For convenience we have classified planets into five categories by size:

giant planets (6–22 R),
large Neptunes (4–6 R),
small Neptunes (2–4 R),
super-Earths (1.25–2 R),
and Earths (0.8–1.25 R).

Началом «саги о Фомальгауте» считается 2008 год. Астрономы из Калифорнийского университета в Беркли обработали снимки давно известной звезды и окружающего её газопылевого диска, полученные с помощью орбитального телескопа Хаббл. Был сделан вывод: прямо на фоне диска движется планета, которую назвали Фомальгаут-би. Это первая несолнечная планета, которая была обнаружена не косвенным способом, а путём прямых наблюдений.

Вслед за журналистами западные учёные прозвали её «планетой-зомби», рассказал заведующий отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН Дмитрий Вибе.

«Планета Фомальгаут-би была изначально открыта не совсем достоверно. И после первых сообщений, что эта планета существует, появились другие сообщения о том, что телескоп зафиксировал всего лишь пылевое облако. Но новые наблюдения показали, что планета реально есть. В шутку люди, которые её обнаружили, ввели такую метафору: планета умерла, а сейчас она появилась вновь и в воскресшем состоянии блуждает вокруг своей звезды. Это просто красивая метафора, не более».

прессе появлялись предположения, что планету могут населять некие существа. Но жизнь земного типа там вряд ли возможна. На этом небесном теле нет твёрдой поверхности — скорее всего, это газовый гигант с массой примерно вдвое больше, чем у Юпитера. На Фомальгауте-би также бывает темно и холодно: двигаясь по сильно вытянутой орбите, планета уходит очень далеко от звезды, выходя даже за пределы пылевого кольца.

Один оборот, то есть местный год, длится 2 тысячи лет. Последние данные, полученные при анализе новых снимков, вызвали серию новых вопросов. Сейчас астрономы пытаются понять, почему у планеты столь странная орбита, а звезда находится не точно в центре диска, а смещена в сторону, сказал Дмитрий Вибе:

«Необычная орбита планеты Фомальгаут-би указывает на то, что эта система, возможно, претерпела в прошлом какое-то сложное динамическое взаимодействие. Может быть, испытывает его и сейчас. И диск, который окружает звезду Фомальгаут, также может быть результатом этого взаимодействия».

Вероятно, планета Фомальгаут-би когда-то прошла очень близко около своей более массивной «сестры», которую ещё предстоит открыть, и гравитационные силы выбросили её на нынешнюю орбиту. По другой версии, Фомальгаут-би столкнулась с меньшей планетой, та разрушилась, в результате чего и возникло грандиозное кольцо вокруг звезды.

Часть же учёных считает, что система звезды Фомальгаут испытывает то же, что испытывала Солнечная система 4 миллиарда лет назад, рассказал старший научный сотрудник Астрономического института им. Штернберга МГУ Владимир Сурдин:

«Звезда Фомальгаут намного моложе Солнца, и вокруг неё ещё не закончилось формирование планетной системы. Там много первобытных тел, из которых образуются планеты. Наиболее крупная уже сформировалась, и мы видим её отдельно. А небольшим планетам только предстоит образоваться из пояса допланетного вещества. В нашей Солнечной системе оно тоже сохранилось, мы называем его „поясом Койпера“. Там много ледяных астероидов и ядер комет. Вокруг Фомальгаута гораздо более массивный пояс, из которого через сотни миллионов лет тоже сформируются планеты».

По расчётам астрономов, планета-зомби будет в 2032 году проходить сквозь газопылевой диск вокруг Фомальгаута. Если траектория движения пройдет почти по касательной, то земных наблюдателей ждёт грандиозный фейерверк: планета будет долго сталкиваться с множеством ледяных и каменистых обломков, которые содержатся в кольце. Будут видны, особенно в инфракрасном свете, вспышки. Нечто подобное происходило в 1994 году, когда одна из комет падала на Юпитер. Астрономы ждут продолжения «саги о Фомальгауте», поскольку возможный катаклизм поможет уточнить структуру планеты и состав её атмосферы.

