Kaj je ekoplanet? Kako odkrivajo in preučujejo eksplanete?

Exoplanet - planet, ki je zunaj meja našega sončnega sistema. V zadnjih dveh desetletjih so odkrili na tisoče takšnih predmetov, predvsem s pomočjo NASA-jevega vesoljskega teleskopa Kepler.

Exoplanet - kaj je to?

Te vesoljskih objektov se bistveno razlikujejo po velikostih in orbitih. Nekateri od njih so velikanski planeti, krožijo blizu svojih zvezd. Nekateri so pokriti z ledom, drugi s kamni. NASA in druge agencije iščejo posebne vrste planeta: morajo zunajosončni planet podoben Zemlji, ki se vrti okoli zvezde, podobne Soncu, in se nahaja v bivalni coni.

Naseljena cona je vrsta razdalj od zvezde, pri kateri temperatura planeta omogoča obstoj tekočih oceanov vode, ki je bistvenega pomena za življenje. Najzgodnejša opredelitev območja je temeljila na preprostem termičnem ravnovesju, vendar sodobni izračuni vključujejo številne druge dejavnike, vključno s toplogrednim učinkom planetnega ozračja. Zaradi tega so meje naseljenega območja mehke.

Teorija izvora življenja

Čeprav je eksplaneta odkritje devetdesetih let, so astronomi že več let prepričani v svoj obstoj. Niso samo verjeli, temveč so svoje sklepe utemeljili na počasni rotaciji našega Sonca in drugih zvezd.

Astronomi imajo teorijo o izvoru življenja v našem sončnem sistemu. Skratka, rotirajoči oblak plina in prahu (tako imenovana protosolarna meglica) pod vplivom lastne gravitacije se je zrušil in oblikoval našo zvezdo in planete. Po tem je ohranitev kotnega momenta pomenila, da se mora prihodnost svetilke vrteti hitreje in hitreje. Čeprav ima 99,8% mase sončnega sistema, imajo planeti 96% svojega kotnega zagona. Astronomi so se spraševali, zakaj se naša zvezda vrti tako počasi.

Mlado svetilo je imelo zelo močno magnetno polje, njegove sile moči pa so preplavile disk vrtinčnega plina, iz katerega so nastali planeti. Te vrstice so bile povezane z nabiti delci plina, in delujejo kot sidra, upočasnjuje vrtenje sonca in tvorijo predenje plin, ki sčasoma spremenil v planet. Večina zvezd se počasi vrti, zato so astronomi zaključili, da se jim je zgodilo isto "magnetno zaviranje", kar pomeni, da se je pojavilo nastanek planetov. Zato logični zaključek: planete je treba poiskati okoli zvezd, kot je Sonce.

Zgodnje odkritje

Iz tega in drugih razlogov, so raziskovalci najprej omejiti iskanje zunajosončni planet zvezde podobne Soncu, ampak prva dva odkritja leta 1992 pripadal pulsar (hitro vrti ostanke svetilk, ki so umrli v supernove) imenuje PSR B1257 + 12. Prvi potrjen zunajosončni planet, ki kroži okoli zvezde (foto sprejeti v članku), ki izpolnjuje te zahteve, je bil odprt leta 1995. Bilo je 51 Pegaza b, katerega masa je sorazmerna z masa Jupitra, in ki je 20 krat bližje Soncu kot Zemlji. To je bilo presenečenje. Toda druga čudesa so se zgodila sedem let prej, zaradi česar je postalo jasno, da bodo odkrili številne eksplanete.

Leta 1988 je bila odkrita skupina kanadskih znanstvenikov velikost planeta z Jupiterjem se giblje okoli Gamme Cepheus. Ker pa je bila orbita mnogo manjša od orbite Jupitra, znanstveniki niso navedli dokončnega odkritja. Astronomi niso upali predlagati, da takšni planeti obstajajo. Bilo je tako drugače od našega sončnega sistema, da so bili znanstveniki izredno previdni.

Od velikih do majhnih

Skoraj vsa odkrita eksplaneta je najprej ogromen Jupitrski (ali celo večji) plinski gigant, ki se vrti na majhnem odmiku od matične zvezde. To je mogoče pojasniti z dejstvom, da so astronomi uporablja tehniko merjenja radialne hitrosti, ki določa stopnjo "zasilnega" zvezde v obtoku planet okoli njega. Veliko blizu vesoljska telesa imela tako pomemben vpliv, da bi jo lahko zlahka zaznali.

Preden dobi zunajosončni planet odkritij lahko instrumenti merijo le predloge zvezd z natančnostjo do kilometra na sekundo, kar ni bilo dovolj, da odkrijejo svoje vibracije pod vplivom planetov. Sodobni instrumenti so sposobni za merjenje hitrosti centimeter na sekundo, kar je deloma posledica povečanja točnosti opreme, ampak tudi zaradi večje izkušnje astronomov pri dodeljevanju teh šibkih signalov.

Informacijska eksplozija "Keplerja"

Do danes je več kot 1000 potrjenih eksplanetov, ki jih je odkril en satelit. Letalski teleskop Kepler je bil leta 2009 v orbito in leta štiri leta lovil naseljene planete. Uporabila je metodo, imenovano "tranzit" - izmerila je osvetlitev zvezde, ko je pred njim predala kozmični predmet.

