Как найти все планеты земли

Сатурн, наблюдаемый через любительский телескоп
Сатурн, наблюдаемый через любительский телескоп

Помимо звезд, на ночном небе можно увидеть и различные планеты нашей Солнечной системы. Но невооруженным глазом можно разглядеть только ближайшие планеты: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти планеты видны практически всегда, за исключением тех моментов, когда они расположены слишком близко к Солнцу, относительно нас. Нельзя увидеть сразу все планеты. Так как Земля и остальные планеты находятся в постоянном движении, то имеются определенные графики их появления на небе.

Для начала нужно научиться отличать планеты от звезд. На ночном небе звезда представляет собой крошечную точку, а планета принимает форму диска. Естественно, проще всего наблюдать яркие планеты. Самыми яркими планетами на ночном небе являются газовые гиганты: Юпитер и Сатурн.

Также, каждой планете соответствует свой цвет:
• Меркурий — ярко-желтый;
• Венера — серебристая;
• Марс, как ни странно — красный;
• Юпитер — белый и является вторым по яркости объектом на ночном небе;
• Сатурн — светло-желтый.

Соединение пяти планет на ночном небе Южного полушария
Соединение пяти планет на ночном небе Южного полушария

Не забывайте, что огни ночного города сильно уменьшают количество видимых объектов на небе. Так что лучше всего наблюдать за небом вдали от цивилизации.

Так как планеты обычно не расположены друг рядом с другом, то нужно знать, где их искать. Меркурий, например, плохо виден в большинстве случаев, но хорошо виден примерно в середине августа. Марс же двигается по небу с запада на восток и его можно найти ранним утром ближе к горизонту. Сатурн можно обнаружить в созвездии Весов.

Планеты лучше всего видны в определенные периоды времени, в зависимости от данного расположения в Солнечной системе. Чтобы точно не пропустить появление той или иной планеты, используйте астрономические календари, в которых подробно указаны данные о больших планетах, кометах и астероидах, доступных для наблюдения любительскими средствами.

Делитесь этой статьей в своих социальных сетях, а также не забывайте поставить палец вверх, подписаться на наш канал и оставить комментарий, если вам понравилась данная публикация!

Telegram: https://t.me/different_angle

Яндекс.Дзен: https://zen.yandex.ru/different_angle

Канал не позиционирует себя, как источник стопроцентно правдивой информации, а лишь претендует быть таковым.

Предложить свою статью, замечание или просто написать автору: @different_angle_bot
Предложить свою статью, замечание или просто написать автору: @different_angle_bot


Загрузить PDF


Загрузить PDF

Астрономические объекты постоянно меняют свое расположение. На ночном небе вы можете увидеть звезды, созвездия, планеты и другие тела. Невооруженным глазом можно увидеть пять планет (благодаря их яркости): Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти планеты видны практически всегда, за исключением коротких промежутков времени, когда они подходят очень близко к Солнцу. Вы не сможете увидеть сразу все планеты – существуют графики их появления на ночном небе. Эта статья расскажет вам, как найти и распознать планеты на небе.

  1. Изображение с названием Find Planets In The Night Sky Step 1

    1

    Научитесь различать планеты и звезды. Как правило, планеты ярче звезд. Более того, планеты расположены близко к Земле, поэтому на небе они принимают форму диска, а не крохотной точки.[1]

  2. Изображение с названием Find Planets In The Night Sky Step 2

    2

    Ищите яркие планеты. Тусклые планеты сложно найти, даже если они находятся в зоне видимости. Запомните: проще всего разглядеть Юпитер и Сатурн.

  3. Изображение с названием Find Planets In The Night Sky Step 3

    3

    Запомните цветовую гамму. Каждая планета отражает солнечный свет в определенном цветовом спектре. Поэтому запомните цвета, которые соответствуют планетам.

    • Меркурий мерцает и окрашен в ярко-желтый цвет.
    • Многие ошибочно принимают Венеру за НЛО, потому что она имеет дискообразную форму и окрашена в серебристый цвет.
    • Марс окрашен в красный цвет.
    • Юпитер окрашен в белый цвет и является вторым по яркости объектом на ночном небе.[2]
    • Сатурн окрашен в светло-желтый цвет.

