Kas yra egzoplanetos?

Egzoplaneta yra planeta, kuri skrieja aplink žvaigždę už mūsų Saulės sistemos ribų. Mūsų saulės sistemos planetos skrieja aplink Saulę. Remiantis NASA statistiniais skaičiavimais, kiekviena mūsų galaktikos žvaigždė turėtų turėti bent vieną planetą aplink ją.

Tai reiškia, kad Paukščių Tako galaktikoje yra maždaug vienas trilijonas egzoplanetų. NASA mokslininkai ir kiti astronomai ieško Žemės dydžio egzoplanetų, skriejančių aplink žvaigždes, panašias į mūsų Saulę. Gali būti, kad daugelis Paukščių Tako egzoplanetų gali būti tinkamos gyvybei egzistuoti.

Gyvenamoji zona

Planetos, esančios gyvenamojoje zonoje arba „saldžioje vietoje“, yra orbitoje labai tam tikru atstumu nuo savo žvaigždžių. Gyvenamoji zona yra atstumai tarp planetos ir žvaigždės, leidžiantys egzistuoti gyvybei. Egzoplanetos, esančios gyvenamojoje zonoje, turi tinkamą klimatą, kad vanduo egzistuotų kaip skystis ir sudarytų vandenynus. Skaičiavimai, skirti nustatyti konkrečios egzoplanetos gyvenamąją zoną, yra pagrįsti egzoplanetos atstumu nuo žvaigždės. Taip pat atsižvelgiama į kitus veiksnius, tokius kaip egzoplanetos atmosfera ir šiltnamio efektas.

Egzoplanetų paieška

Egzoplanetas sunku aptikti teleskopu. Žvaigždės spindesys užstoja vaizdą apie orbitoje skriejančias planetas. Astronomai egzoplanetų ieško netiesiogiai, stebėdami poveikį jų žvaigždėms. Vienas dažniausių netiesioginių aptikimo būdų yra Doplerio spektroskopija. Šis metodas taip pat žinomas kaip radialinio greičio arba bangavimo metodas. Žvaigždė, kuri skrieja aplink planetas, neturi tobulos orbitos, nes planetos traukia žvaigždę. Žvaigždės orbita yra ne centre, todėl atrodo, kad ji svyruoja.

Svyravimo metodas

Viena pirmųjų egzoplanetų, atrastų taikant banguojančių metodų metodą, buvo rasta 1995 m. Tai didelė, karšta planeta, maždaug perpus mažesnė už Jupiterį, su labai greita 4 dienų orbita. Greitos egzoplanetos orbitos ir didžiulio dydžio derinys darė žvaigždei pakankamai jėgos, kad žvaigždės svyravimas būtų labai akivaizdus. Bangavimo metodas matuoja žvaigždės radialinio greičio pokyčius, kad būtų galima įvertinti orbitos planetos dydį.

pusė

1995 m. atrasta egzoplaneta vadinama 51 Pegasi b, bet dabar žinoma kaip Dimidium. Jis yra 50 šviesmečių atstumu nuo Žemės Pegaso žvaigždyne. Dimidžio atradimas buvo proveržis astronomams, nes tai buvo pirmoji egzoplaneta, rasta skriejanti aplink žvaigždę 51 Pegasi, panašią į mūsų Saulę. Dimidis yra planetų klasės, pažymėtos „karštais Jupiteriais“, prototipas.

Keplerio kosminis teleskopas

NASA 2009 m. paleido Keplerio kosminį teleskopą kaip kosmoso observatoriją, skirtą rasti egzoplanetas už mūsų Saulės sistemos ribų. Pagrindinis dėmesys buvo skiriamas į Žemę panašių egzoplanetų paieškai. Keplerio kosminis teleskopas veikė devynerius metus ir aptiko 2682 patvirtintas egzoplanetas. Mokslininkai vis dar stengiasi patvirtinti dar 2900 galimų Keplerio rastų planetų.

