עוד על הטלסקופ הרומי והמשימה
נאס"א קראה רשמית לרסיבר הבא שלה "האבל". קוֹדֶם
יש לשגר את טלסקופ החלל הרומיאמצע שנות ה -20 של המאה העשרים כיורש להאבל המזדקן. למרות העובדה שהם מצוידים במראה באותו גודל - 2.4 מ 'רוחב, הטלסקופ החדש משתמש במכשיר זווית רחבה כדי לחקור אזור בשמיים שגדול פי 100 מזה שהאבל יכול לתפוס.
כאשר מתבוננים ביקום באינפרא אדוםלטווח הטלסקופ הרומי יהיו כמה יעדים עיקריים. הראשון הוא לחפש וללמוד כוכבי לכת באמצעות ספקטרוסקופיה וכלי קורונוגרפיה ניסיוני לקבלת תמונות בעלות ניגודיות גבוהה של עולמות אלה.
הוא גם בוחן אנרגיה אפלה, מסתוריתכוח שנראה שגורם להאצת התפשטות היקום. טלסקופ החלל הרומי יכול גם לסייע בחקר חומר אפל ומגוון נושאים אסטרופיזיים אחרים.
מה ילמד הטלסקופ?
מדענים יפנים ואמריקאים חישבו זאתטלסקופ החלל הרומאי ננסי גרייס של נאס"א ימצא כ-10 צדקים לוהטים ו-30 גמדים חומים קרוב יותר למרכז הגלקסיה, תוך שימוש בהשפעה של עדשת כבידה.
קודם כל, הטלסקופ ישתמששיטת מיקרו-עדשות כבידה. מהות השיטה היא כזו: כאשר עצם מסיבי, כמו כוכב, עובר מול כוכב מרוחק יותר (ביחס לטלסקופ), האור מהכוכב הרחוק יותר ישבר.
כתוצאה מכך האובייקט הקרוב יותר פועל כמועדשה טבעית, המגדילה את האור מכוכב הרקע. כוכבי לכת שמקיפים כוכב עדשה יכולים לייצר השפעה דומה בקנה מידה קטן יותר, ולכן אסטרונומים מכוונים לזהות אותם על ידי ניתוח אור מכוכב רחוק יותר.
מכיוון שהשיטה עוזרת לזהות אפילוכוכבי לכת קטנים עם מגוון רחב של מסלולים, מדענים מצפים שסקר הטלסקופ החדש יגלה אנלוגים של כמעט כל כוכב לכת במערכת השמש שלנו. וגם עולמות אקזוטיים יותר - כוכבי לכת ענקיים במסלולים זעירים המכונים צדקנים חמים, וכביכול "כוכבים כושלים" - גמדים חומים.
גמדים חומים
ננסים חומים הם עצמים תת-כוכביים (עם מסות הנעות בין 0.012 ל-0.0767 מסות שמש, או, בהתאמה, בין 12.57 ל-80.35 מסות צדק).
כמו בכוכבים, תגובות תרמו-גרעיניות מתרחשות בהם.היתוך גרעיני על גרעיני אלמנטים קלים (דאוטריום, ליתיום, בריליום, בורון), אך בניגוד לכוכבי הרצף הראשי, התרומה לשחרור החום של כוכבים כאלה מהתמזגות גרעינית של גרעיני מימן (פרוטונים) היא לֹא מַשְׁמָעוּתִי.
בגמדים חומים, בניגוד לכוכבי הראשיברצף, אין גם שכבות כדוריות של העברת אנרגיה קורנת - העברת חום בהם מתבצעת רק בגלל הסעה סוערת, הקובעת את ההומוגניות של ההרכב הכימי שלהם על פני עומק.
גמד חום (חפץ קטן יותר) מסתובבסביב הכוכב Gliese 229, שנמצא בקבוצת הכוכבים ארנבת במרחק של 19 שנות אור מכדור הארץ. לגמד החום גליזה 229B יש מסה של 20 עד 75 מסות צדק.
