Το ηλιακό μας σύστημα είναι απλώς μια μικρή ματιάσυνεχώς διευρυνόμενο σύμπαν<
Πολλοί από αυτούς τους νέους πλανήτες είναι πολύ διαφορετικοί απόαυτά που περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο μας, και ακόμη και η αρχιτεκτονική των εξωπλανητικών συστημάτων μοιάζει λίγο με τη δική μας. Με την πάροδο του χρόνου, μια τεράστια ποσότητα πληροφοριών βρέθηκε σε μερικούς από αυτούς τους μακρινούς κόσμους. Αυτό που είναι ακόμη πιο αξιοσημείωτο είναι το πόσο γρήγορα ο τομέας της εξωπλανητικής έρευνας αναπτύχθηκε σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα.
Εξωπλανήτες - τι είναι;
Ένας εξωπλανήτης είναι ένας πλανήτης πέρα από τον δικό μαςΗλιακό σύστημα. Ο εξωπλανήτης περιστρέφεται γύρω από το αστέρι του - το ανάλογο του Ήλιου μας. Μαζί με το αστέρι, ένας ή περισσότεροι εξωπλανήτες αποτελούν ένα ηλιακό σύστημα όπως το δικό μας. Η απόσταση από τον πλησιέστερο πλανήτη στο αστέρι του ξενιστή μπορεί να είναι περισσότερο ή μικρότερη από εκείνη του Ερμή και οι απόμακροι πλανήτες μπορούν να βρίσκονται πιο μακριά από τον Κρόνο και τον Πλούτωνα και να είναι μεγαλύτερη από τον Δία - με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, έναν εξωπλανήτη, ένας ή περισσότεροι σχηματίζουν ένα ηλιακό σύστημα με το αστέρι του.
Ποια είναι τα «άλλα» ηλιακά συστήματα;
- Ένα σύστημα με έναν ή περισσότερους πλανήτες.
- Ένα σύστημα με δύο αστέρια και έναν πλανήτη.
- Ένα σύστημα με πλανήτες που μπορεί να έχουν τις κατάλληλες συνθήκες για τη σταθερότητα του νερού στην επιφάνειά τους, απαραίτητες για ένα συστατικό της ζωής όπως τη γνωρίζουμε.
Πώς αναζητούνται οι εξωπλανήτες;
Το 2006, ξεκίνησε το πρώτο διαστημικό σκάφοςη αποστολή αφιερωμένη στην εξωπλανητική έρευνα είναι μια αποστολή που ονομάζεται CoRoT. Μέσα σε λίγους μήνες από την έναρξη, η CoRoT ανακάλυψε τον πρώτο της πλανήτη, τον καυτό Δία, σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι σαν τον ήλιο. Τα επόμενα χρόνια, η CoRoT έθεσε την εξωπλανητική εξερεύνηση από το διάστημα σε βιώσιμη βάση με τη συνεχή ανίχνευση ασυνήθιστων πλανητών.
Όταν η αποστολή της NASA ξεκίνησε το 2009Κέπλερ, ο αριθμός των γνωστών πλανητών άρχισε να αυξάνεται. Το Kepler είναι ένα διαστημικό παρατηρητήριο της NASA, ένα τροχιακό τηλεσκόπιο με ένα υπερευαίσθητο φωτόμετρο, ειδικά σχεδιασμένο για την αναζήτηση εξωπλανητών.
Οι μέθοδοι για την ανίχνευση εξωπλανητών γίνονται πιο ακριβείς.
Μέθοδος Doppler (радиальных скоростей, лучевых скоростей). Οι πρώτοι πλανήτες που βρέθηκαν στην τροχιά αστεριών που μοιάζουν με τον ήλιο ανακαλύφθηκαν χρησιμοποιώντας αυτήν ακριβώς τη μέθοδο. Ένα μοναδικό αστέρι, χωρίς πλανητικό σύστημα, θα έχει το κέντρο βάρους του στο κέντρο του άστρου. Ωστόσο, όταν ένας πλανήτης περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι, το κέντρο βάρους του συστήματος αστεριών-πλανήτη απομακρύνεται από το κέντρο του άστρου, αναγκάζοντας το αστέρι να «κουνά» μπρος-πίσω από την οπτική γωνία του παρατηρητή, ακριβώς όπως τα αστέρια και τα αστέρια. Ο πλανήτης περιστρέφεται γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους. Οι ανεπαίσθητες αλλαγές στην ακτινική (σε οπτική επαφή) ταχύτητα ενός άστρου μπορούν, καταρχήν, να μετρηθούν για να αποκαλύψουν την παρουσία κατά τα άλλα αόρατων πλανητών.
