Кеплер — п.тела и экзо-планеты, наследие

Изменено: 29.06.2019 Posted on

Кеплер открыл точные законы науки — планетарной модели, не только Солнечной системы (СС), также используемые для орбит-алей атомов (более близких телам Платона-Кеплера, чем орбитам Бора), «плотных упаковок» частиц тел, от кристаллов до живых — как Новогодний подарок, или О шестиугольных снежинках Разговор с звездным вестником, недавно ниспосланным смертным Галилео Галилеем, падуанским математиком , НФ —  Сон, или Посмертное сочинение о лунной астрономии и астролог — О себе , см.Краткие комментарии  Ю.А.Данилова, в Djvu 4.5 Mb) и ниже- главное из wikiКеплер, Иоганн (нем. Johannes Kepler; 27 декабря 1571 года, Вайль-дер-Штадт — 15 ноября 1630 года, Регенсбургнемецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы)  и wikiКеплер (телескоп) — космическая обсерватория НАСА, орбитальный телескоп со сверхчувствительным фотометром, специально предназначенный для поиска экзопланет (планет вне Солнечной системы — у других звёзд), подобных Земле. 31.10.2018 он ушел в безопасный режим после девяти лет работы и месяцев исчерпания запасов горючего для поворота и наведения, намного превысив заложенный в него ресурс. Наследие его будет востребовано десятилетиями, как и его предка

Био:

Отец Кеплера Генрих- наёмник в Испанских Нидерландах исчез в 18 лет, а мать Катарина Кеплер содержала трактир, подрабатывала гаданием и траволечением, осуждалась как ведьма[4]. Показав ему яркую комету (1577) и лунное затмение (1580), несмотря на оспы дефект зрения, увлекла астрономией навсегда[5]. В 1589 после школы при монастыре Маульбронн[6] власти назначили ему стипендию, в 1591 году поступил в университет в Тюбингене на факультет искусств, с математикой и астрономией, перейдя на теологический факультет услышал (от Михаэля Мёстлина) о разработанной Николаем Коперником гелиоцентрической системе мира и сразу стал её убеждённым сторонником[7]. Университетским другом Кеплера был Кристоф Безольд, будущий правовед.

Кеплер планировал стать протестантским священником, но приглашён в 1594 году читать лекции по математике в университете города Граца (ныне в Австрии).

«Кубок Кеплера»: модель Солнечной системы из пяти платоновых тел. Эти сферы и тела оказались ближе не плоским орбитам планет, а орбиталям частиц квантовой механики ХХ века

В Граце Кеплер провёл 6 лет и издал (1596) книгу «Тайна мироздания» (Mysterium Cosmographicum) — гармонии Вселенной, связи орбит пяти известных тогда планет вокруг Земли и «тел Платона» (правильные многогранники). Орбиту Сатурна он представил как круг (ещё не эллипс) на поверхности шара, описанного вокруг куба, в тот был вписан орбитой Юпитер, вписан тетраэдр, описанный вокруг шара, представлявшего орбиту Марса и т. д. В 1621 году он переиздал «Тайну мира», внеся в неё многочисленные изменения и дополнения[8]. Он послал Галилею и Тихо Браге. Галилей одобрил гелиоцентрический подход Кеплера, но не мистическую нумерологию, а общение с «еретиком»-протестантом) на суде над Галилеем было особо подчёркнуто как отягчающее вину Галилея[9]. Тихо Браге высоко оценил его знания, оригинальность мысли и пригласил Кеплера к себе — когда в 1597 году женившийся на вдове, болевшей эпилепсией, в католическом Граце с гонениями на протестантов[10], Кеплер, занесённый в список изгоняемых «еретиков», выехал к Браге. Тот из обсерватории переехал в Прагу императора Рудольфа II придворным астрономом и астрологом, пытался сохранить геоцентризм, как компромиссную модель: все планеты, кроме Земли, вращаются вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг неподвижной Земли (гео-гелиоцентрическая система мира), десятилетия бывшую конкурентом системы мира Коперника[11].

После смерти Браге в 1601 году Кеплер стал его преемником в должности. Казна императора из-за нескончаемых войн была постоянно пуста, жалованье Кеплеру платили редко, он подрабатывал составлением гороскопов, от наследников Тихо Браге удалось откупиться[12].

В 1604 году Кеплер опубликовал свои наблюдения сверхновой, называемой теперь его именем.