    Реклама

  1. Изображение с названием Find Planets In The Night Sky Step 4

    1

    Помните, что огни ночного города помешают вам найти планеты на небе. Поэтому лучше всего разглядывать ночное небо в сельской местности. Если вы находитесь в городе, найдите открытое пространство, где вам не будет мешать свет, который отражается от стен зданий.[3]

  2. Изображение с названием Find Planets In The Night Sky Step 5

    2

    Посмотрите на правое полушарие небесного свода. Так как планеты на ночном небе не расположены рядом друг с другом, необходимо знать, где их искать. Проще всего найти планету, когда она является частью созвездия.

    • Меркурий расположен близко к Солнцу, поэтому в большинстве случаев он не виден из-за сильного солнечного свечения. Но эта планета хорошо видна в середине августа.[4]
    • Марс можно найти ранним утром ближе к горизонту. Эта планета движется на восток.
    • Юпитер расположен очень далеко от Солнца.
    • Яркий Сатурн ищите в созвездии Весов.
  3. Изображение с названием Find Planets In The Night Sky Step 6

    3

    Учитывайте ваше местоположение на Земле. Планеты видны в определенные промежутки времени. Помните, что ранней ночью планеты видны на восточном полушарии небосвода, а поздней ночью – на западном. Определяя периоды видимости планет, учитывайте ваше местоположение на Земле.

    Реклама

  1. Изображение с названием Find Planets In The Night Sky Step 7

    1

    Определите период видимости той или иной планеты. Период видимости – это временной промежуток, в течение которого планета видна на ночном небосклоне. Период видимости может простираться от нескольких недель до двух лет. Период видимости планет можно найти в астрономических каталогах.

  2. Изображение с названием Find Planets In The Night Sky Step 8

    2

    Запомните время суток для наблюдения за планетами. Большинство планет лучше видны на рассвете и на закате. Но планеты можно найти и на ночном небе; в этом случае наблюдайте за небесными телами поздней ночью, когда вокруг достаточно темно.[5]

  3. Изображение с названием Find Planets In The Night Sky Step 9

    3

    Определите время, когда конкретные планеты видны на небе каждую ночь. Сопоставьте периоды видимости планет со временем их появления на ночном небосводе, чтобы выяснить время, когда вы сможете наблюдать за определенной планетой (в это время планета будет лучше всего видна).

    • Меркурий виден несколько раз в год. В этом году вы сможете понаблюдать за ним с 5 января по 25 января, с 28 апреля по 21 мая, с 30 августа по 21 сентября и с 19 декабря по 7 января 2017.
    • Марс виден ранним утром. С 16 апреля по 29 июня, планета перемещалась выше по небосводу и при этом становилась ярче.[6]
    • Юпитер можно наблюдать на рассвете. В 2016 году за планетой можно было наблюдать с 7 января по 8 мая в знаке зодиака Дева.[7]
    • Сатурн виден на закате. С 25 марта по 12 августа 2016 года ретроградный Сатурн проходит по знаку Скорпиона, его можно рассмотреть на рассвете.[8]

    Реклама

Советы

  • Если вы наблюдаете за небесными телами в холодное время года, одевайтесь потеплее.
  • Чтобы лучше разглядеть планеты, оградите себя от уличного освещения, выехав за черту города.

Реклама

Похожие статьи

Об этой статье

Эту страницу просматривали 326 215 раз.

Была ли эта статья полезной?

Рассматривать звездное небо — увлекательное занятие для летних вечеров в ясную погоду, особенно за городом, где световое загрязнение не так сильно. Как находить созвездия и наблюдать Луну, мы уже рассказывали. Сегодня — о том, как увидеть невооруженным глазом планеты Солнечной системы.

Как найти планеты на небе?

На небе есть пять звезд, которые ты увидишь без телескопа, — и они сильно отличаются от тысяч других. Об этом уже знали вавилоняне, египтяне и, конечно, греки. Они назвали их планетами, что в переводе с греческого означает “странник”, то есть путешественник.

Мы не видим планеты каждую ночь на одном и том же месте. Блуждающие звезды проходят через многие созвездия в течение недель или месяцев. Все пять планет не мерцают, как звезды, но временами светятся очень ярко. Ты хорошо их знаешь — это Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.