Μέθοδος Doppler(ακτινικές ταχύτητες, ακτινικές ταχύτητες)
Μέθοδος διέλευσηςεπιτρέπει στα τηλεσκόπια να μετρούν το σέλαςεπιβεβαιώνουν την παρουσία πλανητών γύρω από το αστέρι, αφού κάθε φορά που ένας πλανήτης περνά μπροστά από το αστέρι, εμφανίζεται σκοτάδι. Οι κυκλικές αλλαγές στη φωτεινότητα υποδηλώνουν το πέρασμα ενός πλανήτη ανάμεσα στη Γη και ένα αστέρι.
Μέθοδος διέλευσης
Αστρομετρίαείναι μια μέθοδος που ανιχνεύει την κίνησηαστέρια μετρώντας με ακρίβεια τη θέση τους στον ουρανό. Η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό πλανητών γύρω από ένα αστέρι μετρώντας μικροσκοπικές αλλαγές στη θέση του καθώς ταλαντώνεται γύρω από το κέντρο μάζας του πλανητικού συστήματος.
Αστρομετρία
Ανίχνευση με χρήσημικροαισθητοποίηση βαρύτηταςσυμβαίνει όταν το βαρυτικό πεδίο του άστρουκάμπτει τον χωρόχρονο, ο οποίος κάμπτει το φως από ένα μακρινό αστέρι πίσω. Αυτό το φαινόμενο είναι ορατό μόνο εάν τα δύο αστέρια είναι ευθυγραμμισμένα με τη Γη. Εάν το αστέρι που λειτουργεί ως φακός έχει πλανήτη, το πεδίο του πλανήτη μπορεί να έχει ένα μικρό αλλά αισθητό αποτέλεσμα.
Βαρυτική μικροαισθησία
Η άμεση ανίχνευση εξωπλανητών βασίζεται σε εικόνες υψηλής ανάλυσης και υψηλής αντίθεσης χρησιμοποιώντας προσαρμοστικά οπτικά.
Πόσοι εξωπλανήτες υπάρχουν στο Σύμπαν; Τι είναι?
Μέχρι το τέλος του 2019, βρέθηκε και επιβεβαιώθηκεπερισσότεροι από 4.000 εξωπλανήτες. Μερικοί είναι τόσο μεγάλοι όσο ο Δίας, αλλά σε τροχιά πολύ πιο κοντά στο αστέρι τους από ότι ο Ερμής στον Ήλιο μας. Άλλοι εξωπλανήτες είναι βραχώδεις ή παγωμένοι, και πολλοί απλώς δεν έχουν ανάλογα στο ηλιακό μας σύστημα.
Ως επί το πλείστον, οι εξωπλανήτες αποτελούνται από το ίδιοτα ίδια τα στοιχεία που συνθέτουν τους πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα, αν και με διαφορετικές ισορροπίες σύνθεσης που δίνουν σε κάθε εξωπλανήτη τις ιδιαίτερες ιδιότητές του. Υπάρχουν τέσσερις κύριες ταξινομήσεις των εξωπλανητών, συμπεριλαμβανομένων κόσμων που μοιάζουν με Ποσειδώνα, κόσμων με πλανήτες όπως ο καυτός Δίας, κόσμων με υπερ-Γη και κόσμων με πλανήτες παρόμοιους με τη Γη.
Σούπερ-γη
Η υπερ-γη είναι ένας πλανήτης με μάζα 1 έως 10 μάζες της Γης. Η ταξινόμηση υπερ-γης αναφέρεται μόνο στη μάζα του πλανήτη, αλλά δεν λέει τίποτα για τις επιφανειακές του συνθήκες ή την καταλληλότητα για ζωή.
Η γη στα αριστερά και η εντύπωση του καλλιτέχνη για το υπερ-γη στα δεξιά. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech
Οι πρώτες υπερ-Γαίες, δύο εξωπλανήτες με μάζα τέσσερις φορές μεγαλύτερη από τη Γη, ανακαλύφθηκαν σε τροχιά γύρω από το πάλσαρ PSR B1257+12 το 1992.