Кеплер и император Рудольф II. Гравюра Ф. Бюло, 1862

Из наблюдений планет и сотен звёзд Браге К.пришёл к выводу, что траектория движения Марса представляет собой не круг, а эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце — положение, известное сегодня как первый закон Кеплера, после второго — радиус-вектор, соединяющий планету и Солнце, в равное время описывает равные площади. Это означало, что чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.

Законы Кеплера были сформулированы им в 1609 году в книге «Новая астрономия», осторожности ради, только к Марсу[14].

Галилей кеплеровы эллипсы решительно отверг[15]: «Я всегда ценил ум Кеплера — острый и свободный, пожалуй, даже слишком свободный, но способы мышления у нас совсем разные»[16].

В 1610 году Галилей сообщил Кеплеру об открытии спутников Юпитера, и «Разговор со Звёздным вестником» отметил: «непонятно, к чему быть [спутникам], если на этой планете нет никого, кто бы мог любоваться этим зрелищем»[17]. Но позже, получив свой экземпляр телескопа, Кеплер подтвердил наблюдение спутников и сам занялся теорией линз, «Диоптрикой».

В Праге у Кеплера родились два сына и дочь. В 1611 году старший сын Фридрих умер от оспы, потом жена, а душевнобольной император Рудольф II, проиграв войну с собственным братом Матвеем, отрёкся в его пользу от чешской короны и вскоре умер[18]. Кеплер переехал в Линц, где прожил 14 лет, сохранив должность придворного математика и астронома и проблемы оплаты — доход приносили преподавание и гороскопы.

В 1613 году Кеплер женился на 24-летней дочери столяра Сусанне, родившей семеро детей, выжили четверо[19]. В 1615 году Кеплер получает известие, что его мать обвинена в колдовстве в Леонберге, где год назад по той же статье сожгли 6 женщин. Обвинение содержало 49 пунктов: связь с дьяволом, богохульство, порча, некромантия и т. п. Кеплер пишет городским властям; мать вначале отпускают, но затем снова арестовывают. После 5 лет следствия в 1620 году суд, где Кеплер выступил защитником освободил ее, но следующем году она скончалась[20].

1618 год открыл его третий закон: отношение куба среднего удаления планеты от Солнца к квадрату периода обращения её вокруг Солнца есть величина постоянная для всех планет: a³/T² = const. Это публикует в завершающей книге «Гармония мира», не только к Марсу, но и ко всем прочим планетам (включая и Землю) и галилеевым спутникам[21] , с философией «музыки сфер» и платоновых тел, составляющих эстетическую суть высшего проекта мироздания.

В 1626 году в ходе Тридцатилетней войны Линц был осаждён и вскоре захвачен. Начались грабежи, сгорела и типография. Кеплер переехал в Ульм и в 1628 году перешёл на службу к Валленштейну, в 1630 году отправился к императору в Регенсбург за жалованьем, простудился и вскоре умер, осталось: поношенная одежда, 22 флорина наличными и 29000 невыплаченного жалованья, 27 опубликованных рукописей и множество неопубликованных; они позже были изданы в 22-томном сборнике[4] — но не могила — в конце Тридцатилетней войны было полностью разрушено кладбище и часть архива Кеплера исчезла. В 1774 году бо́льшую часть архива (18 томов из 22) по рекомендации Леонарда Эйлера приобрела Петербургская Академия наук[22], сейчас хранится в Санкт-Петербургском филиале архива РАН[23].

Альберт Эйнштейн назвал Кеплера «несравненным человеком» и писал о его судьбе [24]:Он жил в эпоху, когда ещё не было уверенности в существовании некоторой общей закономерности для всех явлений природы. Какой глубокой была у него вера в такую закономерность, если, работая в одиночестве, никем не поддерживаемый и не понятый, он на протяжении многих десятков лет черпал в ней силы для трудного и кропотливого эмпирического исследования движения планет и математических законов этого движения!Сегодня, когда этот научный акт уже совершился, никто не может оценить полностью, сколько изобретательности, сколько тяжёлого труда и терпения понадобилось, чтобы открыть эти законы и столь точно их выразить.

В конце XVI века в астрономии ещё происходила борьба между геоцентрической системой Птолемея и гелиоцентрической системой Коперника по круговым орбитам: чтобы согласовать это предположение с видимой неравномерностью движения планет, Копернику пришлось ввести дополнительные движения по эпициклам, меньше, чем у Птолемея, его астрономические таблицы, первоначально более точные, чем птолемеевы, вскоре существенно разошлись с наблюдениями, что немало озадачило и охладило восторженных коперниканцев.

