Kas ir eksoplanetas?

Eksoplaneta ir planēta, kas riņķo ap zvaigzni ārpus mūsu Saules sistēmas. Mūsu Saules sistēmas planētas riņķo ap Sauli. Saskaņā ar NASA statistikas aprēķiniem katrai zvaigznei mūsu galaktikā ir jābūt vismaz vienai planētai, kas ap to riņķo.

Tas nozīmē, ka Piena Ceļa galaktikā ir aptuveni viens triljons eksoplanetu. NASA zinātnieki un citi astronomi meklē Zemes izmēra eksoplanētas, kas riņķo ap zvaigznēm, kas ir līdzīgas mūsu Saulei. Iespējams, ka daudzas eksoplanetas pāri Piena ceļam var būt piemērotas dzīvības pastāvēšanai.

Apdzīvojama zona

Planētas apdzīvojamajā zonā jeb “jaukajā vietā” atrodas orbītā ļoti noteiktā attālumā no savām zvaigznēm. Dzīvojamā zona ir attālumu diapazons starp planētu un zvaigzni, kas ļauj pastāvēt dzīvībai. Eksoplanetām ​​apdzīvojamās zonās ir piemērots klimats, lai ūdens varētu pastāvēt kā šķidrums un veidot okeānus. Aprēķini, lai noteiktu apdzīvojamo zonu konkrētai eksoplanetai, tiek veikti, pamatojoties uz eksoplanetas attālumu no tās zvaigznes. Tiek ņemti vērā arī citi faktori, piemēram, eksoplanetas atmosfēra un siltumnīcas efekts.

Eksoplanetu atrašana

Eksoplanetas ir grūti atklāt ar teleskopu. Zvaigznes atspīdums aizsedz skatu uz planētām, kas riņķo. Astronomi eksoplanētas meklē netieši, novērojot ietekmi uz to zvaigznēm. Viena izplatīta netiešā noteikšanas metode ir Doplera spektroskopija. Šī metode ir pazīstama arī kā radiālā ātruma vai svārstību metode. Zvaigznei, kuras riņķo planētas, nav ideālas orbītas, jo planētas velk zvaigzni. Zvaigznes orbīta atrodas ārpus centra un liek zvaigznei izskatīties tā, it kā tā svārstās.

Šūpošanas metode

Viena no pirmajām eksoplanetām, kas atklāta ar svārstīgo metodi, tika atrasta 1995. gadā. Tā ir liela, karsta planēta, kas ir aptuveni uz pusi mazāka par Jupiteru ar ļoti ātru 4 dienu orbītu. Eksoplanetas ātrās orbītas un milzīgā izmēra kombinācija iedarbināja zvaigzni pietiekami daudz spēka, lai padarītu zvaigznes svārstīgo izskatu ļoti acīmredzamu. Vājināšanās metode mēra zvaigznes radiālā ātruma izmaiņas, lai novērtētu orbītā riņķojošās planētas izmēru.

puse

1995. gadā atklātā eksoplanēta tiek saukta par 51 Pegasi b, bet tagad tā ir pazīstama kā Dimidijs. Tas atrodas 50 gaismas gadu attālumā no Zemes Pegaza zvaigznājā. Dimidija atklāšana bija izrāviens astronomiem, jo ​​tā bija pirmā eksoplaneta, kas atrasta riņķo ap zvaigzni 51 Pegasi, kas ir līdzīga mūsu Saulei. Dimidijs ir prototips planētu klasei ar apzīmējumu 'karstie Jupiteri'.

Keplera kosmiskais teleskops

NASA 2009. gadā palaida Keplera kosmosa teleskopu kā kosmosa observatoriju, lai atrastu eksoplanetas ārpus mūsu Saules sistēmas. Galvenā uzmanība tika pievērsta Zemei līdzīgu eksoplanetu atrašanai. Keplera kosmiskais teleskops darbojās deviņus gadus un atrada 2682 apstiprinātas eksoplanetas. Zinātnieki joprojām strādā, lai apstiprinātu vēl 2900 iespējamās Keplera atrastās planētas.