Η πρώτη υπερ-Γη γύρω από ένα κύριο αστέριΗ σειρά ανακαλύφθηκε από μια ομάδα με επικεφαλής τον Eugenio Rivera το 2005. Περιστρέφεται γύρω από το Gliese 876 και έχει χαρακτηριστεί Gliese 876 d (δύο αέριοι γίγαντες μεγέθους Δία έχουν ανακαλυφθεί προηγουμένως σε αυτό το σύστημα). Ο πλανήτης έχει εκτιμώμενη μάζα 7,5 μάζες της Γης και μια πολύ μικρή περίοδο τροχιάς μόνο περίπου 2 ημερών. Λόγω της γειτνίασης του Gliese 876 d με τον κόκκινο νάνο ξενιστή του, το Gliese 876 d μπορεί να έχει θερμοκρασία επιφάνειας 430–650 Kelvin (156,85–376,85 °C) και μπορεί να υποστηρίζει υγρό νερό.
Ήταν ο πρώτος κόκκινος νάνος που είχεανακάλυψε ένα πλανητικό σύστημα. Πιθανώς, οι τεράστιοι γιγαντιαίοι πλανήτες είναι γενικά άτυποι για τέτοια αστέρια. Έκτοτε, έχουν ανακαλυφθεί δεκάδες υπερ-γη, με μάζα μόλις 1,9 μάζες της Γης.
Τον Απρίλιο του 2007, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν την ανακάλυψη δύο νέων υπερ-Γαιών γύρω από το Gliese 581, στην άκρη της κατοικήσιμης ζώνης του άστρου, όπου μπορεί να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια.
Gliese 581 με μάζα τουλάχιστον 5 μαζώνΗ Γη και η απόσταση από το αστέρι της έως και 11 εκατομμύρια χιλιόμετρα (0,073 αστρονομικές μονάδες) βρίσκονται στα «θερμά» σύνορα της κατοικήσιμης ζώνης. Μεταγενέστερες μελέτες έχουν δείξει ότι το Gliese 581 c πιθανώς υπέστη ένα τεράστιο φαινόμενο θερμοκηπίου, το ίδιο με το Venus.
Οι αστρονόμοι έχουν προτείνει ότι θα μπορούσαν να είναι οι υπερ-γηπιο γεωλογικά ενεργός από τον πλανήτη μας, και βιώνουμε πιο έντονα τεκτονικά λόγω λεπτότερων πλακών που βρίσκονται υπό μεγαλύτερη πίεση. Όσοι αναζητούν εξωγήινη ζωή φοβούνται τα υπερ-εδάφη λόγω της πιθανότητας να είναι βραχώδη και πιθανώς κατοικημένα, σε αντίθεση με τους γίγαντες του φυσικού αερίου.
Μίνι Ποσειδώνας
Μίνι Ποσειδώνας (μερικές φορές γνωστός ως αέριονάνος πλανήτης ή πλανήτης μετάβασης) είναι ένας εξωπλανήτης, από 2 έως 10 μάζες γης με πυκνότητα μικρότερη από 1. Οι πλανήτες αυτού του τύπου είναι μικρότεροι από τον Ουρανό (14,5 μάζες γης) και τον Ποσειδώνα (17,1 μάζες γης).
Το Mini-Neptune είναι ένας νάνος αερίου με υγρόο ωκεανός περιβάλλεται από μια παχιά ατμόσφαιρα υδρογόνου και ηλίου και έναν μικρό βραχώδη πυρήνα. Παρόλο που μια πρόσφατη ανακάλυψη έδειξε ότι ο μίνι-Ποσειδώνας, τον οποίο όλοι θεωρούσαν αέριοι πλανήτες, θα μπορούσε να είναι υπερ-Γη με έναν βραχώδη πυρήνα που περιβάλλεται από υπερκρίσιμο νερό. Το νερό παίρνει αυτήν την κατάσταση σε πολύ υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες.
