company_banner

Другие планеты

    Честно говоря, высокая активность обсуждения первого поста стала некоторой неожиданностью. Приятной неожиданностью, чего уж там. Неподдельный интерес, большое количество конструктивных замечаний и дополнений, самые разные точки зрения относительно затронутых в том посте вопросов показали, что сообществу Хабра действительно близки подобные темы. Поэтому я решил продолжить «космическое» направление в данном блоге сегодняшней статьёй.

    Почти в каждом фантастическом фильме, действие которого происходит в далёком космосе, нам так или иначе показывают, как выглядят другие планеты. Увы, эти разнообразные и живописные картинки являются плодом воображения художников и дизайнеров. До недавнего времени человечество не имело возможности не то что бы рассмотреть детали, а хотя бы понять общий цвет планет, вращающихся в других звёздных системах. Проблема заключается в том, что даже самые совершенные телескопы, расположенные на орбитах вокруг Земли и не подверженные искажениям, вносимым её атмосферой, не способны дать достаточно детальное изображение экзопланет (так обозначается любая планета за пределами Солнечной системы). Это связано с тем, что по сравнению со звёздами планеты имеют катастрофически маленькую яркость и физически во много раз меньше.

    Из-за того, что звёзды просто затмевают своим светом вращающиеся вокруг них планеты, сам факт наличия этих планет учёные обычно определяют по косвенным признакам. Например, по кратковременным слабым изменениям в спектральном составе звезды, когда планета проходит между своим светилом и наблюдателями.





    В 63 световых годах от старушки Земли, в созвездии Лисичка (Vulpecula) расположена небольшая звезда примерно на ¼ меньше Солнца, с милым названием HD 189773. Вокруг неё вращается газовая планета, обнаруженная в 2007 году и названная столь же остроумно: HD 189773b. Её существование как раз и обнаружили благодаря прохождению на фоне диска звезды. Являясь одной из ближайших к нам известных экзопланет, HD 189773b заслужила честь первой предстать, так сказать, в своём истинном виде. Такие газовые планеты, сравнимые по размерам с Юпитером и вращающиеся на достаточно небольшом расстоянии от своих звёзд, астрономы прозвали горячими Юпитерами. По оценкам учёных, планеты такого типа должны быть довольно распространены во Вселенной.

    Для определения цвета планеты, астрономам пришлось сначала отделить мух от котлет очистить спектр отражённого планетой света от спектра самой звезды. Для этого с помощью спектрографа орбитального телескопа Хаббл (Hubble) просканировали данную звёздную систему до, во время и после прохождения планеты на фоне звезды. Это стало возможным благодаря удачному расположению плоскости орбиты. Яркость свечения HD 189773b составляет примерно 0,0001 от яркости её родительской звезды. Проанализировав спектральный состав излучения в этих трёх случаях и альбедо планеты, учёные выяснили, что HD 189773b имеет лазурно-голубой цвет. Чем-то она похожа из космоса на Бледную голубую точку. Однако на этом сходство кончается. В нашем с вами случае голубой цвет обусловлен наличием воды в атмосфере и на поверхности планеты. По контрасту с уютной Землёй, HD 189773b можно назвать одним из филиалов ада. Посудите сами:
    • Планета представляет собой газовый гигант наподобие нашего Юпитера.
    • Из-за близости к своей звезде, температура на поверхности HD 189773b составляет 1000 градусов Цельсия, а разница температур между дневной и ночной сторонами достигает 260 градусов.
    • Плотная туманная атмосфера толщиной около 1000 км (атмосфера Земли имеет толщину 120 км) бурлит огромными турбулентностями с ветрами, дующими со скоростью 7000 км/час. Для сравнения, самый мощный зарегистрированный тайфун в истории человечества — Тип 1979 —достигал скорости 300 км/час.
    • Сам туман, заполняющий атмосферу планеты, состоит из мельчайших (менее 0,001 мм) частиц железа, соединений кремния, а также оксида алюминия, из которого на Земле состоят сапфиры.
    • Всё это подвергается мощнейшему потоку ультрафиолета, который в 20 раз превышает «земной» уровень. А рентгеновское излучение, падающее на HD 189773b, в 3 миллиона (!) раз выше, чем на Земле.