Международная группа астрономов под руководством Сатоши Маямы (Satoshi Mayama) из Университета перспективных исследований (Япония), проведя наблюдения при помощи инструмента HiCIAO телескопа «Субару», зафиксировала в инфракрасном диапазоне рукав протопланетного облака, предположительно, соответствующий формированию планеты.

Если это действительно так, то астрономам впервые удалось напрямую наблюдать образование планет из протопланетного облака.

Объектом исследований была молодая звезда 2MASS J16042165-2130284 (J 1604), отстоящая от нас на 470 световых лет и имеющая возраст в 3,7 млн лет. Наличие изогнутого рукава в окружающем её облаке, да ещё и близкого к «дыре» в протопланетном диске, означает как присутствие невидимой пока планеты в центре диска, так и продолжение там процесса активного планетообразования. Именно оно обусловливает существование рукава газа и пыли, активно поглощаемого планетами и их спутниками при наращивании ими массы.

Подобные — прямые — наблюдения очень важны. Хотя теория формирования планет из протопланетных дисков довольно давно считается общепризнанной, пока не удавалось зафиксировать процесс создания планеты в той части протопланетного диска, что уже очищена от газа и пыли первыми появившимися планетами.

После детального анализа и построения компьютерных моделей, соответствующих наблюдаемым параметрам рукава и диска, астрономы пришли к выводу, что внутренний край последнего удалён от центральной звезды на 63 а. е., при этом сам диск наклонён на 10°, а длина рукава равна 50 а. е.

Астрономам ESO с помощью Очень большого телескопа (VLT) удалось получить изображение того, что, по всей вероятности, является зарождающейся протопланетой в газопылевом облаке молодой звезды HD 100546, находящейся в 355 световых годах от Земли.

HD 100546 - хорошо изученный объект. На орбите, предположительно, уже вращается одна гигантская планета, расположенная от своей звезды в шесть раз дальше, чем Земля от Солнца. Новый «кандидат в планеты» был обнаружен у дальней окраины системы, на орбите, более чем в десять раз превосходящей по удаленности орбиту своей «соседки». С помощью адаптивной оптики и современных методов анализа данных была выявлена крошечная «капля» в пределах околозвездного диска, ряд особенностей которой указал астрономам, что это протопланета. Впрочем, для подтверждения гипотезы необходимо исключить альтернативные варианты: например, сигнал из внешнего источника или уже сформировавшуюся планету, по каким-то причинам «изгнанную» с более близкой орбиты.

Планетарные системы в нашей Галактике укомплектованы под завязку, утверждает исследование астрономов Джулии Фанг (Julia Fang) и Жан-Люка Марго (Jean-Luc Margot) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США). И стоит слегка поменять орбиту одной из них, как вся система потеряет стабильность.

Точка зрения не самая неожиданная, верно? Примерно четверть века назад астрономы, тщательно изучив орбиты планет Солнечной системы, пришли к выводу, что все они «ходят» по очень тонкой проволоке, на самой границе между стабильностью и хаосом. Добавь в Солнечную ещё планету — и вся великолепная восьмёрка начнёт менять свои орбиты столь неистово, что часть непременно столкнётся и (или) вылетит за пределы системы навсегда. Собственно говоря, это и есть «система, набитая планетами до краёв»: не нарушив стабильности, сюда ничего не добавишь.

Считается, что всё это — следствие крупномасштабного пинбола, случившегося сразу после формирования Солнечной системы 4,5 млрд лет тому назад. Вначале планет, видимо, было больше, чем сейчас, но после ряда столкновений (Земля — Тейя) и, возможно, даже «побега» планет-гигантов остались только восемь тел — те, которым повезло. И всё бы хорошо, но формально Солнечная выглядит относительно непохожей на большинство известных экзопланетных систем (отсюда и некоторые аспекты теории универсальной Земли). Поэтому не было ясно, является ли такое положение дел нормальным или, напротив, нездоровым — и наши планеты просто случайно «испорчены квартирным вопросом».