Πλανήτες σε μέγεθος και μάζα μεταξύ της Γης καιΟ Ποσειδώνας δεν υπάρχει στο ηλιακό μας σύστημα, αλλά φαίνεται να είναι κοινός σε άλλα μέρη του σύμπαντος. Είναι ένας σταυρός ανάμεσα στους βραχώδεις πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος και στους γίγαντες του πάγου. Ως αποτέλεσμα, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να αναλύσουν την ατμόσφαιρα ενός από αυτούς τους «μεσαίους» απομακρυσμένους κόσμους, οι οποίοι είναι γνωστοί ως τάξη «μίνι-Ποσειδώνας». Τα αποτελέσματα της κριτικής από ομοτίμους ανακοινώθηκαν στις 2 Ιουλίου 2019 και δημοσιεύθηκαν στο Nature Astronomy την 1η Ιουλίου 2019.
Μίνι Ποσειδώνας - πλανήτης Gliese 3470 b - περιστρεφόμενοςγύρω από το αστέρι του - έναν κόκκινο νάνο. Ο πλανήτης ζυγίζει περίπου 12,6 Γήινες μάζες, καθιστώντας τον πολύ πιο ογκώδη από τη Γη, αλλά λιγότερο ογκώδης από τον Ποσειδώνα στο ηλιακό μας σύστημα (17 Γήινες μάζες). Εάν βάλετε το Gliese 3470 b στο ηλιακό μας σύστημα, θα ταιριάζει απόλυτα μεταξύ της Γης και του Ποσειδώνα ως προς το μέγεθος. Ο πλανήτης πιστεύεται ότι έχει έναν μεγάλο βραχώδη πυρήνα θαμμένο κάτω από μια βαθιά, συντριπτική ατμόσφαιρα υδρογόνου και ηλίου.
Αυτή η εικόνα καλλιτέχνη δείχνειθεωρητική εσωτερική δομή του εξωπλανήτη GJ 3470 b. Αυτό είναι διαφορετικό από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη στο ηλιακό σύστημα. Ζυγίζοντας 12,6 μάζες της Γης, ο πλανήτης είναι πιο ογκώδης από τη Γη, αλλά λιγότερο ογκώδης από τον Ποσειδώνα. Σε αντίθεση με τον Ποσειδώνα, που απέχει 3 δισεκατομμύρια μίλια από τον Ήλιο, το GJ 3470 b μπορεί να έχει σχηματιστεί πολύ κοντά στο κόκκινο νάνο αστέρι του ως ξηρό βραχώδες αντικείμενο. Έπειτα τραβούσε βαρυτικά υδρογόνο και αέριο ήλιο από τον περιστασιακό δίσκο για να δημιουργήσει μια παχιά ατμόσφαιρα. Ο δίσκος διασκορπίστηκε πριν από πολλά δισεκατομμύρια χρόνια και ο πλανήτης σταμάτησε να μεγαλώνει. Η κάτω εικόνα δείχνει μια μονάδα δίσκου που έμοιαζε το σύστημα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ευγενική προσφορά της NASA / ESA
Ωστόσο, οι επιστήμονες υποβάλλουν περιοδικά το ερώτημα: είναι ο Gliese 3470 b ένας μίνι-Ποσειδώνας με τη μορφή με την οποία αναφέρεται τώρα ή είναι υπερ-γη;
Ένα άλλο παράδειγμα μίνι-Ποσειδώνων - έχει ο Kepler-11fμάζα 2,3 μάζες γης και πυκνότητα 0,69, ίδια με τον Κρόνο, που έχει μάζα 95 Γη. Αυτές οι ιδιότητες κατηγορίας, αυτός ο εξωπλανήτης ανήκει στην κατηγορία των μίνι Ποσειδώνων ή των αέριων νάνων, που έχουν έναν υγρό ωκεανό που περιβάλλεται από μια παχιά ατμόσφαιρα υδρογόνου και ηλίου και έναν μικρό βραχώδη πυρήνα.
Καυτοί Δία
Οι Hot Jupiters είναι γίγαντες πλανήτες με φυσικό αέριομε περίοδο κυκλοφορίας μικρότερη των 10 ημερών. Η σύντομη περίοδος σημαίνει ότι οι καυτοί Δία είναι πολύ κοντά στα αστέρια τους. Είναι συνήθως λιγότερο από 0,1 αστρονομικές μονάδες μακριά, το οποίο είναι το ένα δέκατο της απόστασης από τη Γη προς τον Ήλιο. Οι καυτοί Δία έχουν κυριαρχήσει σε πλανητικές ανακαλύψεις για τουλάχιστον μία δεκαετία, επειδή είναι ευκολότερο να βρεθούν με τις μεθόδους ακτινικής ταχύτητας (Doppler) και διέλευσης.