    Так вот, возвращаясь к теме статьи, голубой цвет эта милая планета имеет как раз благодаря тому, что её атмосфера наполнена пылью из соединений кремния, то есть — стекла. Кстати, весь этот ужас должен, по оценкам учёных, скрашиваться красивыми багровыми закатами…



    А кто ещё?

    Увы, пока что это первое и единственное исследование подобного рода. Несмотря на то, что астрономам сейчас известно немногим менее 900 экзопланет, цвета их нам пока неизвестны. Тому есть разные причины, среди которых ограниченные возможности приборов наблюдения не всегда играют главную роль. Возьмём, например, ближайшую к нам звёздную систему — Альфа Центавра. Она расположена всего лишь в 4,4 световых годах от Солнца, а не в 63, как HD 189773. Благодаря своей близости к нам и достаточной яркости, Альфа Центавра испокон веков была объектом наблюдения астрономов. Но лишь в прошлом году в этой звёздной системе обнаружили планету. Оказывается, всё это время её было невозможно обнаружить по причине того, что она расположена слишком близко к своей звезде. В результате излучение звезды настолько превышает интенсивность отражённого планетой света, что для её обнаружения потребовалось 4 года непрерывных наблюдений с помощью спектрографа HARPS, специально созданного для тончайших измерений с целью поиска экзопланет. Близость к звезде также является причиной того, что температура на поверхности этой планеты достигает 1200 градусов Цельсия.

    Сегодня наши сведения об экзопланетах крайне ничтожны. Количество звёзд в одной только нашей галактике Млечный Путь приблизительно оценивается в 100-400 миллиардов. Последние исследования говорят о том, что средняя температура по больнице в среднем на одну звезду приходится 1,6 планеты, так что потенциально в Млечном Пути имеется примерно 500 миллиардов планет. Правда, как видно из двух приведённых выше примеров, далеко не все планеты «одинаково полезны» с практической точки зрения. Сегодня считается, что количество потенциально пригодных для обитания планет в нашей галактике может достигать 17 миллиардов (в этом месте все уфологи дружно выдыхают).

    Солнечная система

    Надо сказать, что установить причину, по которой небесное тело имеет тот или иной цвет, удаётся далеко не всегда. За примерами вовсе не нужно обращаться в другие созвездия: учёные до сих пор не могут однозначно сказать, почему Юпитер и Венера имеют именно такую окраску.





    Конечно, учёные выдвинули ряд гипотез, но состав облачности, закрывающей всю площадь Венеры, не известен до сих пор, даже несмотря на уникальную советскую программу исследования этой планеты. Происхождение цветов остальных планет в Солнечной системе учёным в целом неплохо известно. Пожалуй, эстетически наиболее интересными можно назвать Марс и Нептун. И если внешность «красной планеты» стала уже заезженным штампом, то самая дальняя планета не зря получила имя бога морей: ультрамариновый цвет планете дают, в основном, пары метана во внешних слоях атмосферы.



    Земля в иллюминаторе

    Поскольку мы всё ещё формально одиноки во Вселенной, единственным сегодня небесным телом, цвет которого определяется не только химическим составом атмосферы и поверхности, является Земля. В немалой степени красоту нашему дому придаёт зелёный цвет растительности. Почти четверть площади нашей планеты покрывает Царство Хлорофилла. Значение его для нас и всей нашей планеты известно каждому. Учитывая бесконтрольный рост населения, перед человечеством всё больше начинают маячить нехватка не нефти и газа, а еды и питьевой воды. И самые людные места на планете, Африка, Индия и Китай, оказываются совсем в незавидном положении. Войны будущего, вероятно, назовут «водяными» войнами. Но это тема для совсем другой статьи.
    Mail.ru Group
    Строим Интернет