אחד ממנגנוני המקור של החוםגמדים דומים לפלנטרית. גמד חום נוצר בדיסק פרוטו-פלנטרי בפאתיו. בשלב הבא של חייהם, בהשפעת הכוכבים שמסביב, הם נזרקים למרחב הסביבתי של כוכב האם שלהם ויוצרים אוכלוסייה גדולה של עצמים עצמאיים.
כמו כוכבים רגילים, גמדים חומים יכוליםלהיווצר ללא תלות באובייקטים אחרים. הם יכולים להיווצר בנפרד או בסמיכות לכוכבים אחרים. בשנת 2015 נחקרה קבוצה של גמדים חומים יוצרים, וחלקם הראו את אותם סילונים כמו כוכבים מסיביים יותר בתהליך.
שלא כמו כוכבי רצף ראשי,בטמפרטורת המשטח המינימלית שלהם היא כ 4000 K, הטמפרטורה של גמדים חומים נע בין 300 ל 3000 K. בניגוד לכוכבים, שמתחממים בגלל האיחוי התרמו גרעיני שמתרחש בתוכם, גמדים חומים מתקררים כל הזמן לאורך החיים, בעוד שככל שהגמד גדול יותר, כך הוא מתקרר לאט יותר.
תכונות של גמדים חומים, מעבר ביןכוכבי לכת וכוכבים לפי המסה, מעניינים אסטרונומים במיוחד. שנה לאחר גילוי האובייקט הראשון ממעמד זה התגלו תופעות מזג אוויר באטמוספירות של גמדים חומים. התברר שלגמדים חומים יכולים להיות גם ירחים משלהם.
צדקנים חמים
צדק חם הוא סוג של כוכבי לכת עם מסהמסדר המסה של צדק (1.9⋅1027 ק"ג). בניגוד ליופיטר, שנמצא במרחק 5 AU. מהשמש, צדק חם טיפוסי ממוקם במרחק של כ- 0.05 AU. מהכוכב, כלומר, סדר גודל אחד קרוב יותר ממרקורי מהשמש ושני סדרי גודל קרובים יותר מיופיטר.
יופיטרים חמים נכבשו בזמן אחדנתח נכבד מרשימת כוכבי הלכת החיצוניים שהתגלו, מכיוון שהם הקלים ביותר לגילוי, מכיוון שהם מציגים הפרעות בולטות לתקופות קצרות בתנועת הכוכב, שניתן לזהות על ידי הזזת קווים ספקטרליים.
בנוסף, ההסתברות שכוכב הלכת יעבור מול דיסקת הכוכב היא די גבוהה, מה שמאפשר להעריך את גודל כוכב הלכת לפי הירידה בעוצמת הארה של הכוכב.
ייצוג אמנותי של כוכב הלכת החיצוני החם XO-1 ב
מאפיינים:
- חימום המשטח לטמפרטורה של 1000-1500 K(ולפעמים עד כמעט 3000 K), בשל קרבתם לכוכב, גורם להתרחבות תרמית נוספת, כך שרדיוסם של כוכבי לכת כאלה גדול יותר מזה של דומים, אך ממוקם במרחק גדול יותר מכוכב האב.
- אקסצנטריות המסלול בדרך כלל קרובה לאפס כשהיא פוחתת בגלל כוחות גאות ושפל.
הוא האמין כי ליד הכוכב עצמו זה לא מספיקחומר להיווצרות כוכבי לכת. כל כוכבי הלכת מסוג זה נוצרו בחלקה החיצוני של המערכת, ואז נדדו למרכז עקב האטה בדיסק אבק הגז.
יש גם תת-מעמד של צדקים חמים הנקראים צדקים חמים לתקופות קצרות. הם צדקים "חמים-חמים", כלומר צדקים חמים הקרובים ביותר לכוכבים.