Οι θερμοί Δίας είναι τεράστιοι αέριοι γίγαντες πλανήτες που περιφέρονται γύρω από τον ήλιο τους σε μικρή απόσταση από τη Γη-Ήλιο στο ηλιακό μας σύστημα. Πίστωση: ESA
Σύμφωνα με σύγχρονα μοντέλα πλανητικού σχηματισμού,τεχνικά καυτοί Δία δεν πρέπει να υπάρχουν. Ένας γίγαντας αερίου δεν μπορεί να σχηματιστεί τόσο κοντά στο αστέρι του, επειδή η βαρύτητα, η ακτινοβολία και ο έντονος αστρικός άνεμος πρέπει να εμποδίσουν το αέριο να κολλήσει μεταξύ τους.
Ωστόσο, υπάρχουν. από τους περισσότερους από 4.000 επιβεβαιωμένους εξωπλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα, έως 337 μπορεί να είναι καυτοί Δία.
Μια πιθανή λύση είναι αυτήΟι καυτοί Δία σχηματίζονται περαιτέρω, όπου τα δομικά υλικά είναι επαρκή και μετά μετακινούνται στις τρέχουσες θέσεις τους. Η μετεγκατάσταση των καυτών Δία μπορεί να προκληθεί από διάφορους μηχανισμούς. Πιστεύεται ότι ο λόγος είναι η ανισορροπία των ρευμάτων στον πρωτοπλανητικό δίσκο. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι οι τροχιές του καυτού Δία είναι ενθουσιασμένοι με μια πολύ υψηλή εκκεντρότητα (ένα αριθμητικό χαρακτηριστικό της τροχιάς ενός ουράνιου σώματος, που χαρακτηρίζει την «συμπίεση» της τροχιάς).
Ωστόσο, νέα έρευνα που παρουσιάστηκε στοΗ 233η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Σιάτλ επιβεβαιώνει μια ιδέα που έρχεται σε αντίθεση με προηγούμενες ιδέες για το σχηματισμό πλανητών, αλλά κερδίζει δυναμική στο πεδίο.
Γίγαντες πλανήτες που περιστρέφονται γύρωΤα αστέρια τους μπορεί να έχουν σχηματιστεί σε μέρος κοντά στον ήλιο τους σε λίγες μέρες, αντί να σχηματίζονται σε απόσταση και αργότερα να μεταναστεύουν προς το αστέρι.
Εργασία που δημοσιεύτηκε στις 5 Οκτωβρίου 2018 στο TheΤο Astrophysical Journal Letters δείχνει ότι τέτοιοι γιγαντιαίοι πλανήτες, που ονομάζονται καυτοί Δία, μπορούν να σχηματιστούν σε ένα μέρος κοντά στα αστέρια τους και να παραμείνουν εκεί καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους χωρίς να εξατμιστούν.
Πρωτοπλανητικοί δίσκοι που σχηματίζουν πλανήτεςγύρω από τα νεαρά αστέρια έχουν μια τρύπα στη μέση που δημιουργείται από το μαγνητικό πεδίο του αστεριού. Νέα έρευνα έδειξε ότι το όριο του εσωτερικού δίσκου μπορεί να σχηματίσει γίγαντες πλανήτες αερίου χωρίς να απαιτείται να σχηματιστούν περαιτέρω και να μεταναστεύσουν. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech
Το 2017, ανακαλύφθηκε ένας κόσμος σαν τον Δία.Τόσο καυτός που ο πλανήτης εξατμίζεται από το δικό του αστέρι. Αλλά το μπλε αστέρι του τύπου Α, που ονομάζεται KELT-9, είναι ακόμη πιο καυτό—στην πραγματικότητα, είναι πιθανό να διαλύσει τον πλανήτη μέσω της εξάτμισης.
