Длительное исследование экзопланет показывает, что наша Солнечная система типична

Астрономы давно задумывались, является ли конфигурация планет в нашей Солнечной системе типичной во Вселенной. Новые результаты продолжительного исследования экзопланет помогают ответить на этот вопрос.

Небольшие скалистые планеты в нашей Солнечной системе, такие как Земля, находятся ближе к Солнцу, тогда как гигантские планеты, такие как Юпитер и Сатурн, расположены дальше. "Калифорнийский обзор наследия" (California Legacy Survey) наблюдал за самыми яркими звездами северного полушария в течение 30 лет, чтобы определить, организованы ли таким же образом другие звездные системы.

Результаты наблюдений опубликованы в двух статьях журнала "Astrophysical Journal Supplement", рассказывают в Калифорнийском университете в Риверсайде.

Выявлено, что подавляющее большинство гигантских экзопланет находятся на расстоянии от 1 до 10 астрономических единиц от своих звезд.

Астрономическая единица (а.е.) равна почти 150 миллионам километров - это среднее расстояние между Землей и Солнцем. Юпитер находится примерно в 5 а.е. от солнца, а Сатурн — около 10.

"Это говорит нам, что действительно, такие звездные системы, подобные нашей, довольно типичны", - сказал астрофизик указанного вуза Стивен Кейн. "Это также дает нам много информации о том, как и где могут формироваться гигантские планеты".

Один из популярных методов поиска экзопланет включает наблюдение за звездами на предмет «колебания», когда звезда делает движения к Земле и от от нее. Эти колебания, вероятно, вызваны гравитационным притяжением, которое оказывает на звезду рядом расположенная планета.

Этот метод предвзят насчет планет, близких к своим звездам, поскольку звезды в таком случае, вероятно, будут иметь большие колебания.

По словам Кейна, было необходимо, чтобы это наблюдение было таким длительным, каким оно было, так как колебания от более удаленных планет менее заметны, и им также требуется, как правило, гораздо больше времени, чтобы обернуться вокруг своих звезд. Например, Сатурну нужно 30 лет, чтобы обойти Солнце.

"Если мы наблюдаем за другой звездой в течение 30 лет, мы можем начать видеть, может ли эта звезда иметь Сатурн", - сказал Кейн.

Многие из поисков планет вокруг других звезд нацелены на определенный участок неба или определенный тип звезд. В данном проекте применялся гораздо более широкий подход, который работал подобно демографической переписи, в ходе которой опросники изучают широкий круг людей.

"Если вы наблюдаете только за парой звезд, вы задаетесь вопросом, правильны ли ваши результаты", - сказал Кейн. "Наблюдая случайную выборку из сотен звезд, мы можем быть уверены, что результаты являются более репрезентативными для звезд в целом".

Телескопы в обсерватории В.М. Кека на Гавайях и в обсерватории Лик вблизи Сан-Хосе, штат Калифорния, во время всего периода исследования наблюдали за 719 солнцеподобными звездами. Они обнаружили 177 планет, некоторые из которых в 20 раз превышают массу Юпитера.

Иллюстрация показывает, где находятся планеты-гиганты относительно своих звезд. Гигантские планеты, близкие к своим звездам, получают большое количество света и тепла, и поэтому они украшены солнцезащитными очками. Более дальние гиганты холодные и изображены с шапками и наушниками. По горизонтали — дистанция от звезды в земля-солнечных единицах; по вертикали — количество гигантских планет на 100 звезд. California Legacy Survey/T. Pyle (Caltech/IPAC)

Этот проект был поддержан Калифорнийским университетом, Калифорнийским технологическим институтом, Гавайским университетом, Университетом штата Теннесси, НАСА, Национальным научным фондом США, Google, а также Кеном и Глорией Леви.

Кейн сотрудничает с проектом в течение 15 лет. Он также участвует в подобном исследовании звезд в южном полушарии с обсерваторией MINERVA-Australis в Университете Южного Квинсленда в Австралии.

Он надеется использовать результаты Калифорнийского осмотра наследия для прогнозирования того, что может найти спутник TESS от NASA. Эта миссия ищет экзопланеты, которые потенциально могли бы поддерживать жизнь, наблюдая за транзитами — событиями, которые периодически блокируют часть света от их звезд.

"Это исследование позволило нам многое узнать о наших соседних гигантских планетах", - сказал Кейн. "Мы надеемся, что новые миссии помогут нам найти и узнать больше о планетах размером с Землю".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.