Exoplanéta - čo je to? Ako sa otvára a štúdium exoplanét?

Exoplanéta - planéta, ktorá je mimo našu slnečnú sústavu. Počas posledných dvoch desaťročí sa ukázalo, tisíce podobných stránok, väčšinou s pomocou NASA "Kepler" kozmického ďalekohľadu.

Exoplanéta - čo to je?

Tieto kozmické objekty značne líšia svojou veľkosťou a dráhach. Niektoré z nich sú obrie planéty krúžia v blízkosti svojich materských hviezd. Niektoré z nich sú pokryté ľadom, niektoré skaly. NASA a ostatné agentúry hľadajú zvláštny druh planéty: potrebujú exoplanéty podobné Zemi, ktorá sa otáča okolo hviezdy podobnej Slnku, a je umiestnený v obývateľnej zóne.

Obytná zóna je rozsah vzdialeností od hviezdy, pri ktorej teplota planéty umožňujúce existenciu tekutej oceány vody, čo je veľmi dôležité pre život. Najstarší definície zóny bol založený na jednoduchej tepelnej rovnováhy, ale moderný výpočty zahŕňajú mnoho ďalších faktorov, r. H. Planet skleníkový atmosféru. Tým sa hranice rozmazané obývateľnej zóne.

Teória pôvodu života

Hoci exoplanét - objav roka 1990, po mnoho rokov, astronómovia boli presvedčení o ich existencii. Nemajú jednoducho veriť, a na základe ich záverov na pomalú rotáciu naše Slnko a ostatných hviezd.

Astronómovia majú teóriu o pôvode života v našej slnečnej sústave. Stručne povedané, rotujúce oblak plynu a prachu (tzv slnečná hmlovina) pod jeho vlastnou gravitáciou zrútil a vytvorené našej hviezdu a planéty. Za to, že zachovanie momentu hybnosti znamenalo, že svetlo do budúcnosti by sa mali otáčať rýchlejšie a rýchlejšie. Avšak, aj keď má 99,8% hmotnosti slnečnej sústavy planéty majú 96% svojho momentu hybnosti. Astronómovia sa čudovali, prečo sa naša hviezda otáča tak pomaly.

Young svetlo mala veľmi silné magnetické pole, ktorého siločiary prepichnúť disk vírivého plynu, z ktorého sa planéty vytvorené. Tieto línie boli spojené s nabitými časticami plynu, a pôsobí ako kotvy, spomaľuje rotáciu slnka a tvoria zvlákňovacie plyn, ktorý sa nakoniec zmenil na planétu. Väčšina hviezd pomaly otáča, takže astronómovia k záveru, že rovnaké "magnetické brzdenie" sa stalo a oni, čo znamená, že sa bude diať tvorby planét. Preto je logický záver: svet je potrebné sa pozrieť okolo hviezd podobných Slnku.

skoré objavy

Z tohto a ďalších dôvodov, vedci najprv obmedziť hľadanie exoplanét hviezdy podobné Slnku, ale prvé dva objavy v roku 1992 patril k pulzaru (rýchlo rotujúce zvyšky velikánov, ktorí zomreli v supernova) s názvom PSR B1257 + 12. Prvé potvrdené exoplanéta obiehajúca hviezdu (foto v článku), ktorý spĺňa túto požiadavku, bolo otvorené v roku 1995. Jednalo sa o 51 Pegasi b, ktorého hmotnosť je úmerný hmotnosti Jupitera a je 20krát bližšie k jeho slnku ako Zem. To prišlo ako prekvapenie. Ale ďalšie zvláštnosť došlo pred siedmimi rokmi, vďaka ktorej sa ukázalo, že to bolo by otvoril mnohých exoplanét.

V roku 1988, skupina kanadských vedcov objavil planétu veľkosti Jupitera, pohybujúce sa okolo Gamma Cephei. Ale pretože jeho orbita bola oveľa menšia, než na obežnej dráhe planéty Jupiter, vedci povedal o konečné zistenia. Astronómovia sa neodvážil navrhnúť, že takéto planéty. Je to tak odlišné od našej slnečnej sústavy, ktoré vedci boli veľmi opatrní.

Od veľkého k malému

Takmer každý otvorený prvý exoplanéta - obrovský yupiteropodobny (alebo viac) plynný obor, rotujúce v krátkej vzdialenosti od materskej hviezdy. To sa vysvetľuje skutočnosťou, že astronómovia použitá technika merania radiálnej rýchlosti, ktorá určuje mieru "vlnky" hviezdy v krvnom obehu planéty okolo neho. Tesne pri sebe veľké vesmírna tela je tak významný dopad, ktorý môže byť ľahko detekovaná.

Pred érou exoplanéty objavy nástroje by mohli merať len pohyby hviezd s presnosťou až na kilometer za sekundu, ktorá nebola dostatočná na detekciu ich vibrácie pod vplyvom planét. Moderné prístroje sú schopné merať rýchlosť centimeter za sekundu, čiastočne kvôli zvýšeniu presnosti zariadenia, ale aj z dôvodu väčšej skúsenosti z astronómov pri prideľovaní týchto slabých signálov.

Informačná explózia "Kepler"

V súčasnej dobe existuje viac ako 1000 potvrdených exoplanét objavili jeden satelit. Space Telescope, "Kepler" bola založená v roku 2009 a bol lov pre obývateľné planéty po dobu štyroch rokov. To používa metódu nazvanú "transit" - sa meria stmievanie hviezdy pri prechode pred ňou objektov.

