Kas yra egzoplanatas? Kaip jie atranda ir moko exoplanetus?
Exoplanet yra planeta, kuri yra už jos ribųmūsų Saulės sistemos ribas. Per pastaruosius du dešimtmečius ji buvo rasta tūkstančiai panašiose svetainėse, daugiausia su NASA "Kepler" kosminis teleskopas pagalba.
Exoplanet - kas tai?
Šie kosminiai objektai žymiai skiriasijos dydis ir orbitos. Kai kurie iš jų yra milžiniškos planetos, besiribojančios su žvaigždėmis. Kai kurie yra padengti ledu, kiti - akmenimis. NASA ir kitų agentūrų ieško specialios rūšies planetos: jie turi egzoplanetų panaši į Žemę, kuri sukasi aplink žvaigždę, panašią į Saulę, ir yra įsikūręs gyvenamojo zonoje.
Apgyvendinta zona yra nuo atstumužvaigždės, kuriose planetos temperatūra leidžia išlikti skystų vandenynų, gyvybiškai svarbių vandenynų. Anksciausia zonos apibrėžtis buvo pagrįsta paprasta šilumos pusiausvyra, tačiau šiuolaikiniai skaičiavimai apima daugelį kitų veiksnių, įskaitant planetos atmosferos šiltnamio efektą. Dėl to apstatytos zonos ribos yra neaiškios.
Gyvenimo kilmės teorija
Nors eksoplanetas yra dešimtojo dešimtmečio atradimas,Daugelį metų astronomai buvo įsitikinę, kad jie egzistuoja. Jie ne tik tikėjo, bet ir pagrįsti savo išvadas dėl lėtos mūsų saulės ir kitų žvaigždžių sukimosi.
Astronomai turi gyvenimo kilmės teorijąmūsų saulės sistema. Trumpai tariant, sukimo dujų ir dulkių debesė (vadinamoji protosolarinė ūkinė tuštuma) savo paties gravitacijos įtaka sugriuvo ir suformavo mūsų žvaigždę ir planetas. Po to, išlaikydamas kampinį momentą, šviesos ateitis turėtų pasisukti greičiau ir greičiau. Tačiau, nors jis turi 99,8% Saulės sistemos masės, planetos turi 96% savo kampinio momento. Astronomai susimąstė, kodėl mūsų žvaigždė sukasi taip lėtai.
Jauni šviesos žibintai turėjo labai stiprų magnetąlaukas, kurio jėgos linijos įsiskverbė į sūkurinių dujų, iš kurių susidarė planetos, diską. Šios linijos buvo susijusios su įkrautomis dujų dalelėmis ir veikė kaip inkarai, lėtėjo sukuriamos Saulės sukimosi kryptis ir išskleidžiamos dujos, kurios ilgainiui tapo planetomis. Dauguma žvaigždžių pasisuka lėtai, taigi astronomai padarė išvadą, kad su jais susidarė tas pats "magnetinis stabdymas", o tai reiškė, kad turėjo prasidėti planetų susidarymas. Taigi logiška išvada: planetos turėtų būti ieškomos aplink žvaigždes kaip saulė.
Ankstyvieji atradimai
Dėl šios ir kitų priežasčių mokslininkai pirmiausiaApriboti paieška egzoplanetų žvaigždžių panašus į Saulę, bet pirmieji du atradimai 1992 priklausė PULSAR (greitai verpimo likučiai šviesulius, kurie mirė supernovos) paragino PSR B1257 + 12. Pirmasis patvirtino egzoplanetų skrieja žvaigždę (nuotrauka imtasi straipsnis), kuris atitinka šį reikalavimą, buvo atidarytas 1995 metais. Tai buvo 51 Pegasi B, kurio masė yra panaši į Jupiterio masės ir yra 20 kartų arčiau savo saulės, nei Žemėje. Tai buvo siurprizas. Bet kitas kuriozas įvyko septynerius metus anksčiau, kurių dėka jis tapo aišku, kad ji būtų atidaryta daug egzoplanetų.