Планеты — не излучают свет сами, как Солнце, а лишь отражают его свет. Это то же самое, что на белый лист бумаги посветить лампой в темноте. Планеты вращаются вокруг Солнца как по очень близкой орбите (например, Меркурий), так и по очень далеким орбитам (например, Уран и Нептун). Поэтому Уран и Нептун можно рассмотреть только с помощью бинокля или подзорной трубы.

Наша Земля, конечно, тоже планета. Она делает полный оборот вокруг Солнца за один год. Этого греки тогда не знали, Землю нельзя было увидеть со стороны. Они только видели, что все звезды и Солнце день за днем двигаются вокруг Земли.

Греки насчитали на небе пять планет. Только со времен Коперника люди признали, что мир устроен иначе и что Земля тоже является планетой. Позже ученые обнаружили еще две планеты, которые нашли с помощью телескопа. Так в Солнечной системе оказалось 8 планет.

8 планет Солнечной системы

8 планет Солнечной системы и множество малых тел между орбитами Марса и Юпитера. Видишь, на самой дальней орбите от Солнца маленький Плутон? Раньше его считали планетой

Как найти планеты на небе?

Есть такое стихотворение: “Мы все знаем: мама Юли села утром на пилюли”. Здесь девять слов. С первой буквы каждого слова начинается название планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Плутон сейчас считают карликовой планетой.

На небе действительно сложно найти Меркурий. Он расположен слишком близко к Солнцу, и поэтому иногда увидеть его можно только сразу после захода и перед восходом солнца. Но если горы, деревья или дома закрывают тебе линию горизонта, это будет сложно. У римлян и греков Меркурий (греки называли его Гермес) был посланцем богов, потому что он быстрее других планет поворачивался к Солнцу.

Как увидеть Венеру на небе

Давай начнем с Венеры. Ее орбита ближе к Солнцу, чем орбита Земли, но дальше, чем орбита Меркурия. Ты можешь наблюдать Венеру сразу после захода солнца, если посмотришь на запад, когда небо достаточно светлое, но других звезд еще не видно.

Венера светится намного ярче, чем может светить Сириус, — самая яркая неподвижная звезда. Бывало такое, что люди, которые вечером шли вместе со мной от метро домой по направлению на запад, не верили, что яркий свет перед ними — это свет звезды. Они думали, что это самолет или искусственный спутник. Венера медленно движется, опускаясь к горизонту, и через пару часов после заката исчезает за ним.

Эту планету можно увидеть утром, когда солнце еще не поднялось над горизонтом, и вечером — сразу после захода солнца. Поэтому ее иногда называют утренней или вечерней звездой. Если ты уже увидел Венеру вечером, скорее всего, и на следующие сутки ты также увидишь ее после захода Солнца. Это называется “вечерний период видимости Венеры”.

Но если Венеру больше не видно по вечерам, значит, что вечерний период видимости Венеры закончился. И на вечернее небо она вернется через 19 месяцев. Если ты не хочешь ждать 19 месяцев, то можешь поискать Венеру на утреннем небе.

Таким образом, Венера периодически пропадает после заката и снова возвращается на востоке, перед появлением солнца. Но греки просто не могли поверить, что она вращается вокруг Солнца. Это доказал лишь Галилео Галилей. С помощью своего телескопа он увидел, что Венера освещается Солнцем с разных сторон, из чего стало понятно, что она движется вокруг Солнца.

Венера является поистине самым ярким и самым красивым объектом на небе. Благодаря чудесному блеску Венеру назвали в честь древнеримской богини красоты и любви. Греки же ее называли не Венерой, а Афродитой.

Почему звезды мерцают, а планеты — нет?

Можно ли увидеть Марс

Марс также очень хорошо заметен на небе: иногда его можно наблюдать на протяжении всей ночи. Это связано с тем, что он находится далеко от Солнца, — дальше, чем наша Земля. В этом и состоит различие: планеты, которые находятся ближе к Солнцу, чем Земля, мы видим только вечером или утром. А все планеты, которые находятся от Солнца дальше, чем Земля, видны всю ночь.