Η ιδέα αυτού του καλλιτέχνη δείχνει τον πλανήτηΤο KELT-9b σε τροχιά γύρω από το κορυφαίο του αστέρι, το KELT-9. Είναι ο πιο καυτός γίγαντας αερίου που έχει ανακαλυφθεί μέχρι στιγμής. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech
Το 2019, δημιουργήθηκε ένα νέο ρεκόρτροχιές από καυτούς Δία. Η μελέτη δείχνει ότι ένας γίγαντας φυσικού αερίου που ονομάζεται NGTS-10b περιστρέφεται γύρω από το αστέρι του τόσο πολύ που περιστρέφεται γύρω από το αστέρι του σε 18,4 ώρες. Η ανακάλυψη καθιστά αυτό το ηλιακό σύστημα ένα απίστευτο εργαστήριο για τη μελέτη παλιρροιακών αλληλεπιδράσεων μεταξύ ενός αστεριού και ενός επικίνδυνου στενού γίγαντα εξωπλανήτη.
Γη ανάλογα
Πριν από την επιστημονική αναζήτηση και μελέτη εξωηλιακών πλανητώνΑυτή η πιθανότητα ύπαρξης πλανητών όπως η Γη έχει συζητηθεί μόνο στη φιλοσοφία και την επιστημονική φαντασία. Η αρχή της μετριότητας υποδηλώνει ότι πλανήτες όπως ο δικός μας πρέπει να είναι κοινές στο σύμπαν, ενώ η υπόθεση μιας μοναδικής Γης υποδηλώνει ότι είναι εξαιρετικά σπάνιες. Οι χιλιάδες εξωπλανητικά αστρικά συστήματα που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι στιγμής είναι πολύ διαφορετικά από το ηλιακό μας σύστημα, επιβεβαιώνοντας ταυτόχρονα την υπόθεση μιας μοναδικής Γης.
Οι φιλόσοφοι σημειώνουν ότι το μέγεθος του σύμπαντος είναι τέτοιοότι πρέπει να υπάρχει ένας σχεδόν πανομοιότυπος πλανήτης κάπου. Στο μακρινό μέλλον, οι άνθρωποι μπορούν να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία για να παράγουν τεχνητά ένα ανάλογο της Γης μέσω της τεραφοροποίησης. Η θεωρία των πολλαπλών συνόρων υποδηλώνει ότι ένα ανάλογο της Γης θα μπορούσε να υπάρχει σε ένα άλλο σύμπαν, ή ακόμη και να ήταν μια διαφορετική εκδοχή της ίδιας της Γης σε ένα παράλληλο σύμπαν.
Με βάση μια μελέτη με ημερομηνία 4 Νοεμβρίου 2013,Υπάρχουν 40.000.000.000 πλανήτες μεγέθους Γης σε τροχιά γύρω από τα αστέρια τους σε κατοικήσιμες ζώνες εντός του Γαλαξία μας. Ο κοντινότερος τέτοιος πλανήτης θα μπορούσε να είναι 12 έτη φωτός μακριά. Οι αστρονόμοι έχουν παράσχει αποτελέσματα βάσει δεδομένων από την αποστολή Kepler.
Επιστημονικά ευρήματα από τη δεκαετία του 1990 επηρέασαν σε μεγάλο βαθμό τον τομέα της αστροβιολογίας, των μοντέλων πλανητικής βιωσιμότητας και της αναζήτησης εξωγήινης νοημοσύνης (SETI).
Πού να αναζητήσετε ζωή;
Γνωρίζουμε μόνο έναν πλανήτη που έχειη ζωή είναι η Γη. Και στον πλανήτη μας, το νερό είναι το πιο σημαντικό συστατικό της ζωής όπως το γνωρίζουμε. Ενώ οι αστρονόμοι δεν είναι ακόμα σίγουροι αν υπάρχει ζωή σε άλλους πλανήτες, περιορίζουν την αναζήτηση δυνητικά κατοικήσιμων κόσμων χρησιμοποιώντας διάφορα κριτήρια.
Δεδομένου ότι η έννοια της ζωής μας είναι η Γη, αστρονόμοιψάχνουν πλανήτες με χαρακτηριστικά παρόμοια με αυτήν. Αυτό, για παράδειγμα, ως υγρό νερό. Αλλά ένα ουράνιο αντικείμενο μπορεί να περιστραφεί μόνο τόσο κοντά (όπως ο Ερμής) ή μέχρι στιγμής (όπως ο Πλούτωνας) από το αστέρι του που το νερό εξατμίζεται πρώτα ή παγώνει στην επιφάνειά του, από ό, τι η ζωή μπορεί να σχηματιστεί εκεί. Η κατοικήσιμη ζώνη είναι το εύρος των αποστάσεων με τις σωστές θερμοκρασίες για να διατηρείται το νερό στον πλανήτη υγρό. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι ανακαλύψεις σε κατοικήσιμες ζώνες όπως οι πλανήτες μεγέθους Γης Kepler-186f θα μας οδηγήσουν στο νερό - και μια μέρα στην εξωγήινη ζωή.