Второй закон Кеплера: закрашенные площади равны и проходятся за одинаковое время

Открытые Кеплером три закона движения планет полностью и с превосходной точностью объяснили видимую неравномерность этих движений. Вместо многочисленных надуманных эпициклов модель Кеплера включает только одну кривую — эллипс. Второй закон установил, как меняется скорость планеты при удалении или приближении к Солнцу, а третий позволяет рассчитать эту скорость и период обращения вокруг Солнца.Из  общего (только суточное вращение Земли) — убрал круговые движения сфер, несущих на себе планеты, появилось понятие планетной орбиты. В системе Коперника Земля всё ещё занимала несколько особое положение, поскольку центром мира Коперник объявил центр земной орбиты. У Кеплера Земля — рядовая планета, движение которой подчинено общим трём законам. Все орбиты небесных тел — эллипсы (движение по гиперболической траектории открыл позднее Ньютон), общим фокусом орбит является Солнце.

Кеплер вывел также «уравнение Кеплера», используемое в астрономии для определения положения небесных тел.

Законы планетной кинематики, открытые Кеплером, послужили позже Ньютону основой для создания теории тяготения. Ньютон математически доказал, что все законы Кеплера являются прямыми следствиями закона тяготения.

Взгляды Кеплера на устройство Вселенной за пределами Солнечной системы вытекали из его мистической философии. Солнце он полагал неподвижным, а сферу звёзд считал границей мира. В бесконечность Вселенной Кеплер не верил и в качестве аргумента предложил (1610) то, что позже получило название фотометрический парадокс: если число звёзд бесконечно, то в любом направлении взгляд наткнулся бы на звезду, и на небе не существовало бы тёмных участков[25][26]. Аналогично пифагорейцам, Кеплер считал мир реализацией некоторой числовой гармонии, одновременно геометрической и музыкальной; раскрытие структуры этой гармонии дало бы ответы на самые глубокие вопросы:

Я выяснил, что все небесные движения, как в их целом, так и во всех отдельных случаях, проникнуты общей гармонией — правда, не той, которую я предполагал, но ещё более совершенной.

Орбиты планет вписаны в правильные многогранники и предсказал существование двух спутников Марса и промежуточной планеты между Марсом и Юпитером.

Из

Кеплер немало сделал для принятия протестантами григорианского календаря (на сейме в Регенсбурге, 1613, и в Ахене, 1615).

Кеплер стал автором первого обширного (в трёх томах) изложения коперниканской астрономии (Epitome Astronomiae Copernicanae, 16171622), которое немедленно удостоилось чести попасть в «Индекс запрещённых книг». В эту книгу, свой главный труд, Кеплер включил описание всех своих открытий в астрономии.

Летом 1627 года Кеплер после 22 лет трудов опубликовал (за свой счёт[27]) астрономические таблицы, которые в честь императора назвал «Рудольфовыми». Спрос на них был огромен, так как все прежние таблицы давно разошлись с наблюдениями. Немаловажно, что труд впервые включал удобные для расчётов таблицы логарифмов. Кеплеровы таблицы служили астрономам и морякам вплоть до начала XIX века[4].

Через год после смерти Кеплера Гассенди наблюдал предсказанное им прохождение Меркурия по диску Солнца[28]. В 1665 году итальянский физик и астроном Джованни Альфонсо Борелли опубликовал книгу, где законы Кеплера подтверждаются для открытых Галилеем спутников Юпитера.

Математика

Кеплер нашёл способ определения объёмов разнообразных тел вращения, который описал в книге «Новая стереометрия винных бочек» (1615). Предложенный им метод содержал первые элементы интегрального исчисления[29]. Позднее Кавальери использовал тот же подход для разработки исключительно плодотворного «метода неделимых». Завершением этого процесса стало открытие математического анализа.

Кроме того, Кеплер очень подробно проанализировал симметрию снежинок. Исследования по симметрии привели его к предположениям о плотной упаковке шаров, согласно которым наибольшая плотность упаковки достигается при пирамидальном упорядочивании шаров друг над другом[30]. Математически доказать этот факт не удавалось на протяжении 400 лет — первое сообщение о доказательстве гипотезы Кеплера появилось лишь в 1998 году в работе математика Томаса Хейлса[en]. Пионерские работы Кеплера в области симметрии нашли позже применение в кристаллографии и теории кодирования.

