Відмінності між версіями «Екзопланета»

Версія за 21:38, 20 листопада 2017

Екзоплане́та (Шаблон:Lang-grc — поза, ззовні) або позасо́нцева плане́та — планета, що обертається навколо іншої зорі Шаблон:Джерело?.

Загальний опис

Станом на 20 січня 2015 року (згідно з Енциклопедією позасонячних планет) достеменно встановлене існування 1900 екзопланет у 1202 планетних системах, у 480 з яких більше однієї планети<ref>Енциклопедія позасонячних планет. КаталогШаблон:Ref-en</ref>. Екзопланетний архів NASA визнає відкритими 1795 позасонцевих планет<ref>Офіційний сайт Екзопланетного архіву NASAШаблон:Ref-en</ref>. Кількість кандидатів на отримання цього статусу більша: за проектом «Кеплер» нині є 4175 небесних тіл, що є потенційними екзопланетами<ref>Офіційний сайт проекту «Кеплер»Шаблон:Ref-en</ref>, але задля офіційного підтвердження їхнього статусу потрібна повторна реєстрація наземними телескопами (за статистикою це стається в 90 % випадків<ref>«Телескоп Кеплер помітив ще 503 потенційні екзопланети»</ref>).

Загальна кількість екзопланет у нашій галактиці може сягати сотень мільярдів, якщо не рахувати «планети-сироти», яких у Чумацькому Шляху вірогідно існує до трильйона (їх зазвичай рахують окремо, а знаходять за допомогою обчислення, подібно до того, як відкрили субкоричневий карлик WISE 0855-0714). Звичних орбітальних планет ймовірно від 100 мільярдів, з них ~ від 5 до 20 мільярдів, імовірно, «землеподібні». Також за поточним оцінюванням 22 відсотки сонцеподібних зір мають подібні до Землі планети на орбітах, що перебувають у придатних для життя зонах<ref>Кожна п'ята зірка має придатну для життя планету BBC Україна; 6 листопада 2013</ref>.

Тривалий час виявлення планет поблизу інших зір було нерозв'язним завданням, оскільки ці небесні тіла малі й тьмяні порівняно з зорями, а їхні світила розташовані далеко від Землі (відстань до сусідніх зірок   вимірюється світловими роками, найближча (ймовірна) екзопланета, — Альфа Центавра Bb, — приблизно за 38 000 000 000 000 км від нас). У 21 столітті такі планети почали відкривати завдяки вдосконаленими методами, часто-густо — на межі можливостей.

Короткоперіодичні масивні об'єкти виявити значно легше, тому більшість відомих науці екзопланет — величезні газові кулі на кшталт Юпітера (на цих гігантах не можуть розвиватися організми земного типу, а саме Шаблон:Джерело?). Неухильно зростає кількість відомих екзопланет завбільшки з Нептун. Останнім часом відкрито також певну кількість планет із розмірами, близькими до земних. Наразі їх відкривають переважно за допомогою різноманітних непрямих методів, а не шляхом візуального спостереження.

Визначення

Більшість виявлених позасонячних планет перебувають у межах 300 світлових років від Сонячної системи.]]Офіційне визначення «планети», запропоноване Міжнародним астрономічним союзом (МАС), поширюється тільки на Сонячну систему і, таким чином, не застосовується до екзопланет<ref>Генеральна асамблея МАС 2006. Результат голосування резолюціїШаблон:Ref-en 2006</ref><ref>Why Planets Will Never Be DefinedШаблон:Ref-en 2006</ref>. Приміром, Шаблон:Джерело?. Аналогічно суперечать узвичаєному погляду на планету як на тіло з орбітою навколо зорі незліченні планети-волоцюги, що вільно мандрують чорнявою космосу. Деякі з них багаторазово перевищують масу Юпітера (MJ = 1,8986•1027 кг, а далі позначається як M_Юп), інші за масою тотожні Землі, навіть (теоретично) можуть мати океани зігрітої власними надрами води<ref>Великий Всесвіт. Степові вовки космосу. 8 лютого 2011Шаблон:Ref-ru</ref>.

2001-го було розроблено рекомендації робочої групи МАС з екзопланет: об'єкти з масою, меншою за 13 юпітеріанських, не здатні підтримувати ядерні реакції, а отже принципово не відрізняються від самого Юпітера і є газовими гігантами<ref>Теорія коричневих карликів і позасонячних планет-гігантівШаблон:Ref-en</ref>.

