Климатические различия
Экстрасолнечные планеты будоражат воображение первооткрывателей и авантюристов - как сильно они хотели бы собрать чемоданы, чтобы отправиться на вторую Землю. Ученые тормозят наметившуюся эйфорию, ведь далекие миры не только слишком далеки, но и в большинстве своем крайне враждебны жизни.
Еще лет десять назад считалось не более чем простым предположением, что на просторах Вселенной, помимо нашей Солнечной системы, существует еще много подобных объектов. Астрономы тщательно искали на небе следы внесолнечных планет. Сначала у них не было другого выбора, кроме как обнаружить легкое колебание звезды, вызванное гравитационным притяжением спутника. Только в 1995 году первая экзопланета появилась в сети и вызвала настоящее планетарное безумие - находки накапливались, и благодаря развитию технологий астрономы теперь знают о более чем 230 далеких спутниках.
Конечно, ученым недостаточно просто подтвердить их существование. Насколько они большие, насколько земные и насколько на них тепло? Чтобы ответить на эти вопросы, целесообразно открыть так называемую транзитную планету, которая, если смотреть с Земли, проходит перед своей звездой один раз за каждый оборот. При этом она затемняет часть своей центральной звезды - больше или меньше, в зависимости от размера планеты. В целом они забирают около одного процента яркости своей звезды, но этого достаточно, чтобы вывести радиус экзопланеты, например. К сожалению, пока известно только 17 таких планет, и все они газовые гиганты.
Они состоят в основном из легких элементов, таких как водород и гелий, и могут объединять до 13 масс Юпитера, чтобы все еще считаться планетой. Это гарантирует, что внутри них не происходят термоядерные процессы, как в звездах, и, следовательно, они не излучают сами по себе. Газовые планеты похожи по размеру и структуре на Юпитер, но все обнаруженные до сих пор находятся намного ближе к своей звезде и вращаются вокруг нее соответственно быстрее. Кроме того, из-за того, что они находятся так близко к своему солнцу, они совершают заблокированное вращение, то есть всегда смотрят одной и той же стороной.
Горячий ветер
Огромное тепло, выделяющееся на их поверхности, излучается в виде теплового излучения. Удача для астрономов, потому что в этом инфракрасном спектральном диапазоне планета лучше отделена от звезды, чем в оптическом диапазоне. Хизер Кнутсон из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже и ее коллеги используют инфракрасные глаза космического телескопа Спитцер, чтобы зафиксировать свет от газового гиганта HD 189733b, находящегося в шестидесяти световых годах от нас.
Исследователи пользуются тем фактом, что планета иногда исчезает за своей звездой, а вместе с ней и ее инфракрасное излучение. Это позволило Кнутсон и ее команде создать первую климатическую карту экзопланеты. Согласно данным, на солнечной стороне преобладают температуры 930 градусов по Цельсию, а на ночной - 650 градусов по Цельсию. Из-за этой удивительно небольшой разницы ученые предполагают, что сильные ветры распределяют энергию, поглощенную на дневной стороне, по всей атмосфере планеты.
Тепловой рекорд
Гораздо более простая картина этих гигантов представлена астрономами во главе с Джозефом Харрингтоном из Университета Центральной Флориды. Они также использовали телескопы Спитцера для регистрации теплового излучения планеты размером с Сатурн HD 149026b, используя ту же технику. Его дневная сторона имеет температуру около 2000 градусов по Цельсию и, таким образом, является рекордсменом по теплу среди экзопланет. Чтобы достичь таких пиков, он должен поглощать весь падающий на него звездный свет.
Такие высокие температуры, которые больше напоминают маломассивную звезду, ранее не считались возможными учеными на планетах, и поэтому они до сих пор ломают голову над тем, что именно привело к этому рекорду. Однако, поскольку известна лишь четвертая экзопланета, температура которой известна, вскоре может стать ясно, насколько на самом деле уникальна HD 149026b. Впрочем, даже если температура будет на несколько сотен градусов ниже, о пригодных для жизни условиях не может быть и речи.