Существует такой день, когда Марс видно всю ночь и он оказывается выше всего над горизонтом ровно в полночь. Это значит, что Марс находится в противостоянии. Так называют взаимное расположение светил, когда Солнце, Земля и Марс находятся на одной прямой, и при этом Земля — между Солнцем и Марсом. В таком положении Марс ближе всего к Земле и полностью освещается солнцем.

Именно поэтому в такие моменты Марс особенно яркий. Если с наступлением вечера высоко на небе, где днем было солнце, ты увидишь красноватую яркую звезду, которая не мерцает и не искрится, а спокойно светится, то знай: это Марс — римский бог войны. Греки называли его не Марс, а Арес. Красный цвет означал кровь и ржавое железо. Из железа ковали оружие для войны.

К слову сказать, Марс — это единственная видимая планета, у которой есть отчетливый цвет. Его отлично видно на ночном небе в течение нескольких месяцев. В некоторые годы он светит особенно ярко, но никогда не бывает таким же ярким, как Венера.

Как найти на небе Юпитер и Сатурн

Ярче Марса, но не так ярко, как Венера, светит Юпитер. Греки его называли Зевс. Если ты увидишь Юпитер безлунной ночью, он будет самым ярким светилом на небе. Тогда его очень легко заметить. Его видно многие месяцы каждый год. Это удивительно! Ночью он движется по тому же пути, где днем проходило Солнце. Каждые 13 месяцев Юпитер оказывается в противостоянии с Солнцем и светит особенно ярко. Помнишь, с Марсом происходит нечто похожее?

Сатурн назвали в честь древнеримского бога земледелия. Греки называли его Кронос. Он был вторым по силе богом и отцом Зевса. Он съел всех своих детей, потому что боялся, что они отберут у него власть. Только Зевса (он же Юпитер) спрятала мать, и позднее он сверг своего отца.

Ты, наверное, думаешь, что у греков какие-то жестокие сказки. Я тоже так думаю. На небе Сатурн — это яркая звезда, которая светит не так ярко, как Юпитер, но всегда это очень впечатляет. Его видно на небе несколько месяцев каждый год. В июле 2020 года на ночном небе ты увидишь Сатурн, а потом он снова покажется только через 12,5 месяца. К сожалению, его удивительные кольца можно рассмотреть только в телескоп.

Почему звезды мерцают, а планеты — нет?

На самом деле неподвижные звезды сами не мерцают и не искрятся. Астронавты в космосе видят, что звезды светят спокойно. В том, что звезды мерцают, виноват воздух вокруг нашей Земли. Он как будто всегда немного дрожит. Лучше всего это заметно в жаркие летние дни, когда смотришь в окно. Тогда кажется, что воздух как будто вибрирует и на горизонте блестит что-то маленькое (например, деревья). А звезды — это маленькие точки на небе, ведь они очень-очень далеко, поэтому воздух их “подергивает”.

Если посмотреть на планеты в телескоп, то ты увидишь: это не точки, а небольшие кружочки. Свет от одной части такого кружочка не искрится и не мерцает, в то время как свет от другой части “дрожит”.

В какое время лучше наблюдать на ночном небе Марс, Венеру и Юпитер

Как отыскать на небе звезды мы разобрались, а вот как найти на звездном небе планеты и отличить их от звезд?

В каких точках ночного неба нужно искать планеты?

Планеты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца, как и наша Земля, и поэтому, у них нет определенного места среди созвездий. Зная, где находилась каждая планета в известный день и час, не особенно трудно высчитать, где каждая из них будет находиться в любой день и час.

Планеты Солнечной системы

Планеты Солнечной системы

Движение планет по небосклону различают на прямое движение (когда планета движется с запада на восток) и попятное движение (планета “пятится”, то есть двигается с востока на запад). На самом деле, естественно, планеты всегда движутся “прямым” движением, а понятное движение есть только видимое с Земли и временное.

Все планеты движутся вокруг Солнца, как и Земля, но вот что не всякому известно, а между тем очень важно: видимый путь по звездному небу для всех планет почти один и тот же. Все планеты передвигаются на небе по одной общей “дорожке”, через одни и те же созвездия, и хотя планеты и выделывают на своем пути узлы и петли, но все это строго в пределах этой самой “дорожки”, кстати, очень узкой. Где же её искать? Достаточно сказать, что на той же дорожке находятся и видимый путь Луны и видимый путь Солнца.