В ходе астрономических исследований Кеплер внёс вклад в теорию конических сечений. Он составил одну из первых таблиц логарифмов[31].

У Кеплера впервые встречается термин «среднее арифметическое».

Кеплер вошёл и в историю проективной геометрии: он впервые ввёл важнейшее понятие бесконечно удалённой точки[32]. Он же ввёл понятие фокуса конического сечения и рассмотрел проективные преобразования конических сечений, в том числе меняющие их тип — например, переводящие эллипс в гиперболу.

Механика и физика

Именно Кеплер ввёл в физику термин инерция как прирождённое свойство тел сопротивляться приложенной внешней силе. Заодно он, как и Галилей, формулирует в ясном виде первый закон механики: всякое тело, на которое не действуют иные тела, находится в покое или совершает равномерное прямолинейное движение[33].

Кеплер вплотную подошёл к открытию закона тяготения, хотя и не пытался выразить его математически. Он писал в книге «Новая астрономия», что в природе существует «взаимное телесное стремление сходных (родственных) тел к единству или соединению». Источником этой силы, по его мнению, является магнетизм в сочетании с вращением Солнца и планет вокруг своей оси[34].

В другой книге Кеплер уточнил[34]:

Гравитацию я определяю как силу, подобную магнетизму — взаимному притяжению. Сила притяжения тем больше, чем оба тела ближе одно к другому.

Правда, Кеплер ошибочно полагал, что эта сила распространяется только в плоскости эклиптики. Видимо, он считал, что сила притяжения обратно пропорциональна расстоянию (а не квадрату расстояния); впрочем, его формулировки недостаточно ясны.

Кеплер первый, почти на сто лет раньше Ньютона, выдвинул гипотезу о том, что причиной приливов является воздействие Луны на верхние слои океанов[35].

Оптика

В 1604 году Кеплер издал содержательный трактат по оптике «Дополнения к Вителлию», а в 1611 году — ещё одну книгу, «Диоптрика». С этих трудов начинается история оптики как науки [36]. В этих сочинениях Кеплер подробно излагает как геометрическую, так и физиологическую оптику. Он описывает преломление света, рефракцию и понятие оптического изображения, общую теорию линз и их систем. Вводит термины «оптическая ось» и «мениск», впервые формулирует закон падения освещённости обратно пропорционально квадрату расстояния до источника света. Впервые описывает явление полного внутреннего отражения света при переходе в менее плотную среду.

Описанный им физиологический механизм зрения, с современных позиций, принципиально верен. Кеплер выяснил роль хрусталика, верно описал причины близорукости и дальнозоркости.

Глубокое проникновение в законы оптики привело Кеплера к схеме телескопической подзорной трубы (телескоп Кеплера), изготовленной в 1613 году Кристофом Шайнером. К 1640-м годам такие трубы вытеснили в астрономии менее совершенный телескоп Галилея.

Кеплер и астрология

Отношение Кеплера к астрологии было двойственным. С одной стороны, он допускал, что земное и небесное находятся в некоем гармоничном единстве и взаимосвязи. С другой — скептически оценивал возможность использовать эту гармонию для предсказания конкретных событий.

Кеплер говорил: «Люди ошибаются, думая, что от небесных светил зависят земные дела»[37]. Широко известно также другое его откровенное высказывание:

Конечно, эта астрология — глупая дочка, но, Боже мой, куда бы делась её мать, высокомудрая астрономия, если бы у неё не было глупенькой дочки! Свет ведь ещё гораздо глупее и так глуп, что для пользы этой старой разумной матери глупая дочка должна болтать и лгать. И жалованье математиков так ничтожно, что мать, наверное бы, голодала, если бы дочь ничего не зарабатывала.

Тем не менее, Кеплер не порывал с астрологией никогда. Более того, он имел свой собственный взгляд на природу астрологии, чем выделялся среди астрологов-современников. В труде «Гармония мира» он утверждает, что «в небесах нет светил, приносящих несчастья», но человеческая душа способна «резонировать» с лучами света, исходящими от небесных тел, она запечатлевает в памяти конфигурацию этих лучей в момент своего рождения. Сами же планеты, в представлении Кеплера, были живыми существами, наделёнными индивидуальной душой[38].