Η κατοικήσιμη ζώνη είναι στη μέση. Πίστωση: NASA
Εάν μπορεί να βρεθεί ζωή οπουδήποτε, τότε πιθανότατα θα πρόκειται για εξωπλανήτες στην κατοικήσιμη ζώνη.
Το μέλλον της έρευνας εξωπλανήτη: μεγάλες αποστολές και στόχοι
JWST (Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb)
Αποστολή Διαστημικού Τηλεσκοπίου NASA / ESA / CSAΗ κυκλοφορία του James Webb το 2021 θα προσφέρει νέες δυνατότητες που αλλάζουν το παιχνίδι για την παρατήρηση των εξωπλανητών και της ατμόσφαιρας τους. Με ένα σύνολο τεσσάρων οργάνων που λειτουργούν σε μήκη κύματος υπέρυθρων, το Webb θα χρησιμοποιήσει διάφορες μεθόδους για να μελετήσει αυτά τα εξωηλιακά σώματα.
Οι εξαιρετικά ευαίσθητες φασματοσκοπικές παρατηρήσεις των πλανητών διέλευσης - με παρόμοια χαρακτηριστικά όσον αφορά το μέγεθος και τη μάζα - θα οδηγήσουν σε μια εποχή συγκριτικής πλανητικής επιστήμης για τους εξωπλανήτες.
Η εντύπωση του καλλιτέχνη για το Webb. Πίστωση: ESA, NASA, S. Beckwith (STScI) και HUDF Team, Northrop Grumman Aerospace Systems / STScI / ATG medialab
Το Webb θα χαρακτηρίσει τις ατμόσφαιρες του εξωπλανήτηαποτυπώνοντας τα φάσματα απορρόφησης, ανάκλασης και εκπομπών σε μήκη κύματος υπέρυθρων για πλανήτες που εκτείνονται από το μέγεθος των σούπερ γης έως τους γίγαντες αερίου. Θα εκμεταλλευτεί το γεγονός ότι τα μόρια στην ατμόσφαιρα των εξωπλανητών έχουν μεγάλο αριθμό φασματικών χαρακτηριστικών σε αυτά τα μήκη κύματος, παρέχοντας στους παρατηρητές ένα πλούσιο σύνολο διαγνωστικών εργαλείων, πολλά από τα οποία δεν είναι διαθέσιμα από τη Γη.
Το Webb θα μπορεί επίσης να αποδίδει απευθείαςμερικοί νέοι και μαζικοί εξωπλανήτες σε τροχιά σε μεγαλύτερες αποστάσεις από το γονικό τους αστέρι από τους περισσότερους. Τρία από τα εργαλεία του Webb έχουν δυνατότητες απεικόνισης υψηλής αντίθεσης (σε δύο περιπτώσεις, αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας μια στεφανιαία) για να ελαχιστοποιηθεί το έντονο φως από το γονικό αστέρι και να απλοποιηθεί η εικόνα του πλανήτη. Οι παρατηρήσεις με πολλά υπέρυθρα φίλτρα θα παρέχουν πολλές πληροφορίες σχετικά με αυτούς τους πλανήτες, τις ιδιότητές τους και τους μηχανισμούς σχηματισμού τους.
ΠΛΑΤΩΝ
Αποστολή ESA PLATO (PLAnetary Transits καιΟι ταλαντώσεις των αστεριών) θα πρέπει να ξεκινήσουν το 2026. Το PLATO στοχεύει στον εντοπισμό και τον χαρακτηρισμό μεγάλου αριθμού νέων εξωηλιακών πλανητικών συστημάτων αναζητώντας εκατοντάδες χιλιάδες φωτεινά αστέρια για διέλευση πλανητών. Το PLATO θα έχει τη μοναδική ικανότητα να εντοπίζει και να προσδιορίζει τις ιδιότητες των επίγειων πλανητών που περιστρέφονται στην κατοικήσιμη ζώνη γύρω από αστέρια παρόμοια με τον Ήλιο μας.