Джулия Фанг и Жан-Люк Марго прекрасно понимают, что экзопланетные системы известны только по самым близким к их звёздам планетам. Пользоваться таким материалом опасно: можно увидеть то, что увидеть легче всего, то есть прийти к заведомо ошибочным выводам. Достоверны лишь расстояния между рядом из них, исследованных с помощью «Кеплера». Поэтому учёные провели компьютерное моделирование максимально широкого спектра возможных вариантов складывания планетных систем. Были проверены миллионы вероятных сценариев их развития, после чего расстояния между планетами задавались по «кеплеровским» наблюдательным данным — и выводы всё время получались одними и теми же. Во-первых, расстояния от планет до звезды всегда были очень похожи по соотношению между собой на расстояния между восемью планетами Солнечной системы.

Во-вторых, почти каждый раз, когда в моделируемую систему (любой населённости) «закидывали» дополнительную планету, начинались хаос и давка. Планеты сталкивались, кто-то и вовсе покидал систему, отправляясь в одиночное путешествие с межзвёздным уклоном. Даже среди систем всего с тремя планетами доля набитых до предела устойчивости орбит составляла треть от общего числа. У систем с четырьмя планетами «набитые почти до отказа» приближались к 45%, а с ростом числа планет в системе доля полностью заполненных росла ещё сильнее.

«Наша работа иллюстрирует нечто фундаментальное в отношении формирования и эволюции планетных систем», — полагает г-н Марго.

Устал читать эту тему. Vladimirovich, почему, в конце концов, нетути этой теории.

Джон Дебес (John Debes) с коллегами из Института космического телескопа (США), используя «Хаббл», понаблюдал за молодым оранжевым карликом TW Гидры возрастом примерно 8 млн лет и обнаружил в его краях планету-рекордсмена.

Она удалена от звезды на расстояние, которое в 80 раз превышает дистанцию от Земли до Солнца (80 а. е.), при том что от Солнца до Плутона, к примеру, в среднем нет и 50 а. е.

Вокруг молодой звезды есть протопланетный диск радиусом примерно в 65 млрд км, в котором наличествует пустота в форме кольца, шириной более 3 млрд км, — признак планеты, «прячущейся внутри кольца».

По оценкам астрономов, планета пока невелика — от 6 до 28 масс Земли, что соответствует «суперземле», однако процесс формирования не закончен, и у находки всё ещё впереди. Считается, что на таком расстоянии от звёзд, вдали от снеговой линии, планеты легко накапливают большие количества газов, что обычно делает их газовыми гигантами.

Так что необычного в открытии? Существующие теории образования планет считают, что каждая из них формируется десятки миллионов лет, по мере обращения вокруг своего светила и накапливания газа и пыли из протопланетного диска. Очевидно, что объект на орбите в 80 а. е. будет скопидомствовать медленнее, а потому затратит больше времени на образование. Так, Юпитер, по расчётам, должен был сформироваться в 200 раз быстрее этой экзопланеты. И если он образовывался примерно 10 млн лет, то за какой же срок должно закончиться формирование экзопланеты вокруг TW Гидры?!

Но не спешите произносить: «Миллиарды лет». Оранжевая звезда на 45% легче Солнца и при младенческом возрасте в 8 млн лет, по нашим теориям, просто не могла успеть сотворить планету на таком удалении. Следовательно, по каким-то причинам формирование находки идёт быстрее, чем предписывают учебники.

В принципе, есть альтернативная гипотеза планетообразования, в которой участок протопланетного диска в результате гравитационной нестабильности может сколлапсировать и создать планету всего за десятки тысяч лет. Если астрономам действительно удастся подтвердить наличие планеты у этой звезды (и на таком удалении), это станет сильным аргументом в её пользу.

