53.4^o и 47.3^o, т.е. их орбиты практически компланарны. Поскольку планеты обращаются вокруг пульсара в резонансе 3:2, то это подтверждает гипотезу об их возникновении из диска вокруг пульсара.

Внезатменные коронографы - телескопы предназначенные для наблюдения слабой солнечной короны рядом с гораздо более ярким Солнцем. Все в их конструкции посвящено решению двух задач: уменьшению паразитного рассеяния света и возможности регистрации изображений с огромными перепадами яркости. Легко видеть, что это те же самые требования, которые возникают при попытке обнаружить планету у другой звезды по отраженному ею свету. В данной статье в теоретическом ключе рассматривается вопрос о применимости коронографической техники для обнаружения экзопланет из космоса и о необходимых для этого изменениях в аппаратуре.

Сейчас известно уже около 100 планетных систем. Но все это планеты-гиганты. Стоит ли искать планеты земного типа именно в этих системах? Находятся ли такие планеты в условиях, когда в принципе возможна жизнь земного типа? Авторы статьи рассчитали устойчивость орбит типа Земли для девяти известных систем и показали, что в большинстве случаев они являются устойчивыми для расстояний, соответствующих благоприятным для жизни условиям. Экстраполяция на все 93 системы вокруг звезд главной последовательности, известные на данный момент, дает такой результат: примерно в трети случаев можно ожидать наличие устойчивых орбит в "обитабельных" зонах.

О будущих поисках планет земного типа с помощью коронографов см. небольшой (8 страниц) обзор "Terrestrial Planet Finding with a Visible Light Coronagraph".

Открытие "других Юпитеров" - это конечно очень интересно. Но хочется, очень хочется!, "другие Земли". Пока это технически очень непросто: масса у Земли маленькая, размер небольшой. Поэтому ни по вариациям скорости звезды, ни по прохождениям планеты по диску звезды, такую "крошку" не откроешь". Надо развивать технологии, и этим активно занимаются. Будут специальные наземные и космические наблюдательные проекты, целиком посвященные поиску планет земного типа. В обзоре кратко описываются все проблемы, связанные с поисками планет типа Земли, а также рассказывается о готовящихся наблюдениях. Кроме того, автор упоминает новые теоретические разработки в этой области.

Сейчас планеты в основном открывают по наблюдениям радиальных скоростей звезд. Такой метод наиболее чувствителен к массивным планетам на достаточно близкой орбите. Хотя открыто уже около 100 планет все они более-менее однотипны. Было бы интересно найти планеты типа Земли: как в смысле массы, так и в смысле расстояния от центральной звезды. Для этого подходят высокоточные астрометрические методы.

SIM - Space Interferometry Mission. Это космический интерферометр с базой 10 метров. Запуск планируется на 2009 г. За 5 лет работы для избранных звезд до 20 величины (!) спутник получит астрометрические данные с точностью в несколько тысячных долей угловой секунды.

В статье авторы рассматривают сколько (и каких) планет сможет отрыть SIM. Оценки показывают, что можно ожидать открытия всего 1-2 планет земной массы, около 5-25 планет с массой менее 20 земных. Всего же ожидается открытие примерно 100 планет. Оценки не очень впечатляющие, тем более, что они основаны на довольно оптимистических предположениях.

Стандартная симметричная кривая блеска сильно искажается, если линза является двойной. Искажение заметно даже при очень большом отношении масс объектов, т.е. когда второй компонент является планетой. Для обнаружения таких искажений были изучены 145 событий микролинзирования, зафиксированных в эксперименте OGLE за 1998-2000 гг. Вывод - планетами с массой Юпитера или выше на расстоянии от 1 до 4 астрономических единиц обладают не более 21% звезд-линз.