"Kepler" je razkril obilje različnih vrst planetov. Poleg plinskih velikanov in organov zemeljski teleskop pomagala, da se ugotovi obstoj novega razreda "super-zemljine«, katere dimenzije so v velikosti Zemlje in Neptuna. Nekateri od njih se nahajajo v naseljenih območjih svojih zvezd, astrobiologi pa še vedno preverjajo izračune in ugotovijo, kako se lahko v takih svetovih razvije življenje.

Leta 2014 so astronomi "Keplerjevi" predstavil metodo "množico preverjanje", ki naj bi povečali hitrost planetov prevajanja kandidatk v potrjeni stanju. Tehnika temelji na orbitalni stabilnosti - veliko zvezd zatemni po kratkem času, ki bi ga bilo treba plačati le planetov v majhnih orbitah, ali je to zvezda, bi gravitacijsko potiska seboj iz sistema v nekaj milijonih let.

Druge misije

Čeprav sateliti ( "Kepler" in francoski Corot), bo po zunajosončni planet, zaključili svoje prvotno poslanstvo, so znanstveniki še vedno obdelanih pridobljena s temi podatki, zaradi česar nova odkritja. In brez dela ne bodo ostali. Most še naprej deluje satelitov in NASA Tess, in švicarski Cheops PLATO in ESA satelit bo iskal za tranzit iz vesolja v bližnji prihodnosti. Na Zemlji je spectrograph harfe 3,6-metrski teleskop Evropskega južnega observatorija v Čilu ima iskanje Doppler za zvezdnih nihanj, vendar sodeluje pri lovu in mnogih drugih teleskopi.

Primer je NASA-jevi vesoljski teleskop Spitzer. Ker je v infrardečem področju spektra občutljiv, je sposoben izmeriti temperaturni profil eksplanetne snovi in ​​predstaviti svojo atmosfero.

Od več kot 3000 znanih planetov je težko izbrati nekaj izmed njih. Zdi se, da so majhne trdne eksoplanete v naseljenem območju najboljše kandidate, astronomi pa razlikujemo druge, ki so razširili naše razumevanje nastajanja in razvoja drugih svetov.

Prva pogoltnitev

51 Pegasi b. Kot smo že omenili, je bila to prva dokazana eksplaneta, ki se vrti okoli sončne zvezde. Polovica mase Jupiterja se odstrani iz središča sistema z razdalje Merkurja. Planet je tako blizu njegovemu svetilniku, da je verjetno, da je ena stran v plimovanju - nenehno gleda na zvezdo.

HD 209458 b. To je bila prva eksplaneta, odkrita leta 1999 (fotografija je bila vstavljena v članek), ki je potekala po svoji zvezdici (čeprav je bila uporabljena Dopplerjeva metoda), ki mu sledijo druga odkritja. To je prvi planet zunaj solarnega sistema, v katerem so določeni parametri njegove atmosfere, vključno s temperaturnim profilom in odsotnostjo oblakov.

Pomembni svetovi

55 Cancri e. Ta eksplaneta je tisto, kar se imenuje "super zemlja", ki kroži zvezdo, dovolj svetla, da je vidna s prostim očesom. Tako astronomi lahko podrobneje preučijo sistem kot kateri koli drugi. Njeno "leto" je samo 17 ur in 41 minut (to je bilo ugotovljeno, ko je sistem MOST leta 2011 gledal sistem). Teoretiki kažejo, da je lahko 55 Cancri bogat z ogljikom in ima diamantno jedro.

HD 80606 b. Ta eksplaneta je rekorder (v času njenega odkritja leta 2001) zaradi ekscentričnosti orbite. Verjetno je, da je pot njenega gibanja, podobno kot orbita Halleyjevega kometa, povezana z vplivom druge zvezde. Poleg tega je takšna ekstremna orbita vzrok izjemne spremenljivosti okolja planeta.

WASP-33b. Odprt je bil leta 2011 in ima vrsto sončnega sloja - stratosfero - ki absorbira nekaj vidne in ultravijolične svetlobe starševske zvezdice. Planet ne le premika v orbito v nasprotni smeri, temveč tudi povzroča oscilacije svetilke, ki jih satelit MOST zapisuje.

Blizanci Zemlje

Kepler-442b. Ta eksplaneta je, kot pravijo, "dvojčka Zemlje". S svojo velikostjo, maso in temperaturnim režimom je najbolj podoben našemu planetu. Odprto 6. januarja 2015, je v konstelacija Leara na razdalji 1.120 svetlobnih let. Temperatura na površini te skalnate eksplanete je -40 ° C. Njegova masa je 2,34-kratna masa Zemlje in gravitacija je za 30% večja. Planet je zunaj območja, kjer je aktivno uplinjanje plimovanja. V delu, objavljenem leta 2015, je bila skupaj z Kepler-186f in 62f imenovana za najboljšega kandidata za potencialno poseljene planete (glej fotografijo).

Exoplanet Kepler-78b. To se vrti okoli zvezdice Kepler-78. Za čas odpiranja leta 2013 je planet najbolj podoben Zemlji glede na maso, polmer in povprečno gostoto. Ugotovljeno je bilo ne le njegov tranzit na ozadju svetilke, temveč tudi mrk in reflektirana svetloba, ki ustreza orbitalnim fazam. "Leto" ekoplanete traja le 8,5 ure, saj je 40 krat bližje zvezdi kot razdalja od Merkurja do Sonca.