Экзоплане́та (от , exō — «вне», «снаружи»), или внесолнечная планета,— планета, находящаяся за пределами Солнечной системы.
Долгое время задача обнаружения планет возле других звёзд оставалась неразрешённой, так как планеты чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звёздами, а сами звёзды находятся далеко от Солнца (ближайшая — на расстоянии 4,24 световых года). Первые экзопланеты были обнаружены в конце 1980-х годов. Сейчас такие планеты стали открывать благодаря усовершенствованным научным методам, зачастую на пределе их возможностей. Подавляющее большинство открытых экзопланет обнаружено с использованием различных непрямых методик детектирования, а не визуального наблюдения из-за сложности такого метода (хотя в настоящее время он активно развивается, и количество открытых прямым наблюдением планет увеличивается благодаря внедрению новых инструментов). Большинство известных экзопланет — газовые гиганты и более походят на Юпитер, чем на Землю. Это объясняется ограниченностью методов обнаружения (легче обнаружить короткопериодичные массивные планеты).
По состоянию на середину августа 2026 года достоверно подтверждено существование 8275 экзопланет в 5625 планетных системах, из которых в 1139 имеется более одной планеты (если же учитывать лишь объекты с массой менее 13 MJup, то, соответственно, известны 6467 планет в 4851 планетных системах, из которых в 1072 имеется более одной планеты) — Число экзопланет приводится по данным сайта The Extrasolar Planets Encyclopaedia с учётом всех объектов с массой до 60 масс Юпитера. В апреле 2025 года в каталоге был изменён фильтр по умолчанию: теперь он отображает только объекты с массой менее 13 MJup, соответствующие более строгому определению экзопланеты. Поэтому общее число планет в текущем отображении может быть меньше. Все данные доступны при изменении фильтрации в каталоге: в Filter preset необходимо выбрать значение All objects in the catalog.. Количество надёжных кандидатов в экзопланеты также велико; так, по проекту «Кеплер» на апрель 2025 года число кандидатов — около 2000, а по проекту «TESS» на апрель 2025 года — более 4800 кандидатов, однако для получения ими статуса подтверждённых планет требуется их повторная регистрация с помощью наземных телескопов. Общее количество экзопланет в галактике Млечный Путь оценивается не менее чем в 100 миллиардовУчёные радикально пересмотрели число экзопланет ., из которых от 5 до 20 миллиардов, возможно, являются «землеподобными»; в октябре 2020 года учёные подсчитали общее число возможно обитаемых экзопланет в галактике Млечный путь, их число составляет около 300 миллионов. Также, согласно текущим оценкам, около 34 % солнцеподобных звёзд имеют в обитаемой зоне планеты, сравнимые с Землёй. Общее количество планет вне Солнечной системы, напоминающих Землю и обнаруженных по состоянию на август 2016 года, составляет 216.
Из самых необычных экзопланет стоит отметить HD 189733 A b с дождями из расплавленного стекла, CoRoT-7b со снегом в виде камней и 55 Рака e в виде гигантского алмаза, покрытого водой одновременно и в жидком и в газообразном состоянии, NASA к Хэллоуину составила шестерку самых ужасных экзопланет: HAT-P-11 b (Kepler-3 b) с мощными грозами, YZ Ceti d и TRAPPIST-1 b с вечной ночью на одной стороне и вечным днем на другой стороне, Проксима Центавра b с сухим пустынным климатом, сжираемый своей звездой HD 209458 b, планеты Драугр, Полтергейст и Фобетор в системе PSR 1257+12 под постоянным радиационным облучением от материнской звезды-пульсара. На океанических планетах могут существовать океаны глубиной около 100 километров.. Самой древней планетой из обнаруженных является PSR B1620−26 b возрастом около 12,7 млрд лет.
Ближайшая к Земле экзопланета — Проксима Центавра b.
Определение
IAU Официальное определение термина планета, используемое Международным астрономическим союзом (МАС), относится только к Солнечной системе и, следовательно, не применимо к экзопланетам. В 2001 году Рабочая группа МАС по внесолнечным планетам опубликовала заявление о позиции, содержащее рабочее определение «планеты», которое было изменено в 2003 году. Экзопланета определяется по следующим критериям:
Объекты с минимальными массами ниже предельной массы для термоядерного синтеза дейтерия (в настоящее время она составляет 13 масс Юпитера для объектов с солнечной металличностью), которые вращаются вокруг звёзд или их остатков, являются «планетами» (независимо от того, как они образовались). Минимальная масса/размер, необходимые для того, чтобы внесолнечный объект считался планетой, должны быть такими же, как в Солнечной системе. Субзвёздные объекты с минимальной массой, превышающей предельную массу для термоядерного синтеза дейтерия, являются «коричневыми карликами», независимо от того, как они образовались и где находятся. Свободно плавающие объекты в молодых звёздных скоплениях с массой ниже предельной массы для термоядерного синтеза дейтерия не являются «планетами», а относятся к «субкоричневым карликам» (или к любому другому подходящему названию).
Это рабочее определение было изменено Комиссией F2 Международного астрономического союза по экзопланетам и Солнечной системе в августе 2018 года. Официальное рабочее определение экзопланеты теперь звучит так:
Объекты с минимальной массой ниже предельной массы для термоядерного синтеза дейтерия (в настоящее время она составляет 13 масс Юпитера для объектов с солнечной металличностью), которые вращаются вокруг звёзд, коричневых карликов или остатков звёзд и имеют соотношение массы с центральным объектом ниже нестабильности L4/L5 являются «планетами» (независимо от того, как они образовались). Минимальная масса/размер, необходимые для того, чтобы внесолнечный объект считался планетой, должны быть такими же, как в нашей Солнечной системе.