תקופת הסיבוב של כוכבי לכת כאלה סביב הכוכבהוא 1-2 ימים, והטמפרטורה יכולה לעיתים להגיע ל -2000 מעלות צלזיוס (בעוד שטמפרטורת פני השטח של הכוכב עצמו לרוב פי 2-3 בלבד מטמפרטורת פני כדור הארץ). צדק החם החם ביותר לתקופה קצרה (כמו גם כוכב הלכת החיצוני הידוע ביותר) הוא WASP-33 b.
במרחק קטן מאוד לכוכב ולא מאודעם מסת פלנטה גדולה (פחות מ -2 מסות צדק), כוכב הלכת אינו מונע מהתחממות על ידי כוח המשיכה שלו, מה שמוביל להתפשטות תרמית חזקה שלו ולירידה בצפיפות לערכים נמוכים במיוחד. כוכב לכת כזה הוא יותר ענן גז מאשר כוכב לכת מלא ומכונה כוכב לכת רופף.
כוכבי לכת
אקסופלנט - כוכב לכת הנמצא מחוץ לשמשמערכות. במשך זמן רב, הבעיה של זיהוי כוכבי לכת בקרבת כוכבים אחרים נותרה בלתי פתורה, שכן כוכבי הלכת קטנים ועמומים במיוחד בהשוואה לכוכבים, והכוכבים עצמם רחוקים מהשמש (הקרוב ביותר נמצא במרחק של 4.24 שנות אור) . כוכבי הלכת הראשונים התגלו בסוף שנות ה-80.
עכשיו כוכבי לכת כאלה החלו להתגלות בזכותשיטות מדעיות מתקדמות, לרוב עד לגבולות היכולות שלהן. נכון ל-6 בינואר 2021, קיומם של 4,396 כוכבי לכת אקזו-כוכבים אושר באופן אמין ב-3,242 מערכות פלנטריות, מתוכן ל-720 יש יותר מכוכב לכת אחד.
מספר מועמדים אמינים לכוכב לכתהרבה יותר גדול. לכן, עבור פרויקט קפלר בינואר 2020 היו 2,420 מועמדים נוספים, ולפרויקט TESS לינואר 2020 1,082 מועמדים, לעומת זאת, כדי לקבל מעמד של כוכבי לכת מאושרים, עליהם להירשם מחדש באמצעות טלסקופים קרקעיים.
המספר הכולל של כוכבי לכת חיצוניים בגלקסיה החלביתהנתיב מוערך בלפחות 100 מיליארד, מתוכם 5 עד 20 מיליארד אולי "דמוי כדור הארץ". כמו כן, על פי ההערכות הנוכחיות, לכ-34% מהכוכבים דמויי השמש יש כוכבי לכת דומים לכדור הארץ באזור המגורים שלהם.
המספר הכולל של כוכבי הלכת מחוץ למערכת השמש,הדומה לכדור הארץ והתגלה החל מאוגוסט 2016, הוא 216. בסוף אוקטובר 2020 חישבו מדענים את המספר הכולל של כוכבי הלכת החיצוניים שאפשר למגורים בגלקסיית שביל החלב, מספרם הוא כ -300 מיליון.
הרוב המכריע של כוכבי הלכת הפתוחים הפתוחיםזוהה באמצעות טכניקות זיהוי עקיפות שונות ולא תצפית חזותית. רוב כוכבי הלכת הידועים הידועים הם ענקי גז ודומים יותר לצדק מאשר לכדור הארץ. זאת בשל שיטות הגילוי המוגבלות (קל יותר לזהות כוכבי לכת מסיביים קצרים).
אנימציה של הכרונולוגיה של גילוי כוכבי לכת.צבע הנקודה מציין את שיטת הפתיחה. הציר האופקי הוא בגודל הציר החצי-מרכזי. הציר האנכי הוא מסה. לשם השוואה, כוכבי הלכת של מערכת השמש מסומנים בלבן
מדענים צופים שרק בגלקסיהשביל החלב (היכן שכוכב כדור הארץ שלנו ממוקם), על פי הנתונים האחרונים, מספרם הוא כ -300 מיליון. כוכבי לכת מיושבים פירושם נוכחות של חיידקים, צמחים ובעלי חיים עליהם, אך לא בהכרח ציוויליזציות או חיים אינטליגנטים אחרים.