Если бы мы стояли на Солнце и смотрели на бегущий вокруг него земной шар, то в сентябре любого года мы увидели бы нашу планету — землю пониже Андромеды, в созвездии Рыб, в октябре — в созвездии Овна, в ноябре — в созвездии Тельца, в декабре — в созвездии Близнецов, и так далее. Отмечая путь земного шара на небесном глобусе, мы получили бы круг. Этот круг называется эклиптикой.

Если мы так же отметим на глобусе пути всех остальных планет, то у каждой из них будет свой путь, и он будет несколько отклоняться от эклиптики, но не на много, так что все эти пути займут среди звездного неба довольно узкий пояс.

Этот пояс называется зодиаком и проходит через 12 созвездий.

Древние астрономы, придумавшие зодиак, считали, что не Земля движется вокруг Солнца, а Солнце вокруг Земли. Под эклиптикой они разумели круг, описываемый по звездному небу в течение года не Землей, а Солнцем. Очевидно, видимая линия будет одна и та же, а разница в том только, что, смотря с Солнца на Землю, в сентябре, мы увидели бы Землю в созвездии Рыб, а смотря в то же время с Земли на Солнце, мы увидели бы Солнце в противоположном Рыбам созвездии Девы.

Вас может заинтересовать

  • 3 самые большие пустыни Земли: Антарктида, Арктика и Сахара
  • Законы Кеплера для движения планет
  • 4 вида обитаемых экзопланет
  • Полное руководство по планетам которые вы можете увидеть в телескоп
  • Блуждающие планеты в космосе (планеты-изгои)

В созвездии Рыб находится точка весеннего равноденствия. В ней Солнце виднеется в начале весны (21 марта), а в созвездии Девы находится точка осеннего равноденствия, — в ней Солнце виднеется в начале осени (23 сентября). В этих двух точках линия эклиптики пересекается с линией небесного экватора.

Эклиптика более всего удалена от экватора на север в созвездии Близнецов (точка летнего солнцестояния, 22 июня), а на юг — по ту сторону экватора, в южном полушарии неба, в созвездии Стрельца (зимнее солнцестояние, 23 декабря). Последние две точки находятся на Млечном Пути. Впрочем, это совершенно случайно, так как с течением веков точки равноденствий и солнцестояний понемногу отступают вправо: в древности точка весеннего равноденствия была в созвездии Овна, а точки летнего и зимнего солнцестояний были в созвездиях Рака и Козерога.

Это явление называется предварением равноденствий: равноденствие каждый год наступает почти на 20,5 минут раньше, чем Солнце придет в прошлогоднюю точку весеннего равноденствия. Точка равноденствия отступает на 15 градусов раз в 1074 года, а за 26 тысяч лет точка равноденствия обойдет весь зодиак.

Главная суть состоит в том, что все планеты, а также и Луна и Солнце всегда находятся в каком нибудь из созвездий зодиака, поблизости эклиптики, и нигде больше их искать не имеет смысла. Меркурий удаляется от эклиптики к северу и к югу, самое большее на 7 градусов, Луна на 5 градусов, Венера на 3,5 градуса, Сатурн на 2,5 градуса, Марс менее 2 градусов, а Юпитер всего на один градус с небольшим. Тоже и Уран и Нептун. Поэтому, проведя вдоль эклиптики биноклем, мы должны увидеть планеты все до одной, бегущие по своей “дорожке”.

Наблюдение Марса, Венеры, Юпитера, Урана и Нептуна

На самом деле мы не увидим искомой планеты в двух случаях:

  • когда планета находится в той части эклиптики, которая скрыта в этот час под горизонтом.
  • когда планета находится на эклиптике слишком близко к Солнцу.

Первый из этих случаев бывает, конечно, с каждой планетой, — поэтому мы и не видим их всех одновременно.

Второй случай составляет, так сказать, постоянное состояние у Меркурия: у нас в России его очень трудно наблюдать в лучах зари. Он виден хорошо только на ясном небе южных стран, пред восходом Солнца или тотчас после заката Солнца.

Уран и Нептун можно наблюдать только в телескоп.