Альтернативные определения Рабочее определение Международного астрономического союза используется не всегда. Одно из альтернативных предложений состоит в том, что планеты следует отличать от коричневых карликов по способу их формирования. Широко распространено мнение, что гигантские планеты формируются путём аккреции ядра, в результате чего иногда могут образовываться планеты с массой, превышающей порог термоядерного синтеза дейтерия. Возможно, уже были обнаружены массивные планеты указанного типа. Коричневые карлики образуются как звезды в результате прямого гравитационного коллапса газовых облаков и этот механизм образования также приводит к образованию объектов, размер которых ниже предела в 13 и может достигать 1 . Объекты в этом диапазоне масс, которые вращаются вокруг своих звезд с расстояниями в сотни или тысячи астрономических единиц (AU) и имеют большое соотношение масс звезды и объекта, вероятно, сформировались как коричневые карлики; их атмосферы, вероятно, имеют состав, более похожий на их звезду-хозяина, чем планеты, образованные аккрецией, которые имели бы повышенное содержание более тяжелых элементов. Большинство планет, обнаруженных с помощью прямых наблюдений по состоянию на апрель 2014 года, массивны и имеют широкие орбиты, поэтому, вероятно, относятся к маломассивным коричневым карликам. Одно исследование предполагает, что объекты массой выше 10 образовались в результате гравитационной нестабильности и их не следует считать планетами.
Кроме того, предел массы в 13 масс Юпитера не имеет точного физического обоснования. Синтез дейтерия может происходить в некоторых объектах с массой ниже этого предела. Количество слившегося дейтерия в некоторой степени зависит от состава объекта. В 2011 году в Энциклопедию внесолнечных планет были включены объекты с массой до 25 масс Юпитера. В статье говорилось: «Тот факт, что в наблюдаемом спектре масс нет особенностей в районе 13 , подтверждает решение забыть об этом пределе массы». По состоянию на 2016 год этот предел был увеличен до 60 масс Юпитера на основании исследования зависимости массы от плотности. включает объекты с массой до 24 масс Юпитера с примечанием: «разделение на 13 масс Юпитера, предложенное Рабочей группой Международного астрономического союза, физически необоснованно для планет с каменистым ядром и проблематично с точки зрения наблюдений». NASA Exoplanet Archive включает объекты с массой (или минимальной массой) равной или меньшей 30 массам Юпитера. Другим критерием для разделения планет и коричневых карликов, помимо синтеза дейтерия, процесса формирования или местоположения, является преобладание в ядре кулоновского давления или с разделительной линией примерно на уровне 5 масс Юпитера.
Подтверждение Экзопланета считается подтверждённой в Архиве экзопланет НАСА, если «различные методы наблюдения выявляют особенности, которые могут быть объяснены только наличием планеты» или аналитическими методами. В Энциклопедии внесолнечных планет «планета считается подтверждённой, если она однозначно упоминается в опубликованной статье или на профессиональной конференции».
История открытий
Теоретические предпосылки и ранние попытки наблюдений
«Мы объявляем это пространство бесконечным… В нём находится бесконечное множество миров, подобных нашему.»
В XVI веке итальянский философ Джордано Бруно, один из первых сторонников коперниканской теории о том, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца (гелиоцентризм), выдвинул идею о том, что неподвижные звёзды похожи на Солнце и вокруг них тоже вращаются планеты.
В XVIII веке о такой же возможности упоминал Исаак Ньютон в «», завершающем его «Начала». Сравнивая планеты с Солнцем, он писал: «и если неподвижные звёзды являются центрами подобных систем, то все они будут устроены по подобному образцу и будут находиться во власти Единого».
В 1938 году Д. Белорицкий продемонстрировал, что поиск экзопланет типа Юпитера с помощью транзитной фотометрии вполне реаленLe Soleil, Etoile Variable , D.Belorizky, 1938.
В 1952 году, более чем за 40 лет до открытия первого горячего юпитера, Отто Струве написал, что нет никаких убедительных причин, по которым планеты не могут находиться гораздо ближе к своей родительской звезде, чем в Солнечной системе и предположил, что доплеровская спектроскопия и транзитный метод могут обнаружить суперюпитеры на коротких орбитах. Тогда же он высказал предположение, что «горячие юпитеры» можно было бы обнаруживать путём наблюдения колебаний соответствующей звезды. Однако в течение долгого времени на такие исследования не выделялось телескопное время, так как господствовавшая на тот момент теория отвергала возможность появления «горячих юпитеров» (если бы не это, экзопланеты могли быть обнаружены до 1990-х годов)Ави Лёб рассказывает об астрофизике настоящего и будущего , elementy.ru, 29 мая 2019 года.
Исторически первым заявлением о возможности существования планетной системы у другой звезды, кроме Солнца, стало сделанное в 1855 году сообщение капитана Джейкоба (Capt. W. S. Jacob), астронома Мадрасской обсерватории (East India Company’s Madras Observatory). В нём сообщалось о высокой вероятности существования «планетарного тела» в двойной системе 70 Змееносца. Позже, в 1890-х годах, астроном Томас Дж. Дж. Си из Чикагского университета и Военно-морская обсерватория США подтвердили наличие в системе 70 Змееносца не светящего тела (невидимого спутника) с периодом обращения в 36 лет, однако расчёты Фореста Мультона опровергают подтверждения, выполненные Си, доказывая неустойчивость подобной системы. Поэтому на данный момент (2016 год) существование планетной системы у звезды 70 Змееносца наукой считается не доказанным. Исследования, проведённые в обсерватории Мак-Дональд в 2006 году, показали, что если у 70 Змееносца есть планета (или планеты), то её (их) масса лежит в пределах 0,46 — 12,8 M⊕, а расстояние до звезды — от 0,05 до 5,2 а. е.