Un exoplanetă este ce? Cum descoperă și studiază exoplanetă?

Exoplanetă - o planetă care se află în afara limitelor sistemului nostru solar. În ultimele două decenii, au fost descoperite mii de astfel de obiecte, în principal cu ajutorul Telescopului Spațial Kepler al NASA.

Exoplanetă - ce este?

acestea obiecte spatiale diferă considerabil în ceea ce privește dimensiunile și orbitele. Unele dintre ele sunt planete uriașe, în jurul valorii de stelele lor. Unele sunt acoperite cu gheață, altele cu pietre. NASA și alte agenții sunt în căutarea unui tip special a planetei: au nevoie exoplanetă similare pe Pământ, care se învârte în jurul unei stele asemănătoare cu Soarele, și este situat în zona locuibile.

Zona locuită este o gamă de distanțe față de steaua la care temperatura planetei permite existența oceanelor lichide de apă, care este crucială pentru viață. Cea mai veche definiție a zonei se bazează pe un echilibru termic simplu, însă calculele moderne includ mulți alți factori, inclusiv efectul de seră al atmosferei planetei. Aceasta face ca limitele zonei locuite să fie fuzzy.

Teoria originii vieții

Deși exoplaneta este descoperirea anilor 1990, astronomii au fost convinși de mulți ani de existența lor. Ei nu numai că au crezut, ci și-au bazat concluziile pe rotația lentă a propriului nostru Soare și a altor stele.

Astronomii au o teorie a originii vieții în sistemul nostru solar. Pe scurt, un nor de rotație de gaz și de praf (numit nebuloasă solară) sub propria gravitație sa prăbușit și a format stea și planeta noastră. După aceea, păstrarea momentului unghiular însemna că viitorul luminării ar trebui să se rotească mai repede și mai repede. Cu toate acestea, deși are 99,8% din masa sistemului solar planete au 96% din impuls unghiulară. Astronomii se întrebau de ce steaua se rotește atât de încet.

Tânărul luminator avea un câmp magnetic foarte puternic, forțele sale de forță pătrunse în discul gazului turbionar din care s-au format planetele. Aceste linii au fost asociate cu particulele de gaz încărcate, și acționează ca ancore, încetinirea rotația soarelui și formează un gaz de filare, care sa transformat în cele din urmă într-o planetă. Majoritatea stelelor se rotesc încet, astfel încât astronomii au ajuns la concluzia că aceleași "frânări magnetice" i s-au întâmplat, ceea ce înseamnă că se va produce formarea de planete. Prin urmare, concluzia logică: planetele ar trebui căutate în jurul stelelor ca Soarele.

Descoperiri timpurii

Pentru aceasta și alte motive, cercetatorii primul restricționați căutarea de exoplanete stele asemănătoare cu Soarele, dar primele două descoperiri în 1992 a aparținut pulsar (filare rapid rămășițe ale corpurilor de iluminat care au murit într-o supernovă) numit PSR B1257 + 12. Prima exoplanetă a confirmat orbitează o stea (fotografie făcută în articol), care îndeplinește această cerință, a fost deschis în 1995. A fost de 51 Pegasi b, a cărui masă este proporțională cu masa de Jupiter, și care este de 20 de ori mai aproape de Soare decât de Pământ. A fost o surpriză. Dar o altă ciudățenie a avut loc cu șapte ani înainte, datorită căreia a devenit clar că vor fi descoperite multe exoplanetă.

În 1988, a fost descoperit un grup de oameni de știință canadieni dimensiunea planetei cu Jupiter în mișcare în jurul lui Gamma Cepheus. Dar, din moment ce orbita sa era mult mai mica decat orbita lui Jupiter, oamenii de stiinta nu au declarat o descoperire finala. Astronomii nu au îndrăznit să sugereze existența unor astfel de planete. A fost atât de diferit de sistemul nostru solar, încât oamenii de știință erau extrem de precauți.

De la mare la mic

Aproape fiecare prima exoplanetă deschis - un imens yupiteropodobny (sau mai mult) gigant de gaz, se rotește la o mică distanță de steaua mama. Acest lucru se explică prin faptul că astronomii au folosit tehnica de măsurare a vitezei radiale, care determină gradul de „wobble“ a stelei în circulația planetei în jurul ei. Mare închis corpuri de spațiu a avut o influență atât de semnificativă încât ar putea fi ușor detectată.

Înainte de epoca exoplaneta descoperirile instrumente ar putea masura doar mișcările de stele, cu o precizie de până la un kilometru pe secundă, ceea ce nu a fost suficientă pentru a detecta vibrațiile lor sub influența planetelor. Instrumentele moderne sunt capabile să măsoare viteza de un centimetru pe secundă, în parte datorită creșterii preciziei echipamentului, ci și din cauza mai mare experienta a astronomilor în alocarea acestor semnale slabe.

Explozie de informații a lui "Kepler"

Până în prezent, există mai mult de 1000 de exoplanete confirmate detectate de un singur satelit. Telescopul spațial Kepler a fost lansat pe orbită în 2009 și a fost vânat pentru planete locuite timp de patru ani. A folosit o metodă numită "tranzit" - a măsurat întreruperea unei stele în timp ce trecea în fața ei un obiect cosmic.