1988 m. Grupė Kanados mokslininkųPlaneta randama Jupiterio dydžiu, judanti aplink Gamma Cepheus. Tačiau kadangi jo orbitoje buvo daug mažesnė nei Jupiterio orbitos, mokslininkai nenurodė galutinio aptikimo. Astronomai nesiruošė manyti, kad egzistuoja tokios planetos. Tai buvo taip skirtingai nuo mūsų saulės sistemos, kad mokslininkai buvo labai atsargūs.
Nuo didelio iki mažo
Beveik visi iš pradžių atrasti egzoplanetai yraDidžiulis jupiteris (ar netgi didesnis) dujų variklis, sukantis nedideliu atstumu nuo savo tėvų žvaigždės. Tai paaiškinama tuo, kad astronomai naudojo radialinio greičio matavimo techniką, o tai lemia žvaigždės "sukimą" laipsnį, kai planetos sukasi aplink jį. Didžiosios arti esančios kosminės kūnai turėjo tokios reikšmingos įtakos, kad ją būtų galima lengvai aptikti.
Iki eksoplanetinių prietaisų atradimų eros galėjotik matuoti žvaigždžių judesių su iki kilometro per sekundę, kuris buvo nepakanka nustatyti savo vibracijas pagal planetų įtaką tikslumui. Šiuolaikinės priemonės yra sugebėti išmatuoti centimetro per sekundę greičiu, iš dalies dėl to, didinant įrangos tikslumą, bet ir dėl to, kad didesnę patirtį Astronomija į šių silpnų signalų paskirstymas.
Informacinis "Keplerio" sprogimas
Iki šiol yra daugiau nei 1000patvirtinti eksponentai, kuriuos nustatė vienas palydovas. Keplero kosminis teleskopas buvo paleistas į orbitą 2009 m. Ir keturi metai buvo medžiojamas už apgyvendintas planetas. Jis naudojo metodą, vadinamą "tranzitu", - jis išmatavo žvaigždės aklavietę, kai ji praleido kosminį objektą prieš jį.
"Kepleris" atskleidė įvairių tipų planetų gausą. Be to, dujų milžinai ir žemės kūnai, teleskopas padėjo sukurti naują klasę "super-žemių", kurių matmenys patenka į Žemę ir Neptūno dydžio egzistavimą. Kai kurie iš jų yra įsikūrę gyvenamųjų zonų jų žvaigždes, bet astrobiologams patikrino skaičiavimus išsiaiškinti, kaip tokie pasauliai, gyvenimas gali vystytis.
2014 m. Keplerio astronomai pristatė metodą"Daugialypė kontrolė", kuri turėjo padidinti kandidatų planetų vertimo į patvirtintą būseną greitį. Metodas remiasi orbitos stabilumą - daug žvaigždžių pritemsta po trumpą laiką, kuris gali būti dėl tik mažose orbitos planetas, taip, ar ji yra žvaigždė, jie būtų gravitacinis stumiama tarpusavyje iš sistemos per keletą milijonų metų.
Kitos misijos
Nors palydovai ("Kepler" ir "French CoRot")medžiojami egzoplanetų, baigė savo pirminę misiją, mokslininkai vis dar gydytiems gauti su šiais duomenimis, susiras naujų atradimų. Ir be darbo jie neišliks. Didžioji toliau veikti palydovus ir NASA Tess, ir Šveicarijos CHEOPS Platonas ir EKA palydovinė ieškos tranzitu iš kosmoso artimiausioje ateityje. Žemėje, The spektrograf arfomis 3,6 metrų teleskopą Europos Pietų observatorijos Čilėje turi Doplerio paiešką žvaigždžių virpesius, bet dalyvauja medžioklės ir daugelio kitų teleskopų.
Vienas iš pavyzdžių yra kosminis teleskopasNASA Spitzer. Kadangi jis yra jautrus infraraudonųjų spindulių spektro srityje, jis gali matuoti eksoplaneto temperatūros profilį ir suprasti jo atmosferą.