    Комментарии 30

      +18
      Как же это все будоражит мое сознание!
        0
        Вопрос. О фактах (косвенных) обнаружения планет у других звезд стали говорить последние лет 10. Что принципиально изменилось, орбитальные телескопы или что дало возможность проводить подобные наблюдения?
          +4
          Поднялось качество (да и количество) оборудования, из-за этого появились методы обнаружения, недоступные раньше. Еще стало проще и быстрее обрабатывать полученную информацию.
          На хабре вроде не любят посылающих в википедию, но там есть классная статья (не знаю, насколько полная): Методы обнаружения экзопланет
          0
          для её обнаружения потребовалось 4 года непрерывных наблюдений

          Одна из причин то, что стало больше результатов поисков. Четыре года искали прежде чем нашли, другие планеты, подозреваю, тоже не за ночь отыскивают.
            0
            Первую планеты все Солнечной Системы открыли аж в 1992 году. А медленно открывают, потому что каждую звезду нужно по нескольку лет наблюдать, если ее орбита наклонена относительно Земли, а они обычно наклонены.
            +24
            Я понимаю, что это перевод какой-то зарубежной популизаторской статьи с выжимками из научных, но позанудствую.
            1. Беда всех подобных статей — приводятся очень точные цифры, хотя все измерения (даже открытия планет) находятся в буквальном смысле на грани ошибок, и требуют многократных подтверждений и независимых оценок. Поэтому как-то удивительно читать про температуру в 1000 градусов, разницу в 260 градусов, и ветры в 7000км\ч. Например точность определения размера планеты -10-15%, про точность альбедо вообще молчу, даже варьируя эти параметры температуру можно получить и 500 и 1500градусов :-) Ну про ветер в 2 км\с тоже странно как-то, даже с учетом температуры.
            2. «температура на поверхности» — поверхность в газовом гиганте?
            3. «рентгеновское излучение, падающее на HD 189773b, в 3 миллиона (!) раз выше, чем на Земле.» — это вот откуда? Я не думаю что звезда излучает в рентгене так сильно, обычный желтый карлик слабее Солнца. Понятно, что планета почти крутится во внешней короне, но уверен, что данных о магнитных полях планеты и короне звезды никаких нет. Откуда оценка в 3 млн?

            Ну и по мелочам там всякое.
            Да и вообще, говорить о ветрах, разнице температур и строении атмосфер экзопланет пока рано.
            Это удел художников и фантастов.
            Достаточно вспомнить, что думали о условиях на Венере 50-60 лет назад, и это при том что Венеру видно глазом каждому. А тут 20 парсек до того, чего вообще не видно ни в один инструмент :-)
              +13
              Вон выше человек пишет:
              «Как же это все будоражит мое сознание!»

              А ты взял и всё испортил.
              Не стыдно?
                0
                Астрономия всё же оперирует конкретными понятиями, температурами, массами, расстояниями и так далее, и в рамках количества и точности собранных результатов наблюдений приведённые выше данные являются наиболее точными — на сегодняшний день. Они могут отличаться от реальных в разы. Но суть в том, что это хоть какие-то результаты, и других никто пока предложить не может. Вероятно, эти цифры и находятся на границе погрешности измерений, но ведь астрономы тоже люди, и им свойственно желание как-то измерить объекты своих исследований, и все приведённые данные — самые что ни на есть передовые результаты :)
                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  +8
                  У Mail.Ru Group нет желания создать хороший аналог застывшей Мембраны (membrana.ru)?
                    +1
                    +1
                    Было бы здорово создать nauka.mail.ru (алиас — science.mail.ru )
                    Хотя это потребует довольно большого и квалифицированного штата редакторов, при том что коммерческий эффект сложно спрогнозировать.
                      +2
                      Я бы с удовольствием на добровальных началах помог бы, да и думаю многие жители Хабра внесли бы свой вклад хотя бы на начальном этапе.
                        +1
                        Интересные предложения тут родились. Напишите мне в личку — пообсуждаем, подумаем вместе.
                      +12
                      Честно говоря, высокая активность обсуждения первого поста стала некоторой неожиданностью.