Рекомендація робочої групи МАС із екзопланет має такі критерії:

• Об'єкти, маса яких недостатня для термоядерного синтезу дейтерію (розраховується як 13M_Юп для об'єктів сонячної металічності), що обертаються навколо зір або зоряних залишків, називаються «планетами» (безвідносно до того, як вони утворилися). Мінімальна маса / об'єм, потрібний для надання статусу позасонцевої планети, аналогічний тому, за яким визначають планети Сонцевої системи.
• Міжзоряні об'єкти, маса яких вища від мінімально необхідної задля початку термоядерного синтезу дейтерію — «коричневі карлики», безвідносно до того, як вони сформувалися й де розташовані.
• Об'єкти, що перебувають у «вільному плаванні» в молодих зоряних кластерах із масами нижчими від необхідної задля термоядерної реакції за участю дейтерію — не «планети», а «субкоричневі карлики» (чи будь-яка інша назва, що найбільш надається)<ref name="Великий всесвіт">Великий Всесвіт. Що таке екзопланета. 15 червня 2011Шаблон:Ref-ru</ref>Шаблон:Неавторитетне джерело.

Альтернатива

Із визначенням робочої групи МАС у науковому світі погодилися не всі. Зокрема, було висловлено альтернативну пропозицію: відрізняти екзопланети від коричневих карликів на основі їхнього формування. Поширена думка, що планети-гіганти утворюються шляхом акреції, і що цей процес може іноді призводити до народження планет із масою, вищою від порога синтезу дейтерію<ref>Giant Planet Formation by Core AccretionШаблон:Ref-en 30 жовтня 2007</ref><ref>SAO/NASA ADS Astronomy Abstract ServiceШаблон:Ref-en</ref> (масивні екзопланети подібного роду, можливо, уже спостерігаються<ref>The SOPHIE search for northern extrasolar planets 28 липня 2009</ref>). Водночас коричневі карлики формуються подібно до зірок — через безпосередній колапс специфічної газо-пилової хмари, внаслідок якого можуть з'являтись об'єкти з масою, меншою від 13M_Юп (подеколи вона не перевищує 1M_Юп<ref>SAO/NASA ADS Astronomy Abstract ServiceШаблон:Ref-en</ref>). Тіла в цьому діапазоні мас, що обертаються навколо своїх зір орбітами радіусом у сотні або й тисячі астрономічних одиниць і мають доволі близьку до зірок природу, є радше коричневими карликами; їхня атмосфера за своїм складом набагато ближча до їхньої зорі, ніж атмосфера акреційно утворених планет із вищим вмістом важких елементів. Більшість безпосередніх зображень екзопланет (як, приміром, отримане у квітні 2014-го) демонструють масивні тіла з широкою орбітою, які, ймовірно, є останньою "маломасивною стадією формування коричневого карлика<ref>A Statistical Analysis of SEEDS and Other High-Contrast Exoplanet Surveys: Massive Planets or Low-Mass Brown Dwarfs?Шаблон:Ref-en</ref>.

Прив'язування до 13M_Юп не має точного фізичного сенсу: злиття ядер дейтерію може відбуватися в деяких об'єктах із масою, нижчою за вказаний рівень<ref>DEUTERIUM BURNING IN MASSIVE GIANT PLANETS AND LOW-MASS BROWN DWARFS FORMED BY CORE-NUCLEATED ACCRETION 2013 June 20</ref>, оскільки інтенсивність цього процесу до певної міри залежить від хiмічного складу<ref>Astrophysics (since Apr 1992)</ref>. Жан Шнайдер (Шаблон:Lang-fr), засновник Енциклопедії позасонячних планет, включає у свій каталог об'єкти до 25M_Юп, заявляючи: «Той факт, що немає жодної особливості в позначці 13 M_Юп в спостережуваному спектрі мас підштовхує до відкидання цієї масової межі»<ref>Defining and cataloging exoplanets: the exoplanet.eu database Шаблон:Ref-en </ref>. На думку паризького астронома, той факт, що небесних тіл із масою 25M_Юп в космосі виявлено найменше, є ґрунтовною вказівкою саме на цей «вододіл» субкоричневих карликів та екзопланет<ref name="Великий всесвіт" />. The Exoplanet Data Explorer включає до свого переліку екзопланет об'єкти до 24 M_Юп з поясненням: «Уведений робочою групою МАС бар'єр у 13M_Юп фізично невмотивований для планет із кам'янистими ядрами, і важко унаочнюваний через розходження й неоднозначність»<ref>The Exoplanet Orbit Database Шаблон:Ref-en 11 Feb 2011</ref>. В Екзопланетний архів NASA заносяться відомості про об'єкти з масою (або мінімальної маси) до 30M_Юп включно<ref>Exoplanet Criteria for Inclusion in the Archive Шаблон:Ref-en NASA Exoplanet Archive</ref>. Поза тим, опріч синтезу дейтерію, процесу формування та розташування, є інший критерій для розмежування планет і коричневих карликів: здатність ядра небесного тіла стримувати своїм тиском Шаблон:Нп або Шаблон:Нп<ref>PLANETESIMALS TO BROWN DWARFS: What is a Planet? Шаблон:Ref-en </ref>.