"Kepler" odhalila hojnosť rôzne druhy planét. Okrem plynných obrov a orgánov pozemné ďalekohľad pomohol preukázať existenciu novej triedy "superzeme", ktorého rozmery sú vo veľkosti Zeme a Neptúnu. Niektoré z nich sú umiestnené v obytných zónach svojich hviezd, ale Astrobiology skontroloval výpočty, aby zistili, ako tieto svety, život môže vyvinúť.

V roku 2014 astronómovia "Kepler" predstavili metódu "overenie mnohosti", ktorá mala zvýšiť rýchlosť preklade kandidátskych planét potvrdené stave. Táto technika je založená na orbitálnej stability - mnoho hviezd stlmí po krátke časové obdobie, čo by mohlo byť spôsobené len planét v malých dráhach, as, či sa jedná o hviezdy, ktoré by gravitačne tlačil seba von zo systému počas niekoľkých miliónov rokov.

ďalšie misie

Hoci satelity ( "Kepler" a francúzsky CoRoT), ktoré idú po exoplanét, dokončila svoje pôvodné poslanie, vedci sú stále považovaný získané s týmito údajmi, nové objavy. A bez práce, nebudú ísť. MOST naďalej fungovať družice a NASA Tess, a švajčiarsky CHEOPS PLATO a ESA satelit bude hľadať pre tranzit z vesmíru v blízkej budúcnosti. Na Zemi spektrograf HARPS 3,6 metrový ďalekohľad Európskeho južného observatória v Čile má Dopplerov hľadanie hviezdnych osciláciou, ale podieľa na lov a mnoho ďalších ďalekohľadov.

Jedným z príkladov je kozmický teleskop NASA, Spitzer. Vzhľadom k tomu, že je citlivý v infračervenom spektre, ktorý je schopný merať profil ekzoplanety teploty a dávajú predstavu o atmosfére.

Z viac ako 3000 známych planét je ťažké zastaviť na výber z niekoľkých z nich. Malé pevné exoplanét v obývateľnej zóne sa zdajú byť tie najlepšie kandidátov, ale astronómovia rozlišujú iní rozšírili naše porozumenie vzniku a vývoji iných svetov.

prvé známky

51 Pegasi b. Ako bolo uvedené vyššie, toto bol prvý dokázaný exoplanéta obiehajúce okolo hviezd slnečného typu. S polovicou hmotnosti Jupitera, odstráni sa zo systémového centra vo vzdialenosti ortuti. Planéta je tak blízko svojej materskej hviezdy, čo je pravdepodobné, že jedna strana je vo slapové zachytenie - je neustále čelia hviezdu.

HD 209458b. To bol prvýkrát objavený v roku 1999 extrasolárne planéty (fotografie zhotovené v tomto článku), ktorý prešiel tranzitu o svojej materskej hviezdy (hoci táto metóda bola použitá Doppler), nasledovali ďalšie objavy. Jedná sa o prvý planéta mimo našu slnečnú sústavu, v ktorej boli identifikované parametre atmosféry, vrátane teplotného profilu a neprítomnosti mrakov.

pozoruhodné svety

55 cancri e tento exoplanétu -. To je to, čo sa nazýva "super-Zemí", ktorá sa pohybuje po obežnej dráhe okolo hviezdy dosť šikovný, aby boli viditeľné voľným okom. Tak astronómovia môžu študovať systém viac ako ktorákoľvek iná. Jeho "rok" je len 17 hodín a 41 minút (to bol nainštalovaný pri MOST pozoroval systému po dobu dvoch týždňov v roku 2011). Teoretici ukazujú, že 55 cancri e, môže byť bohatý na uhlík a diamantové jadro.

HD 80606 b. Táto exoplanéta - rekordmanom (v čase svojho otvorenia v roku 2001) na výstrednosti orbity. Je pravdepodobné, že cesta jeho pohybu, podobne ako obežnú dráhu Halleyovej kométy, môže byť spojená s vplyvom iných hviezd. Okrem toho taký extrémny orbit spôsobuje extrémnu volatility globálneho životného prostredia.

WASP-33b. To bolo otvorené v roku 2011 a má akúsi ležadlách - stratosféry - ktorý absorbuje časť viditeľného a ultrafialového svetla materskej hviezdy. Planéta nie sa pohybuje iba na obežnej dráhe v opačnom smere, ale tiež spôsobuje kolísanie svetla, ktoré registruje MOST satelit.

dvojčatá Zemské

Kepler-442b. Táto exoplanéta - to je to, čo sa nazýva "Zem analóg." Jeho veľkosť, hmotnosť a teplotný režim sa najviac podobá našej planéte. Otvorené 6.1.2015, sa nachádza v súhvezdí Lýry vo vzdialenosti 1,120 svetelných rokov. Teplota na povrchu skalnej ekzoplanety je -40 ° C, Jej hmotnosť je 2,34 krát väčšia ako hmotnosť Zeme a gravitácia je o 30% viac. Planéta sa nachádza mimo oblasti, kde prílivová zachytenie akcie. Publikoval v roku 2015 dielo ona, spolu s Kepler-186F a 62F, bol vyhlásený najlepším kandidátom na potenciálne obývaných planét (pozri. Foto).

Exoplanéta Kepler-78b. To sa točí okolo hviezdy Kepler-78. Pri otvorení v roku 2013, na planéte najradšej hmotnosti Zeme, polomeru a so strednou hustotou. Bolo zistené, že iba jeho prejazd proti svetlu, ale zatmenie a odrazeného svetla zodpovedajúce orbitálnych fáz. "Year" ekzoplanety trvá len 8,5 hodiny, t. K. je 40krát bližšie k hviezde, než je vzdialenosť od Merkúra k Slnku.