Остаются Венера, Юпитер, Марс и Сатурн, — мы назвали их в порядке их блеска: Сатурн блестит как звезда первой величины, остальные — сильнее Сириуса, хотя блеск их не всегда одинаков.

Блеск планет зависит главным образом от расстояния планеты от Земли, а оно может увеличиваться и уменьшаться в несколько раз. Марс, например, в пять раз ближе к нам, когда Земля находится между ним и Солнцем, чем в то время, когда Марс находится по ту сторону солнца. Наоборот, Венера в то время, когда она всего ближе к нам, то-есть в то время, когда она помещается между Землею и Солнцем, становится невидимой, так как в это время к нам обращена ее темная сторона, неосвещенная Солнцем.

Венера, как и Меркурий, внутренняя планета, т.е. она ближе к Солнцу, чем Земля, и потому орбита Венеры, т.е. круг, описываемый Венерою около солнца, находится внутри орбиты Земли. Венера обходит свой круг за 7,5 земных месяцев и затем возвращается на старое место. Но мы не увидим Венеры в прежнем созвездии, где она была 7,5 месяцев назад, потому что в это время сама Земля перешла на другое место, и, смотря с Земли на Венеру, пришедшую на старое место, мы увидим за нею не прежнее созвездие, а другое.

Поэтому для того, чтобы рассчитать, в каком созвездии зодиака видна Венера в такой-то день, пришлось бы вычертить на этот день положение Венеры и Земли и провести от Земли через Венеру прямую черту, которая и укажет на то созвездие зодиака, в котором видна Венера.

Марс — наружная планета, то есть орбита Земли находится внутри орбиты Марса. Он обходит эклиптику в 22,5 месяца, а в каждый месяц проходит одно с небольшим часовое деление эклиптики. Но Марс мало удален от Земли, и положение Земли также довольно сильно действует на видимое положение Марса.

Юпитер и Сатурн — настоящие наружные планеты. Они описывают вокруг земной орбиты такие огромные круги, что положение земли в том или другом краю ее собственной орбиты почти не изменяет видимого положения этих планет. С Земли мы видим их приблизительно так, как видели бы с солнца.

К тому же Юпитер и Сатурн движутся очень медленно: Юпитер обходит  эклиптику в 11 лет 10 месяцев, подвигаясь в год на 2 часовых деления, а Сатурн делает полный оборот за 29 лет и 5,5 месяцев), проходя одно часовое деление в 15 месяцев, по одному градусу в месяц. Поэтому, зная положение Юпитера и Сатурна в каком-нибудь году, не трудно высчитать их положение и на ближайшие годы, даже не заглядывая в календарь.

На прошлой неделе было опубликовано первое изображение экзопланеты, расположенной за пределами Солнечной системы, сделанное мощным космическим телескопом. Рассказываем, как планетологи ищут новые миры и какими они бывают.

Читайте «Хайтек» в

1 сентября НАСА, Европейское и Канадское космические агентства представили первый снимок далекого газового гиганта, расположенного в 4,5 млрд световых лет от Земли. Экзопланета HIP 65426 b на изображении «Джеймса Уэбба» примерно в 6–8 раз тяжелее Юпитера. По меркам планет она еще очень юная: ей от 15 до 20 млн лет.

Наблюдение за HIP 65426 b — один из редких случаев, когда экзопланету можно наблюдать напрямую. Поскольку HIP 65426 b находится примерно в 100 раз дальше от своей родительской звезды, чем Земля от Солнца, телескоп может разделить их свет на изображении.

Экзопланета HIP 65426 b. Изображение: NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI)

Обычно ученым не так везет, и им нужно придумывать альтернативные способы, чтобы найти далекие объекты, у которых в отличие от звезд нет собственного яркого излучения, а только отраженное свечение других объектов.

Что такое экзопланета?

Экзопланетами называют любые планеты, расположенные за пределами Солнечной системы. Всего, по данным НАСА, на 5 сентября 2022 года достоверно подтверждено существование 5 084 экзопланет в 3 811 звездных системах. Кроме того, известно еще о 8 912 планетах-кандидатах. Это означает, что ряд признаков свидетельствуют о том, что вокруг звезды вращается крупный объект, но достоверное подтверждение еще не было получено.

