Команда ученых из Испанского национального исследовательского совета и Университетского колледжа Лондона под руководством испанца Игнаси Рибаса и француза Жана-Филиппа Больё повторила достижение другого французского астронома. Сто с лишним лет назад Урбан Леверье, изучая неравномерность движения планеты Уран, заподозрил, что за её орбитой скрывается ещё одно крупное небесное тело. Леверье вычислил, где возмутитель спокойствия Урана должен находиться, и Нептун – такое название получила новая планета – был немедленно обнаружен немецкими астрономами.
Вновь открытые у других звёзд планеты астрономы называют не слишком романтично – к имени звезды приписываются по очереди строчные буквы латинского алфавита, начиная с «b». Буква «a» зарезервирована для самой звезды, а заглавные буквы обозначают компоненты кратных звёздных систем.
Например, ближайшая к нам звезда «альфа» Центравра, или Толиман, на самом деле является тройной системой, и если у её главной компоненты обнаружатся планеты, они получат названия «альфа» Центавра Ab, «альфа» Центавра Ac (Толиман Ab, Толиман Ac) и так далее. Пока планеты известны лишь у одной из компонент кратной звёздной системы, соответствующую заглавную букву обычно опускают («альфа» Центавра b, «альфа» Центавра c и так далее).
Этот гигант уже изучался двумя независимыми научными группами, которые отметили, что у GJ436b очень необычная орбита. Она сильно вытянута, что нехарактерно для планет, близких к своим звёздам: приливные силы должны «округлять» орбиту, сводя её эллиптичность к нулю. Впрочем, заметив необычную форму орбиты, ученые отказались от дальнейших поисков, предположив лишь возможность влияния на небесное тело со стороны более удалённого от звезды небесного тела.
Другая замечательная особенность орбиты GJ 436b – постоянный дрейф моментов прохода по небесному телу относительно расчётных. Гигант проходит диск звезды по самому краю, едва показываясь на нём, поэтому несоответствие расчётных и наблюдаемых моментов прохода по диску особенно легко заметить. Подобный дрейф прежде часто наблюдался в других исследованиях, посвященных тройным системам небесных тел.
один из самых удачливых сыщиков маленьких планет. Две из четырех «супер-земель», открытые людьми на сегодняшний день, были обнаружены при его участии. Новая планета, по его словам является раскаленным двойником замороженной планеты OGLE-2005-BLG-390lb, открытой командой Больё два года назад при помощи метода микролинзирования. Две друге планеты класса супер-земель, известные нам - это так же горячие планеты Gliese 581b и Gliese 876d, обнаруженные благодаря эффекту Доплера. Кстати, при повторном анализе доплеровских данных GJ436 учёным также удалось увидеть сильный сигнал, возникающий из-за движения второй планеты.
Дальше оставалось лишь подставить в модель наблюдательные данные и подогнать параметры системы для наилучшего им соответствия.
На основании этой процедуры учёные и сделали свои выводы. По их словам, масса GJ436c составляет от 4,1 до 5,3 масс Земли, а эллиптичность её орбиты лишь немногим больше эллиптичности орбиты GJ436b. Прежняя самая лёгкая из известных внесолнечных планет обладала массой в 5,5 масс Земли. Следует понимать, однако, что сравнение здесь может быть лишь формальным: неточность определения массы превосходит разницу между двумя величинами.
Вообще-то, открытие очередной внесолнечной планеты уже не вызывает столь бурной реакции, как раньше. Астрономам известно уже почти три сотни планет, вращающихся вокруг далеких звезд.
Астрономам известны пять основных методов обнаружения внесолнечных планет.
Во-первых, это метод прямых наблюдений - мы можем элементарно увидеть планету рядом с другой звездой, подобно тому, как видим планеты нашей звёздной системы. Впрочем, хотя сфотографировать гигантскую планету у другой звезды таким способом однажды удалось, обнаружена она была другим способом. Тем не менее, развитие телескопов позволяет надеяться, что скоро метод прямых наблюдений станет именно методом обнаружения.
Во-вторых, это доплеровский метод: измеряя смещение линий различных элементов в спектре звезды, астрономы могут заметить периодические изменения её скорости, связанные с обращением светила вокруг центра масс системы звезда-планета. Этот метод особо чувствителен к массивным планетам, расположенным рядом со своими светилами. При этом желательно видеть орбиту системы «с ребра» - в противном случае никаких изменений скорости не будет. Этим методом были открыты большинство внесолнечных планет. Его небольшая модификация - измерение моментов прихода импульсов от пульсаров - работает для этого типа небесных объектов.
Третий метод - астрометрический: астрономы измеряют смещение положения звезды, также вызванное её обращением вокруг общего с планетой центра масс. Выглядит такое смещение, как «виляние» звезды в стороны от средней траектории её перемещения по небу относительно более далёких звёзд. Этот метод также чувствителен к массивным спутникам звезды, однако расположенным, напротив, на относительно большом от неё расстоянии. Кроме того, он работает лишь для близких звёзд. Пока таким методом открывались лишь спутники-звёзды, планеты слишком маломассивны, чтобы вызвать заметное смещение.
Четвёртый метод, активно развивающийся в настоящее время - метод транзитов. Астрономы следят за блеском большого количества звёзд. Если плоскость орбиты планеты пересекает диск звезды, будут происходить регулярные «частные затмения» или прохождения планеты по диску звезды. Хотя заметить крохотный диск планеты на неразличимом в телескоп диске звезды нельзя, блеск звезды чуть ослабнет. Этот метод чувствителен к крупным спутникам, однако требует, чтобы мы смотрели на систему «с ребра»: в противном случае затмений не будет. Данным методом большинство внесолнечных планет открывается в настоящее время.
Пятый метод - гравитационное линзирование. Если звезда с планетой проходит перед какой-то далёкой звездой, блеск последней будет увеличиваться за счёт эффекта гравитационного линзирования. Наличие планеты чётко отметится на кривой блеска в виде дополнительного пика. Так были открыты несколько планет массой, близкой к массе Земли. Кроме того, возможны различные вариации этого метода - например, можно наоборот, искать планету у звезды-источника с помощью расположенной на луче зрения звезды-линзы. Недостаток этого метода - единичность каждого события. Поймав одно событие гравитационного линзирования, от данной звезды-линзы, следующего события нужно ждать очень долго.
Компьютерное моделирование системы из трёх тел – звезды GJ436, планеты-гиганта GJ436b и «супер-Земли» GJ436c – показало, что вращение последней вокруг своей оси, скорее всего, не является синхронизированным с обращением по орбите: слишком сильное влияние на неё планеты-гиганта. Один оборот вокруг своей оси, по расчётам учёных, планета делает за 4,2 дня. Однако за это время проходит почти год, поэтому центральное светило движется в небе гораздо медленнее, и световые сутки продолжаются на планете 22 дня, или 4 с лишним её года.
Расчетом климатических условий вновь открытой планеты занималась астрофизик Лондонского Университетского колледжа Джованна Тинетти. По её словам, планета имеет температуру поверхности в диапазоне +130…+430 градусов Цельсия, а на полюсах она может опускаться до +80. Однако, подчеркнула она, эти оценки носят чисто спекулятивный характер, так как ученым ничего неизвестно об атмосфере планеты.
Как заявил Игнаси Рибас, ведущий автор публикации в Astrophysical Journal Letters, открытие его команды еще нуждается в подтверждении независимыми экспертами. Рибас надеется, что эта работа откроет целую серию новых публикаций об открытии новых маленьких внесолнечных планет. Рано или поздно такой поиск должен привести к обнаружению миров, очень похожих на земной.