חישובים של מדענים הראו שאם בבאבמשך עשרות שנים, יתגלה לפחות כוכב לכת אחד עם עקבות חיים אפשריים, פירוש הדבר שיש עולמות דומים אחרים בגלקסיה שלנו עם הסתברות של 95-97%.
הגילוי של כוכבי לכת אקזו אפשר לאסטרונומים לעשותמסקנה: מערכות פלנטריות הן תופעה שכיחה בחלל. עדיין אין תיאוריה מקובלת על היווצרות כוכבי לכת, אבל כעת, כשאפשר לסכם סטטיסטיקה, המצב בתחום זה משתנה לטובה.
רוב המערכות שזוהו שונות מאודמהשמש - ככל הנראה, הדבר נובע מהסלקטיביות של השיטות בהן נעשה שימוש (הדרך הקלה ביותר לאיתור כוכבי לכת מסיביים קצרים). ברוב המקרים ניתן לזהות כוכבי לכת דומים לכדור הארץ וקטנים יותר כרגע (אוגוסט 2012) רק בשיטת המעבר.
מהן המטרות של תוכנית הטלסקופ הרומית החדשה?
מכיוון שהשיטה עוזרת לזהות אפילוכוכבי לכת קטנים עם מגוון רחב של מסלולים, מדענים מצפים שסקר הטלסקופ החדש יגלה אנלוגים של כמעט כל כוכב לכת במערכת השמש שלנו. וגם עולמות אקזוטיים יותר - כוכבי לכת ענקיים במסלולים זעירים המכונים צדקנים חמים, וכביכול "כוכבים כושלים" - גמדים חומים.
משימות ציד כוכב לכת קודמות בקודם כל הם חיפשו עולמות חדשים הקרובים יחסית אלינו, במרחק של עד כמה אלפי שנות אור. קרבה מאפשרת מחקר מפורט יותר. עם זאת, אסטרונומים מאמינים כי לימוד גופים הקרובים לליבת הגלקסיה שלנו יכול לספק תובנות חדשות לגבי התפתחות מערכות פלנטריות.
בניגוד לכוכבים בדיסק הגלקסיה, אשרנמצאים במרחקים נוחים זה מזה, הכוכבים הסמוכים לליבה צפופים בהרבה. רומן יכול היה להבין אם סידור כוכבים הדוק הזה משפיע על מסלולי כוכבי הלכת. אם כוכב עובר קרוב למערכת פלנטרית, כוח המשיכה שלו יכול לדחוף את כוכבי הלכת ממסלולם הרגיל.
גם סופרנובות נפוצות יותר בקרבת המרכזגלקסיות. אירועים קטסטרופליים אלה הם כל כך אינטנסיביים שהם יכולים ליצור אלמנטים חדשים המשתחררים לסביבה כאשר הכוכבים המתפוצצים מתים. אסטרונומים מאמינים שזה יכול להשפיע על היווצרות כוכבי לכת.
מציאת עולמות באזור זה יכולה לעזור לנו ללמוד עוד על הגורמים המשפיעים על היווצרות הפלנטה.
מתי הטלסקופ יתחיל לעבוד?
טלסקופ החלל הרומי כבר קיבל את האור הירוקלפיתוח ובדיקה. עם זאת, סביר להניח שזה יתחיל רק לאחר 2021 שנה כי נאס"א מתכננת למקד את תשומת הלב והתקציב שלה בגימור תחילה של טלסקופ החלל ג'יימס ווב, שמתוכנן להשיק ב-2021.
קרא עוד:
הפלה ומדע: מה יקרה לילדים שילדו
מכ"מים מצאו את המבצר האחרון של טלינגיט באלסקה. הם חיפשו אותו למעלה ממאה שנה
שליש מאלו שהחלימו מ- COVID-19 חוזרים לבית החולים. כל שמינית - מתה