Планеты за пределами нашей Солнечной системы бывают самых разных размеров: от газовых гигантов больше Юпитера до маленьких каменистых планет размером с Землю или Марс. Они могут быть достаточно горячими, чтобы вскипятить металл, или запертыми в глубокой заморозке. Так плотно вращаться вокруг своих звезд, что «год» длится всего несколько дней, а могут блуждать вокруг двух солнц одновременно. А некоторые экзопланеты — бездомные скитальцы, оторванные от своей звезды, они движутся во тьме галактики.

Во всем этом многообразии ученые выделяют четыре основных типа: газовые гиганты, нептуны, суперземли и планеты земного типа. Каждый тип различается по внутреннему и внешнему виду в зависимости от состава.

Типы экзопланет в сравнимом размере. Иллюстрация: NASA, JPL-Caltech

Газовые гиганты — это планеты размером с Сатурн или Юпитер, самые большие планеты в нашей Солнечной системе, или даже еще больше. В этих широких категориях тоже скрывается большое разнообразия. Например, горячие юпитеры были одними из первых обнаруженных типов планет. Это газовые гиганты, вращающиеся так близко к своим звездам, что их температура достигает нескольких тысяч градусов. Юпитер солнечной системы пока гораздо холоднее, но его ждет такое же будущее, когда Солнце перед смертью начнет активно расширяться.

Планеты второй группы по размеру похожи на Нептун или Уран. У них может быть разный внутренний состав, но все они будут иметь внешнюю атмосферу с преобладанием водорода и гелия и скалистые ядра. 

Суперземли — это планеты меньше Нептуна, но больше Земли, аналогов которых нет в Солнечной системе. Как правило, это твердые планеты, которые могут быть (но не всегда) окружены атмосферой. 

Наконец, к последней группе относят планеты размером с Землю и меньше. В Солнечной системе к таким можно отнести Марс, Венеру и Меркурий. Они состоят из горных пород, силикатов, воды или углерода. И так же, как суперземли, в ряде случаев могут быть окружены газовой атмосферой.

Как ищут экзопланеты?

Веками ученые, философы и писатели-фантасты подозревали существование планет вне Солнечной системы, но не было никакого способа узнать, существуют ли они на самом деле. Первое подтверждение обнаружения экзопланеты появилось только в 1992 году. Тогда около пульсара PSR B1257+12 было найдено несколько планет. А спустя три года ученым удалось найти первый горячий юпитер, вращающийся у «живой» звезды 51 Пегаса.

Художественная иллюстрация планеты 51 Пегаса b, вращающейся вокруг своей звезды. Изображение: ESO, M. Kornmesser, Nick Risinger

За последующие годы была исследована лишь небольшая часть Млечного Пути, но уже удалось подтвердить существование тысяч экзопланет. А статистическая оценка, основанная на данных космического телескопа НАСА «Кеплер», показала, что в нашей галактике больше планет, чем звезд. Это означает, что только в Млечном Пути насчитывается более триллиона планет, многие из которых размером с Землю. Некоторые экзопланеты были открыты непосредственно с помощью телескопов, но подавляющее большинство было обнаружено косвенными методам

Метод Доплера

Именно этим способом была открыта первая экзопланета у звезды 51 Пегаса. Она так сильно тянула свою родительскую звезду, когда мчалась по четырехдневной орбите, что колебание звезды было очевидно для земных телескопов.

Планетарную систему упрощенно представляют как множество планет, вращающихся вокруг звезды. На самом деле гравитация планет также воздействует на звезду. Если объект достаточно массивный, он сможет вызвать колебания звезды вокруг общего центра масс, заметные внешнему наблюдателю. 

Этот метод измеряет изменения «лучевой скорости» звезды. Длины волн звездного света попеременно сжимаются и растягиваются по мере того, как звезда приближается к нам, а затем удаляется от нас. Эти смещений вызваны гравитационными притяжениями от вращающихся вокруг планет.

К сожалению, этот метод позволяет находить планеты с массой не меньше нескольких масс Земли, расположенные в непосредственной близости от звезды, или огромные газовые гиганты, период вращения которых вокруг их солнца не превышает 10 земных лет. Это самый первый и один из самых популярных способов поиска экзопланет. На сегодняшний день с его помощью было найдено 935 экзопланет.