"Kepler" a dezvăluit abundența diferitelor tipuri de planete. În plus față de giganții de gaz și de corpurile grupului terestru, telescopul a ajutat la stabilirea existenței unei noi clase de "super-pământ", ale căror dimensiuni sunt în dimensiunile Pământului și Neptunului. Unele dintre ele se află în zonele locuite ale stelelor lor, dar astrobiologii verifică încă calculele pentru a afla cum se poate dezvolta viața în astfel de lumi.

În 2014, astronomii „Kepler“ au prezentat metoda de „multiplicitate de verificare“, care trebuia să crească viteza planetelor candidat traducere în starea confirmată. Tehnica se bazează pe stabilitatea orbital - multe stele estompează după o perioadă scurtă de timp, care ar putea fi datorat numai planetelor pe orbite mici, deoarece dacă este o stea, ar fi împins gravitational reciproc în afara sistemului în termen de câteva milioane de ani.

Alte misiuni

Deși sateliți ( „Kepler“ și Corot francez), merge după exoplanete, finalizat misiunea inițială, oamenii de știință sunt încă tratate obținute cu aceste date, ceea ce face noi descoperiri. Și fără muncă nu vor rămâne. CELE MAI continuă să opereze sateliți și NASA TESS, iar satelitul elvețian CHEOPS PLATON și ESA va căuta tranzit din spațiu, în viitorul apropiat. Pe Pământ, spectrograf HARPS telescop de 3,6 metri al Observatorului European de Sud în Chile deține căutare Doppler pentru oscilații stelare, dar implicat în vânătoare și multe alte telescoape.

Un exemplu este telescopul spațial Spitzer al NASA. Deoarece este sensibil în regiunea infraroșie a spectrului, este capabilă să măsoare profilul de temperatură al exoplanetului și să dea o idee despre atmosfera sa.

Dintre cele peste 3000 de planete cunoscute, este dificil să alegeți câteva dintre ele. Micile exoplante solide din zona locuită par a fi cei mai buni candidați, dar astronomii disting alții care ne-au extins înțelegerea asupra formării și dezvoltării altor lumi.

Primul înghițit

51 Pegasi b. După cum sa menționat mai sus, acesta a fost primul exoplanetă dovedit care se învârte în jurul unei stele de tip solar. Având jumătate din masa lui Jupiter, el este îndepărtat din centrul sistemului de distanța de Mercur. Planeta este atât de aproape de luminatorul său, încât cel mai probabil, o parte a ei este în captarea de maree - se confruntă în mod constant cu steaua.

HD 209458 b. Acesta a fost primul exoplanetă descoperită în 1999 (fotografia a fost plasată în articol), care a trecut prin steaua sa (deși metoda Doppler a fost folosită), urmată de alte descoperiri. Aceasta este prima planetă din afara sistemului solar, în care s-au determinat parametrii atmosferei sale, inclusiv profilul de temperatură și absența norilor.

Lumile demne de remarcat

55 Cancri e. Această exoplanetă este ceea ce se numește "super-pământ" care orbitează steaua, suficient de strălucitor pentru a fi văzut cu ochiul liber. Astfel, astronomii pot studia sistemul mai detaliat decât oricare altul. Anul său este de doar 17 ore și 41 de minute (acest lucru a fost stabilit când MOST a urmărit sistemul timp de două săptămâni în 2011). Teoreticienii sugerează că Cancri 55 poate fi bogat în carbon și are un diamant de bază.

HD 80606 b. Acest exoplanetă este titularul recordului (la momentul descoperirii sale în 2001) datorită excentricității orbitei. Este probabil că calea mișcării sale, asemănătoare orbitei cometei Halley, poate fi asociată cu influența unei alte stele. În plus, o astfel de orbită extremă este cauza variabilității extreme a mediului planetar.

WASP-33b. A fost deschisă în 2011 și are un strat de protecție solară - stratosferă - care absoarbe o parte din lumina vizibilă și ultravioletă a stelei părinte. Planeta nu se mișcă numai pe orbită în direcția opusă, ci provoacă și oscilații ale luminării pe care o înregistrează cel mai mare satelit.

Gemenii de pe Pamant

Kepler-442B. Această exoplanetă este, așa cum se spune, un "geaman al Pământului". Cu mărimea, regimul de masă și temperatură, este cel mai asemănător cu planeta noastră. Deschis la 6 ianuarie 2015, este în constelația lui Lear la o distanță de 1.120 de ani lumină. Temperatura pe suprafața acestui exoplanet stâncos este de -40 ° C. Masa lui este de 2,34 ori masa Pamantului, iar gravitatea este cu 30% mai mare. Planeta se află în afara zonei în care este activă capturarea mareelor. În lucrarea publicată în 2015, ea, împreună cu Kepler-186f și 62f, a fost numită cel mai bun candidat pentru planete potențial populate (vezi foto).

Exoplanetă Kepler-78b. Se învârte în jurul stelei Kepler-78. Pentru perioada de deschidere din 2013, planeta seamănă cel mai mult cu Pământul în ceea ce privește masa, raza și densitatea medie. Sa constatat nu numai tranzitul pe fundalul luminării, ci și eclipsa și lumina reflectată corespunzătoare fazelor orbitale. "Anul" exoplanetului durează doar 8,5 ore, deoarece este de 40 de ori mai aproape de stea decât distanța de la Mercur la Soare.