Iš daugiau nei 3000 žinomų planetų sunku sustotijūsų pasirinkimas keliems iš jų. Atrodo, kad maži tvirti eksoplanetai apgyvendintoje zonoje yra geriausi kandidatai, tačiau astronomai išskiria kitus, kurie išplėtė mūsų supratimą apie kitų pasaulio kūrimą ir plėtrą.
Pirmasis gurkšnis
51 Pegasi b. Kaip minėta, tai buvo pirmasis įrodė egzoplanetų skrieja Saulės tipo žvaigždžių. Turėdama pusę Jupiterio masės, ji išbraukiama iš sistemos centro atstumu nuo gyvsidabrio. Planeta yra taip arti savo žvaigždės, kuri yra tikėtina, kad iš vienos pusės tai yra potvynio surinkimo - jis nuolat susiduria žvaigždė.
HD 209458 b. Ji pirmą kartą buvo atrastas 1999 Egzoplaneta (daryta nuotrauka straipsnyje), kuri vyko tranzitu jo žvaigždė (nors šis metodas buvo naudojamas Doplerio), po kitų atradimų. Tai yra pirmasis planeta už mūsų saulės sistemoje, kurioje buvo nustatyti atmosferos parametrai, įskaitant temperatūros profilį ir debesų nesant.
Pažymėti pasauliai
55 Cancri e. Ši eksoplaneta yra tai, kas vadinama "superžeme", kuri orbituoja žvaigždę, pakankamai ryškiai matoma plika akimi. Taigi astronomai gali išsamiau studijuoti sistemą nei bet kuris kitas. Jo "metai" yra tik 17 valandų ir 41 minučių (tai buvo nustatyta, kai "MOST" peržiūrėjo sistemą dvi savaites 2011 m.). Teorininkai teigia, kad 55 Cancri gali būti daug anglies ir turi deimanto branduolį.
HD 80606 b. Šis eksoplanetas yra rekordininkas (jo atradimo metu 2001 m.) Dėl ekscentriškumo orbitos. Tikėtina, kad jos judėjimo kelias, panašus į Halley kometos orbitą, gali būti susijęs su kitos žvaigždės įtaka. Be to, tokia ekstremali orbitos yra labai planetos aplinkos kintamumo priežastis.
WASP-33b. Jis buvo atidarytas 2011 m. Ir turi tam tikrą apsaugos nuo saulės sluoksnį - stratosferą - kuris sugeria tam tikrą pagrindinės žvaigždės matomą ir ultravioletinę šviesą. Planeta ne tik juda orbitoje priešinga kryptimi, bet ir sukelia spindulių svyravimus, kad registruotų MOST palydovą.
Žemės dvyniai
Kepler-442b. Ši eksoplaneta, kaip sakoma, yra "Žemės dvynys". Su savo dydžiu, masės ir temperatūros režimu, tai yra labiausiai panašus į mūsų planetą. Atviras 2015 m. Sausio 6 d., Ji yra Lira žvaigždynas 1.120 šviesos metų atstumu. Šio akmeninio eksoplaneto paviršiaus temperatūra yra -40 ° C. Jo masė yra 2,34 karto didesnė už Žemės masę, o gravitacija yra 30% didesnė. Planeta yra už zonos ribų, kurioje yra aktyvių potvynių. 2015 m. Paskelbtame darbe ji kartu su Kepler-186f ir 62f buvo pavadinta geriausiu potencialiai apgyvendintų planetų kandidatu (žr. Nuotrauką).
Exoplanet Kepler-78b. Jis sukasi aplink Kepler-78 žvaigždutė. Tuo metu 2013 m atidarymo, planetos labiausiai norėtumėte Žemės masės, stipinkaulio ir vidutinio tankumo. Jis buvo rastas ne tik savo tranzitą prieš šviesą, bet užtemimą ir atspindėtos šviesos, atitinkantį orbitinių etapais. "Metų" ekzoplanety trunka tik 8,5 valandos, k., K. yra 40 kartų arčiau žvaigždės, nei atstumas nuo Merkurijaus į saulę.