Метод Доплера. Видео: NASA

Транзит

Телескоп «Кеплер», работавший с 2009 до 2018 года. Открыл новую эру поиска экзопланет. Он использовал другой метод. Первые четыре года он постоянно смотрел за небольшим участком неба. В этом маленьком пятне было 150 000 звезд. «Кеплер» ждал, чтобы поймать крошечные провалы в количестве света, исходящего от отдельных звезд, вызванные планетами, пересекающими их перед собой.

Этот эффект напоминает солнечное затмение. Далекая планета проходит между своей звездой и наблюдателем. И на короткий промежуток времени свет от звезды становится менее ярким. Если такие явления происходят постоянно с заданной периодичностью, значит вокруг звезды вращается планета. Более подробные данные можно получить с помощью транзитной спектроскопии: анализа изменения спектра света при прохождении через атмосферу планеты.

После «Кеплера» подобными исследованиями занимаются спутник НАСА TESS и миссия Gaia Европейского космического агентства. Большинство из подтвержденных экзопланет — 3 892 — были открыты именно этим способом.

Транзитный метод. Видео: NASA

Гравитационное микролинзирование

Еще один метод поиска использует эффект, впервые описанный Эйнштейном: способность гравитации искажать и искривлять звездный свет. Мощное поле звезды, расположенной на переднем плане, будет усиливать свет от звезды на заднем плане, которая проходит сразу за ней. Если вокруг ближней звезды вращается планета, то при прохождении за ней другой звезды телескоп фиксирует два пика всплеска интенсивности света. Первый будет исходить от звезды, а второй, меньший — от планеты.

Этот способ сейчас используют некоторые наземные обсерватории, его преимущество в том, что можно изучать более далекие системы. Хотя пока с помощью гравитационного микролинзирования открыто только 135 экзопланет, исследователи считают, что у него большие перспективы.

НАСА планирует отправить в космос специальный телескоп Nancy Grace Roman, который будет искать эффекты гравитационного микролинзирования вдали от земной атмосферы, искажающей слабый свет.

Гравитационное микролинзирование. Видео: NASA

Прямое наблюдение

Одного пикселя света, полученного непосредственно от экзопланет, будет недостаточно, чтобы выявить особенности поверхности. Но он предоставит другую важную информацию: профиль атмосферы экзопланеты и, возможно, доказательства наличия газов, предполагающие наличие жизни.

До сих пор «прямые изображения» экзопланет остаются скорее редкостью, чем работающим методом. Всего таким способом была открыта 61 экзопланета. В основном это молодые планеты-гиганты. Они еще настолько горячие после формирования, что продолжают излучать собственный свет.

Развитие мощности телескопов и новых технологий дают прямым наблюдениям второй шанс. Например, исследователи предлагают использовать коронограф. Это технология, которая при помощи специальных масок, фильтров и детекторов подавляет свечение звезды короны, чтобы она не подавляла более слабое свечение планет.

Коронограф включает в себя самоизгибающиеся зеркала с тысячами крошечных поршневых приводов, которые изгибаются в режиме реального времени, когда телескоп улавливает свет, прошедший десятки световых лет от экзопланеты. Эти «деформируемые зеркала» компенсируют небольшие недостатки в оптике телескопа, чтобы подавить звездный свет и сделать изображение планеты более четким.

Прямое наблюдение. Видео: NASA

Уже более 30 лет ученые исследуют экзопланеты, нашли тысячи миров, но так и не нашли ни одного достоверного признака существования обитаемых планет. Может показаться, что это значит, что мы уникальны. Но на самом деле исследователи стоят только у самого начала. Большинство из обнаруженных планет на сегодня — это горячие газовые гиганты, мало приспособленные для жизни. Но это не весь космос, а особенности наших технологий.

Если расчеты верны, на сегодняшний день мы не знаем даже тысячной доли процента от всех экзопланет Млечного Пути. Развитие новых технологий, повышение качества телескопов говорит о том, что впереди ученых ждет еще множество удивительных открытий.


Читать далее:

Установка на Марсе производит кислород со скоростью среднего дерева

Физики охладили атомы до рекордной температуры. Они в миллиарды раз холоднее космоса

Маленький динозавр «превратился» в драгоценный камень. Ему почти 100 млн лет

Добавить комментарий