Благодаря некоторым удачным предсказаниям Кеплер заработал репутацию искусного астролога. В Праге одной из его обязанностей было составление гороскопов для императора. Следует заметить, вместе с тем, что Кеплер при этом не занимался астрологией исключительно ради заработка и составлял гороскопы для себя и своих близких. Так в своей работе «О себе» он приводит описание собственного гороскопа, а когда в январе 1598 года у него родился сын, Генрих, Кеплер составил гороскоп и для него. По его мнению, ближайшим годом, когда жизни его сына угрожала опасность, был 1601 год, но сын умер уже в апреле 1598 года.

Попытки Кеплера составить гороскоп для полководца Валленштейна также терпели неудачу. В 1608 г. Кеплер составил гороскоп полководцу, в котором предрекал женитьбу на 33 году жизни, называл опасными для жизни годы 1613, 1625 и 70-й год жизни Валленштейна, а также описал ряд других событий. Но с самого начала предсказания терпели неудачу. Валленштейн вернул гороскоп Кеплеру, который, исправив в нём время рождения на полчаса, получил точное соответствие между предсказанием и течением жизни. Однако и этот вариант содержал промахи. Так, Кеплер полагал, что период с 1632 по 1634 год будет благополучным для полководца, и не сулит опасности. Но в феврале 1634 года Валленштейн был убит.

Увековечение памяти Кеплера

В честь учёного названы:

В Вайль-дер-Штадте[39], Праге (см. Музей Кеплера[en]), Граце[40] и Регенсбурге функционируют музеи Кеплера.

Другие мероприятия в память о Кеплере:

Жизни учёного посвящены художественные произведения:

  • Опера и симфония «Гармония мира» композитора Пауля Хиндемита (1956 год).
  • Историческая повесть Юрия Медведева «Капитан звёздного океана (Кеплер)», Молодая гвардия, 1972.
  • Художественный фильм «Иоганнес Кеплер» режиссёра Франка Фогеля (ГДР, 1974 год).
  • Роман Джона Бэнвилла Кеплер, переведённый на русский язык в 2008 году.
  • Опера «Кеплер» композитора Филипа Гласса (2009 год).
  • Художественный фильм «Глаз астронома» режиссёра Стэна Ньюманна (Франция, 2012 год).
  • Опера «Суд Кеплера» композитора Тима Уаттса (2016 год).

См. также

Труды Кеплера

Логотип Викитеки

В Викитеке есть тексты по теме
Оригинальные тексты (лат).

Epitome astronomiae copernicanae, 1618

Переводы на русский язык

«Кеплер» изменил сам процесс поиска экзопланет, открывал их пачками. Сайт NASA 1.11.2018 отразил его 2327 планет, и еще 4707 ожидают подтверждения (правила требуют два разных телескопа), номенклатуру: большинство планет называют «Kepler-100-b/c/d», что можно расшифровать как «у сотой звезды, проверенной телескопом “Кеплер”, это 1-3-я обнаруженная планета»- «а» зарезервирована за самой звездой.

По массе — самая легкая планета — Kepler-138-b, красного карлика,  6 % массы Земли (Nature 6.2015), ближе Меркурию, по размерам Марса плотность невелика, может, из льда (водяного или нет — пока неизвестно).

Красный карлик на 2000 градусов холоднее Солнца, а его диаметр — в два раза меньше нашей звезды.

Если неизвестно наклонение плоскости орбиты, неопределенность массы M × sin(i), где i — это угол наклона орбиты, а М — верхний предел на массу планеты, с самым большим верхним пределом на массу Kepler-47(AB)-c, 28 масс Юпитера — в Википедии опечатка). Как Нептун, это холодный газовый гигант без твердого ядра,  по его плотности и названию, как и еще две планеты-соседки, вращаются вокруг не одной, а сразу двух звезд — Kepler-47A и Kepler-47B. Компьютерные симуляции предсказывали им гравитационную неустойчивость, выброс за пределы системы, в очередной раз потребует пересмотра и уточнения. Такое приблизительное определение массы возможно только для 11 процентов найденных планет.

Чувствительность телескопа оказалась ниже ожидаемой, поэтому «Кеплер» обнаружил меньше планет размером с Землю, чем надеялись, до трети ее Kepler-37-b у очень похожей на Солнце, хотя есть еще три другие планеты, самая далекая в четыре раза ближе к своей звезде. А размер самой большой — два юпитера — газовый гигант у звезды класса F, тоже более массивной и горячей, чем Солнце; они могут мигрировать «в более теплые края» уже после формирования, у художника тут.