Tranzito metodas

Kepleris aptiko egzoplanetas tranzito metodu. Žvaigždės atrodo „pritemsta“, kai tarp žvaigždės ir Žemės skrieja orbitoje besisukanti planeta. Kiekvienas planetos perėjimas tarp žvaigždės ir Žemės vadinamas tranzitu. Tranzito metodas aptinka egzoplanetas matuodamas pritemdymo efektą. Orbitoje skriejančios planetos buvimas įtariamas, kai pritemsta reguliariais intervalais.

Spitzerio kosminis teleskopas

NASA Spitzerio teleskopas yra infraraudonųjų spindulių kosminis teleskopas, paleistas 2003 m. Stebėjimai iš Spitzerio teleskopo inicijavo didžiulį žingsnį į priekį planetų moksle. Spitzeris gali aptikti šviesą planetose, esančiose už mūsų Saulės sistemos ribų. Tai pirmasis instrumentas, galintis tiesiogiai stebėti egzoplanetas, o ne netiesioginius bangavimo ar tranzito metodus. Tiesioginis stebėjimas leidžia mokslininkams tirti ir palyginti egzoplanetas. Infraraudonųjų spindulių observatorija taip pat padeda mokslininkams nustatyti tolimų egzoplanetų temperatūrą, vėjus ir atmosferos sudėtį.

Tiesioginis vaizdavimas

Dauguma egzoplanetų buvo aptiktos netiesioginio vaizdavimo būdu, tačiau palyginti naujausi tiesioginio vaizdo gavimo metodai yra pranašesni daugeliu atžvilgių. Naudojant tiesioginius vaizdo gavimo metodus, klaidingai teigiami rezultatai yra reti, o tranzito metodo klaidingų teigiamų rezultatų rodiklis yra maždaug 40%. Egzoplanetoms, aptiktoms naudojant radialinio greičio arba bangavimo metodą, astronomai turi atlikti išsamų stebėjimą, kad patvirtintų planetos buvimą. Tiesioginis vaizdas taip pat suteikia informacijos, kurią mokslininkai naudoja įvairioms planetos sąlygoms įvertinti.

WASP-12b ištirpinimas

Egzoplaneta WASP-12b buvo rasta SuperWASP planetos tranzito tyrimo metu 2008 m. Tai svarbus atradimas, nes WASP-12b sunaudoja ją priimančioji žvaigždė. Astronomai stebi procesą, norėdami sužinoti daugiau apie planetų susidarymą ir tirpimą. Planetos sunaikinimas ją priimančios žvaigždės dėka iš tikrųjų yra labai lėtas procesas. Astronomai apskaičiavo, kad prireiks dar maždaug 10 milijonų metų, kol WASP-12b visiškai suirs.

Gliese 436 b yra didžiulė Liūto žvaigždyno egzoplaneta. Tai taip pat suteikia astronomams ir kitiems mokslininkams naujų žinių. Gliese 43 b yra beveik tokio pat dydžio kaip Neptūnas ir yra padengtas degančio ledo. Ekstremalus Gliese 43 b slėgis ir aukštesnė nei 570°F temperatūra sukuria unikalią aplinką, kuri išlaiko vandenį kietą, kai jį reikia išgaruoti.

Gyvenamos egzoplanetos

Šiuo metu yra žinoma 16 egzoplanetų, kurių gyvybės išsaugojimo tikimybė yra didelė. Dar 33 egzoplanetos gali turėti gyvybei būtinas sąlygas, tačiau mokslininkai jas vis dar vertina. Egzoplanetos HD 85512 b, Kepler-69c ir Tau Ceti f vienu metu buvo laikomos tinkamomis gyventi, tačiau atnaujinti gyvenamosios zonos modeliai ir nauji stebėjimai parodė, kad jos negali išlaikyti gyvybės. HD 85512 b ir Tau Ceti f iš tikrųjų yra už atitinkamų gyvenamųjų zonų ribų, o Kepler-69c atmosfera ir kraštovaizdis yra panašūs į Veneros.