Tranzīta metode

Keplers atklāja eksoplanetas ar tranzīta metodi. Zvaigznes, šķiet, 'blāvējas', kad starp zvaigzni un Zemi riņķo planēta. Katru planētas pāreju starp zvaigzni un Zemi sauc par tranzītu. Tranzīta metode atklāj eksoplanetas, mērot aptumšošanas efektu. Aizdomās par orbītā riņķojošas planētas klātbūtni rodas, ja regulāri notiek aptumšošana.

Spicera kosmiskais teleskops

NASA Spicera teleskops ir infrasarkanais kosmiskais teleskops, kas palaists 2003. gadā. Špicera teleskopa novērojumi aizsāka milzīgu soli uz priekšu planētu zinātnē. Spitzers var atklāt gaismu uz planētām ārpus mūsu Saules sistēmas. Tas ir pirmais instruments, kas spēj tieši novērot eksoplanētas, nevis netiešās svārstības vai tranzīta metodes. Tieša novērošana ļauj zinātniekiem pētīt un salīdzināt eksoplanetas. Infrasarkanā observatorija arī palīdz zinātniekiem noteikt temperatūru, vējus un atmosfēras sastāvu uz tālām eksoplanētām.

Tiešā attēlveidošana

Lielākā daļa eksoplanetu ir atklātas, izmantojot netiešo attēlveidošanu, taču salīdzinoši nesenās tiešās attēlveidošanas metodes ir daudz labākas. Viltus pozitīvi rezultāti ir reti, izmantojot tiešās attēlveidošanas metodes, savukārt tranzīta metodei ir aptuveni 40%. Eksoplanetām, kas atklātas ar radiālā ātruma jeb svārstību metodi, astronomiem ir jāveic plaši novērojumi, lai apstiprinātu planētas klātbūtni. Tiešā attēlveidošana sniedz arī informāciju, ko zinātnieki izmanto, lai novērtētu plašu planētu apstākļu klāstu.

WASP-12b izšķīšana

Eksoplaneta WASP-12b tika atrasta SuperWASP planētu tranzīta apsekojumā 2008. gadā. Tas ir nozīmīgs atklājums, jo WASP-12b patērē tās saimniekzvaigzne. Astronomi vēro šo procesu, lai uzzinātu vairāk par planētu veidošanos un šķīšanu. Planētas iznīcināšana, ko veic tās saimniekzvaigzne, patiesībā ir ļoti lēns process. Astronomi lēš, ka WASP-12b pilnīgai sadalīšanai būs nepieciešami vēl aptuveni 10 miljoni gadu.

Gliese 436 b ir milzīga eksoplaneta Lauvas zvaigznājā. Tas arī sniedz astronomiem un citiem zinātniekiem jaunas zināšanas. Gliese 43 b ir gandrīz tikpat liels kā Neptūns, un to klāj degošs ledus. Gliese 43 b ārkārtējais spiediens un temperatūra virs 570°F rada unikālu vidi, kas saglabā ūdeni cietā formā, kad tas ir jāiztvaiko.

Apdzīvojamas eksoplanetas

Pašlaik ir zināmas 16 eksoplanetas ar lielu varbūtību uzturēt dzīvību. Vēl 33 eksoplanētās varētu būt dzīvības pastāvēšanai nepieciešamie apstākļi, taču zinātnieki tos joprojām izvērtē. Eksoplanetas HD 85512 b, Kepler-69c un Tau Ceti f savulaik tika uzskatītas par apdzīvojamām, taču atjauninātie apdzīvojamo zonu modeļi un jauni novērojumi liecina, ka tās nespēj uzturēt dzīvību. HD 85512 b un Tau Ceti f faktiski atrodas ārpus to attiecīgajām apdzīvojamajām zonām, un Kepler-69c atmosfēra un ainava ir līdzīga Venērai.