По расстоянию от Земли

Самые близкие планеты расположены у карликовой звезды Kepler-444 в созвездии Лира, вид 1902 г. — 5 каменистых планет вращаются очень близко к поверхности звезды (год на самой удаленной из них длится всего 10 дней)  — а ей больше 11 миллиардов лет, из самых старых в Млечном Пути, интересно для изучения условий формирования нашей галактики или разума?

Планета Kepler-40-b, напротив, удалена дальше всего — на 8300 световых лет очень яркой звезды, которая в полтора раза массивнее и в два раза больше Солнца, из класса «горячих Юпитеров» — вращающихся намного ближе к звезде-хозяйке.

По количеству планет

Вокруг каждой из трех звезд, Kepler-11, Kepler-20 и Kepler-80, вращаются по шесть планет сразу, из первых обнаруженных. К-11 почти неотличима от Солнца — тот же спектральный класс, та же масса и размеры, а температура поверхности выше солнечной всего на 50 градусов, но все планеты вращаются слишком близко для жидкой воды или подходящей для жизни атмосферы.

У Kepler-20 первые планеты земных размеров, обнаруженные у солнцеподобной звезды,  Kepler-20e и Kepler-20f — каменистые безжизненные планеты, вращаются так близко, за 6 и 19 дней соответственно.

См.Т- год, эксцентриситет и температуры поверхности — ежедневно обновляющийся сайт Калтеха, по вкусу.

Подготовка телескопа «Кеплер» к запуску

NASA

Научное наследие «Кеплера»

До отключения «Кеплера» на орбиту был выведен охотник за экзопланетами нового поколения, телескоп TESS, но данные «Кеплера» несколько десятилетий будут востребованы, после первичной обработки немедленно публиковались в открытом доступе. Это привело к подобию гонки за самыми сенсационными результатами, не было обычного в таких случаях запаса в несколько месяцев перед публикацией, когда данные можно всесторонне изучить, не боясь конкуренции сторонних научных групп. В открытом доступе статья за подписью семерых авторов, имевших отношение к миссии «Кеплера», кратко описывает, какие еще работы и открытия, основанные на данных телескопа, можно ожидать после всестороннего анализа.

Новые экзопланеты

«Кеплер» был спроектирован таким образом, чтобы делать полноценный снимок не всего поля зрения, как, например, телескоп «Хаббл», а только некоторых участков, масок. Каждая маска наводилась и центрировалась на отдельной звезде, изменение видимого блеска которой свидетельствовало о прохождении по ее диску экзопланеты. Однако зачастую, в наиболее плотных районах, внутрь маски, помимо основной звезды, попадали и ее соседки. Их блеск тоже мог меняться, но систематический поиск их экзопланет пока не проводился.

Новые планеты должны быть обнаружены и у двойных звезд. По оценкам астрономов, именно двойные звезды составляют до половины звездного населения нашей галактики, следовательно, и значительная часть планет должна вращаться вокруг этих систем. Однако они постоянно затмевают друг друга и гравитационное влияние обеих звезд приведет к тому, что экзопланета будет двигаться не по предсказанному Иоганом Кеплером эллипсу, а по намного более сложной траектории, а значит, и выявить периодичность орбиты будет труднее, необходимы многолетние наблюдения, девять лет работы дадут фору и TESS, чей ожидаемый срок службы составляет всего два года.

Проблема с данными «Кеплера», что постоянно поворачивался относительно Солнца, делая полный оборот ровно за один год. Из-за этого разные его части нагревались по-разному и вносили искажения в изображение, удаленных как и Земля — ровно на одну астрономическую единицу, с возможной жизнью.

Тысячи планет, открытых небольшим «Кеплером» (его вес — всего 470 килограмм), еще ждут своего подтверждения.

«золотая лихорадка.”

(ГРАФИКА) J. YOU/ НАУКА: (ДАННЫЕ) ЭКЗОПЛАНЕТЫ.ЕС

Традиционная модель формирования звезд и их планет восходит к 18 веку, когда ученые предположили, что медленно вращающееся облако пыли и газа может разрушиться под действием собственной гравитации. Большая часть материала образует шар и звезду, когда ее ядро становится достаточно плотным и горячим. Гравитация и угловой момент толкают оставшийся материал вокруг протозвезды в плоский диск. Пыль является ключом к преобразованию этого диска в набор планет, составляя небольшую часть массы диска, из микроскопических частичек железа … иногда сталкиваются и склеиваются электромагнитными силами, за миллионы лет скапливается в зернах, гальке, валунах и, наконец, планетезималях шириной в километр. гравитация берет верх, втягивая другие планетезимали и пылесося пыль и газ, в планету.  сдутый звездным ветром. Недостаток газа означает, что внутренние планеты остаются в основном скалистыми, с тонкими атмосферами.