                      Что тут неожиданного, люди давно хотят свалить с этой планеты )
                        +1
                        Надеюсь, что причина всё же обусловлена не эмигрантскими настроениями :)
                          0
                          Дух приключений.
                          0
                          Чего сразу свалить, я бы назвал это жаждой туризма а не миграции.
                          +1
                          Рост населения вполне себе контролируется растущим уровнем жизни и урбанизацией, эти факторы уже привели развитый мир к нулевому росту населения. Все постепенно перейдут в ту же фазу и население стабилизируется. Но ресурсы ограничены, да, нужно думать, как повторно использовать материалы и не гадить вокруг. В России можно начать с раздельного сбора мусора)
                            +1
                            В России я бы для начала начал хотябы просто со сбора мусора. Точнее с приучения населения бросать его в урны, а не где попало.
                            0
                            Возможно, я что-то пропустил, а при чем тут Mail.ru?
                              0
                              Видимо потом, что это «Блог компании Mail.Ru Group»?
                                0
                                Имелась виду специфика деятельности.

                                Не скажу ничего плохого про статью, но это всё-таки не личный блог)
                                0
                                Мне посчастливилось, что Mail.ru нашли интересными мои публикации и позволили писать в своём блоге. Это приятно, когда рядом есть такой большой и молодой коллектив, ежедневно двигающий нашу эволюцию вперёд, развивающий такое огромное количество интернет-сервисов. И, несмотря на то, что многие на Хабре пользуются сервисами конкурентных Mail.ru компаний, я уверен, что все мы плывём в одной лодке и живём ради одной цели. :)
                                +1
                                Меня всегда поражало что когда выдвигают теории о существовании или же наоборот отсутствии жизни, то сравнивают её с земной. Почему если на планете нет воды или кислорода то жизнь там не может существовать? Может быть той форме жизни которая находится на другой планете и не нужен кислород, возможно ей комфортно при 1к цельсия. 500 млрд планет, даже самый законченный пессимист не будет спорить что мы далеко не единственная форма жизни, и я не сколько не сомневаюсь что разумной жизни еще хватает и помимо нас.
                                  0
                                  В том -то и смысл, что надо на что-то ориентиоваться. В противном случае, можно предположить что угодно. Может быть жизнь есть даже на поверхности звезды, как у Сирано де Бержерака, где были инопланетяне с Солнца. Но пока нет никаких оснований так считать, и потому нерационально растрачивать силы науки, которые небезграничны, на абстрактные фантазии.
                                  Другое дело, что все эти варианты надо иметь в виду.
                                    0
                                    См, например: habrahabr.ru/post/149221/
                                      0
                                      Об этом вообще мало что можно сказать.
                                      Но с другой стороны, почти все экстремофилы на Земле — это бактерии. Ничего крупнее в кипятке не живёт.
                                      И хотя на Земле огромное количество кремния, основой органики всё-таки является более редкий углерод. У него и химические свойства совершенно особенные.

                                      Лично мне как-то не особо верится в существ дышаших азотом и пьющих аммиак, или что-то такое)
                                        0
                                        Есть такой термин, углеродный шовинизм. Так получилось, что over9000 учёных, занимающихся изучением космоса и посиком новых форм жизни им страдают (стредают ли? ☺).

                                        С другой стороны, шанс очень сильно отличный от нуля, что Вам будет приятно общаться с формой жизни близкой к Вам, нежели чем с какой-нибудь неведомой энергетической сущностью :)
                                        0
                                        Меня интересует фраза:
                                        учёные до сих пор не могут однозначно сказать, почему Юпитер и Венера имеют именно такую окраску.

                                        Я немного сомневаюсь в ней. Всё-таки химический состав атмосфер планет довольно хорошо исследован, проведены спектральные анализы атмосфер этих планет, а ведь это и есть фактически ответ на вопрос об окраски планеты. Хотя известно, что спектральный анализ атмосфер планет довольно затруднён…

                                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                        Самое читаемое