Συνδυάζοντας ακριβείς μετρήσεις ακτίνας PLATO γιαένα μεγάλο δείγμα πλανητών με αντίστοιχες πλανητικές μάζες που καθορίζονται από επίγειες παρατηρήσεις, οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να διερευνήσουν την ποικιλομορφία των υπαρχόντων πλανητών. Αυτές οι παρατηρήσεις θα επιτρέψουν επίσης στους επιστήμονες να προσδιορίσουν την ογκομετρική σύνθεση ενός μεγάλου αριθμού δευτερευόντων πλανητών, να μελετήσουν πόσο παρόμοιοι είναι με τη Γη και να διερευνήσουν τη βιωσιμότητά τους.
Ανακαλύπτοντας πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από φωτεινά αστέριαΗ PLATO θα πρωτοπορήσει στις επόμενες αποστολές που αναζητούν υπογραφές ζωής - αυτοί οι τύποι πλανητών είναι οι καλύτεροι υποψήφιοι για επακόλουθες φασματοσκοπικές μετρήσεις για τη μέτρηση της δομής και της σύνθεσης των πλανητικών ατμοσφαιρών.
ΑΡΙΕΛ
Διαστημικό τηλεσκόπιο σε εξέλιξη,η οποία πρόκειται να ξεκινήσει το 2028 στο πλαίσιο της τέταρτης αποστολής Cosmic Vision της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος. Προβλέπεται ότι με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου τουλάχιστον 1.000 εξωπλανήτες θα διερευνηθούν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διέλευσης.
Από την κυκλοφορία του το 2028, η ARIEL θα το κάνειπροορίζεται για τη διεξαγωγή παρατηρήσεων υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιώντας ταυτόχρονη φωτομετρία στην ορατή περιοχή του φάσματος και φασματοσκοπία στην εγγύς υπέρυθρη περιοχή των κυμάτων. Θα παρατηρήσει και θα μελετήσει περίπου 1.000 γίγαντες αερίου διέλευσης θερμού και θερμού, Neptunes και super-earth γύρω από μια σειρά αστρικών τύπων και αρχιτεκτονικών πλανητικών συστημάτων.
Προβλέψεις
Με αυτό το σύνολο διαστημικών τηλεσκοπίων αυτόΞεκίνησε την επόμενη δεκαετία, ανυπομονούμε για την ανακάλυψη του "Earth 2.0" προσθέτοντας παράξενους και πιο απροσδόκητους πλανήτες στη συλλογή exoplanet. Υπάρχουν συναρπαστικές στιγμές μπροστά.
Γιατί να μελετήσετε εξωπλανήτες;
«Είμαστε μόνοι στο Σύμπαν;«Είναι ένα από τα βαθύτερα ερωτήματα που μπορεί να κάνει η ανθρωπότητα. Η ανακάλυψη του πρώτου εξωπλανήτη που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι όπως ο Ήλιος μας έγινε το 1995 και σήμερα η έρευνα για εξωπλανήτες είναι ένα από τα ταχύτερα αναπτυσσόμενα πεδία στην αστρονομία.
Εξερεύνηση ενός διαφορετικού φάσματος εξωπλανητών καιπλανητικά συστήματα που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα - από μικρά σε μεγάλα, από αυτά που εμφανίζονται επίγεια έως βαθιά παράξενα - όχι μόνο μας βοηθούν να μάθουμε για το πώς αυτά τα συγκεκριμένα συστήματα σχηματίστηκαν και αναπτύχθηκαν, αλλά παρέχουν επίσης σημαντικές ενδείξεις για την κατανόηση αν και πού μπορεί να υπάρχει ζωή αλλού στο σύμπαν.
Διαβάστε επίσης
Κοιτάξτε τον τρισδιάστατο χάρτη του Σύμπαντος: καταρτίστηκε για 20 χρόνια και έχει ήδη εκπλήξει τους επιστήμονες
Ο κομήτης NEOWISE είναι ορατός στη Ρωσία. Πού να την δείτε, πού να κοιτάξετε και πώς να τραβήξετε μια φωτογραφία
Planet Parade 2020: πού να παρακολουθήσετε, πότε θα συμβεί και τι λέει η επιστήμη γι 'αυτό