Этот рост, известный как аккреция ядра, протекает быстрее во внешних частях диска, где достаточно холодно, чтобы вода замерзла. Лед за этой «снежной линией» дополняет пыль, позволяя протопланетам быстрее консолидироваться. Они создают твердое ядро, в пять-десять раз превышающее массу Земли-достаточно быстро, чтобы диск оставался богатым газом, и ядро могло тянуть в толстой атмосфере, создавая газовый гигант, такой как Юпитер. (Одна из целей космического корабля НАСА «Юнона» на Юпитер  увидеть, действительно ли у планеты есть массивное ядро .

Но открытие горячих Юпитеров наводило на мысль, что с теорией что-то не так. Планета с орбитой, измеряемой в днях, проходит очень короткое расстояние вокруг звезды, что ограничивает количество материала, которое она может зачерпнуть, когда она формируется. Казалось невероятным, что в таком месте мог образоваться газовый гигант. Неизбежный вывод образовать дальше и проникнуть внутрь. 1- миграция, требует, чтобы после формирования гигантской планеты в диске осталось много материала. области более высокой плотности,  гравитационное “сопротивление” на планету, заставляя ее постепенно дрейфовать внутрь к звезде…. в стабильных гравитационных отношениях, известных как орбитальный резонанс, когда длины их орбит находятся в соотношении малых целых чисел. Плутон, например, вращается вокруг Солнца два раза на каждые три орбиты Нептуна.  маневр под названием «Большой Галс»,  Юпитер первоначально сформировался ближе к Солнцу, дрейфовал внутрь почти к орбите Земли, а затем снова … излишне сложными. ” Я верю в бритву Оккама, — говорит Грег Лафлин, астроном Калифорнийского университета (UC),… 51 Pegasi b и  еще ближе. ” Они не могли сформироваться на месте», — категорически заявляет физик Джошуа Уинн из Массачусетского … на удлиненных, наклоненных или даже обратных орбитах, также, по-видимому, подразумевает какое-то перетасовку …гравитационные схватки бросали бы их в звезду, на странные орбиты или из системы. Другой потенциальный разрушитель-звезда-компаньон на вытянутой орбите. … плотного звездного скопления

Однако удивительное открытие Кеплера о том, что 60% солнцеподобных звезд вращают вокруг сверхземли, требует совершенно нового класса теорий. с твердыми породами и металлами со скромным количеством газа, система Kepler-80 имеет четыре суперземли, все с орбитами 9 дней или меньше. и редко встречаются на резонансных орбитах, …ускорить м. аккреция гальки. Газ … планетезималь по пути, их медленная скорость  — Как вы удерживаете их от превращения в газовых гигантов? спрашивает астрофизик Роман Рафиков из Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси.

V. ALTOUNIAN / НАУКА

Юджин Чанг, астроном Калифорнийского университета в Беркли, говорит, что нет необходимости ускорять аккрецию, пока диск богат твердым телом и беден газом. Он говорит, что внутренний диск в 10 раз плотнее, чем тот, который сформировал Солнечную систему, может легко произвести одну или несколько сверхземель. … объяснение другого открытия Кеплера: суперпаффы, редкий и столь же проблематичный набор планет, которые имеют меньшую массу, чем суперземли, но кажутся огромными, с раздутой атмосферой, составляющей 20% их массы. призывает миграцию, чтобы объяснить их близкие орбиты-понятие, поддержанное фактом, что суперпаффы часто оказываются запертыми на резонансных орбитах.за пару лет к охоте присоединились два новых инструмента, разработанных специально для изображения экзопланет 

Двойные звезды — составления надежного каталога затменно-переменных звезд .

Галактическая археология

Объединение данных «Кеплера» с современными спектральными наблюдениями, проведенными, например, Англо-Австралийского телескопом, а также с параллаксами (которые позволят установить скорость и направление движения звезд), измеряемыми в настоящий момент телескопом Gaia, позволят развить новое направление в астрономии — галактическую археологию, истории формирования Млечного Пути на основе данных о самых старых звездах, публиковали с 2013 г.