Как будто этого мало, обнаружилось, что у TW Гидры «неправильный» протопланетный диск, точнее — его наиболее удалённая от звезды часть, в которой нет больших частиц пыли. Далее 8,8 млрд км от светила нет ничего даже величиной с песчинку, а это значит, что формирующаяся экзопланета создаётся без участия крупных частиц пыли, считавшихся непременным условием такого процесса.

«Обычно, чтобы получить планету, вам сначала требуются камешки. И если планета не имеет пыли крупнее песчинок, это кажется дерзким вызовом традиционной модели формирования планет», — заключает Джон Дебес.

Отчёт об исследовании опубликован в Astrophysical Journal

Наблюдения показали, что далеко не все планеты-бродяги, лишенные собственной звезды, когда-то были частью планетных систем. Некоторые из них рождаются свободными.

Группа астрономов из Швеции и Финляндии использовала несколько телескопов для наблюдений за туманностью Розетка, огромным облаком из газа и пыли, расположенным в 4600 световых годах от Земли в созвездии Единорога. В этой туманности разбросано более сотни небольших газопылевых сгустков, диаметр самых крупных из которых всего в 50 раз больше расстояния от Солнца до Нептуна. Согласно оценкам астрономов, эти сгустки, называемые «глобулеттами» (globulettes), по массе едва ли в 13 раз превосходят Юпитер.

Новые наблюдения показали, что глобулетты – очень компактные образования, многие из них имеют плотные ядра, на которые вполне может упасть остальное вещество сгустка. Самые массивные глобулетты – это потенциальные коричневые карлики, а те, что поменьше, могут со временем превратиться в странствующие планеты.

Глобулетты несутся к внешним пределам туманности Розетка с высокой скоростью – около 80 тыс. километров в час. Астрономы полагают, что глобулетты – фрагменты вытянутых газопылевых столбов, формирующихся под воздействием интенсивного излучения молодых звезд. Давление излучения горячих звезд ускорило эти сгустки, изгоняя их из туманности Розетка. За всю историю существования Вселенной зародились и угасли многие подобные туманности, каждая из которых могла дать начало сотням глобулетт – и странствующих планет, миллиарды которых, возможно, скитаются в пределах Млечного Пути.

По пресс-релизу Chalmers University Of Technology

...миллиарды которых, возможно, скитаются в пределах Млечного Пути.

Астрономы из Германии, Нидерландов и США обнаружили вокруг молодой звезды HD21997 газопылевой диск, структура которого противоречит современным представлениям о формировании планетных систем. В нем удалось обнаружить отдельно газовую, а отдельно пылевую составляющие. Подробности со ссылкой на статью исследователей для журнала Astrophysical Journal приводит Phys.org. Статья также доступна и в виде препринта на arXiv.org.

Исходя из моделей формирования планетных систем, астрономы ожидали, что газа будет намного меньше, а если он и обнаружится, то в том же месте, что и пыль: поскольку газ в растущей планетной системе должен быть весь поглощен будущими планетами или молодой звездой. Оценки, сделанные теоретиками, гласили что уже через десять миллионов лет после рождения звезды газ вокруг нее должен был исчезнуть, однако это предсказание разошлось с действительностью. Масса только лишь угарного газа в облаке составила около пяти процентов массы Солнца, что значительно больше массы всех планет и астероидов Солнечной системы вместе взятых.

Вот статья неизвестного ученого, что между Сатурном и Ураном была большая планете, 5-я, причем не так давно.
Я не успел прочитать статью внимательно, но рано или поздно надумаю.

Yury I. Rogozin
Fifth giant ex-planet of the outer Solar System: characteristics and remnants
arxiv.org/abs/1211.6736

ув. самоед, Вы читаете какие-нибудь книжки по, скажем, комбинаторике, data mining (нахождение формировний/закономерностей в больших кучах данных) и т.п.?