Другие галактики

Ориентация «Кеплер»а была выбрана таким образом, чтобы смотреть на области, максимально плотно заселенные звездами, но сквозь них можно было разглядеть другие галактики, внутри масок «Кеплера», должен был зарегистрировать до 60 вспышек сверхновых — финальной стадии жизни звезд, шкалу расстояний во Вселенной строят на основе их.

В статье 7.17 Алекса Тичи, Дэвида Киппинга и Алана Шмитта о первом достоверном кандидате в спутники экзопланеты — экзолуне и  работе в октябрьском Архиве Впервые получены убедительные свидетельства существование экзолуныАстрономия говорят, что у планеты Kepler-1625b поистине гигантская луна, размером с Нептун, вне орбитальной плоскости планеты. А октябрьская работа Адриана Хамерса и Симона Зварта на очень широкой орбите в молодой планетной системе экзопланеты Kepler-1625b в зоне обитаемости для приливного захвата спутников, затем удаляемых за счет приливного взаимодействия с планетой, как Луна от Земли. О жизни писали и на лунах лун, отдельная статьяНа ближайшей экзопланете определили космическую погодуАстрономия. Образования планет с облака в межзвездной среде статья 25 октября увидела облако в стадии формирования, когда атомарный водород превращается в молекулярный и в разных частях облака отношение концентраций атомов и молекул водорода сильно отличается. Масштаб времени образования облаков примерно 6 миллионам лет уточняет динамику звездообразования в Галактике между 1 и 10 миллионов лет.

В первый миллиард лет жизни Вселенной «протоскопления» — большие концентрации галактик, за несколько миллиардов лет превращаемые в СГ, работа 13.10 нашла на z=5,7, миллиарда лет, стало очень крупным скоплением. Звезды одного поколения в скоплении Дикой Утки стареют с разной скоростьюАстрономия. До СГ были квазары далеко, сильное красное смещение и эффект гравитационного линзирования дали рассмотреть работе самый далекий линзированный квазар — на z=6,51 (самый далекий квазар находится на z=7,54), самый яркий на z>5.  В добавленной 29 октября статье об открытии квазара на z>7, и статье по поиску квазаров в эпоху реионизации на 6,4 < z < 6,9, в еще одной — на z~5,5 (сразу после окончания эпохи реионизации). Российские ученые «подергали квазары за хвосты»Астрономия

Приложим рис.поближе к жизни, для желающих систематизировать С1-п, из

2015 Common origins of RNA, protein and lipid precursors in a cyanosulfidic protometabolism.Patel BH1, Percivalle C1, Ritson DJ1, Duffy CD1, Sutherland JD1.

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is emss-64646-f0001.jpg

Reaction network leading to RNA, protein and lipid precursors

…consequence of the (photo)chemistry of hydrogen cyanide 11 and hydrogen sulfide 12, description of the chemistry in the text, the picture is divided into four parts. a. Reductive homologation of hydrogen cyanide 11 (bold green arrows) provides the C2 and C3 sugars – glycolaldehyde 1 and glyceraldehyde 4 – needed for subsequent ribonucleotide assembly (bold blue arrows), but also leads to precursors of Gly, Ala, Ser and Thr. b. Reduction of dihydroxyacetone 17 – the more stable isomer of glyceraldehyde 4 – gives two major products acetone 18 and glycerol 19. Reductive homologation of acetone 18 leads to precursors of Val and Leu whilst phosphorylation of glycerol 19 leads to the lipid precursor glycerol-1-phosphate 21. c. Copper(I) catalysed cross-coupling of hydrogen cyanide 11 and acetylene 32 gives acrylonitrile 33, reductive homologation of which gives precursors of Pro and Arg. d. Copper(II) driven oxidative cross-coupling of hydrogen cyanide 11 and acetylene 32 gives cyanoacetylene 6 which serves as a precursor to Asn, Asp, Gln and Glu.

За время работы «Кеплера» было выпущено 2496 научных публикаций 4968 авторов из 63 стран, 58 диссертаций, вот одна в России, вырастут новые кандидаты и доктора наук, благодаря «Кеплеру» задачи, например по обработке изображений, подтолкнули сообщество астрономов к активному использованию систем машинного обучения (в том числе, к разработке новых алгоритмов) и к созданию специализированных бесплатных пакетов программ и приложений, которые в будущем станут помогать в работе специалистами таких областей, как Astropy или Lightkurve.