Наш соларни систем је само мали увид у његанепрестано ширење универзума<
Многе од ових нових планета се веома разликују одони који се окрећу око нашег Сунца, па чак и архитектура егзопланетарних система мало личи на нашу. Како је време пролазило, у неким од тих далеких света пронађена је огромна количина информација. Оно што је још запаженије је колико је брзо експопланетарно истраживање порасло за релативно кратко време.
Ексопланете - шта су они?
Егзопланета је планета изван нашеСунчев систем. Егзопланета се врти око своје звезде - аналога нашег Сунца. Заједно са звездом, једна или више егзопланета чине соларни систем попут нашег. Удаљеност од најближе планете до звезде домаћина може бити већа или мања од оне Меркура, а удаљене планете могу се налазити даље од Сатурна и Плутона и бити веће од Јупитера - на овај или онај начин, егзопланета, један или више формирају соларни систем са својом звездом.
Који су „други“ соларни системи?
- Систем са једном или више планета.
- Систем са две звезде и једном планетом.
- Систем са планетама које могу имати праве услове за стабилност воде на својој површини, неопходне за компоненту живота какав познајемо.
Како се траже егзопланете?
2006. године лансирана је прва свемирска летелицамисија посвећена егзопланетарном истраживању је мисија која се зове ЦоРоТ. Неколико месеци од лансирања, ЦоРоТ је открио своју прву планету, врући Јупитер, у орбити око звезде попут Сунца. Током наредних неколико година ЦоРоТ је егзопланетарно истраживање из свемира поставио на одрживу основу сталном откривању необичних планета.
Када је НАСА мисија покренута 2009Кеплер, број познатих планета је почео да се повећава. Кеплер је НАСА свемирска опсерваторија, орбитални телескоп са ултра-осетљивим фотометром, специјално дизајниран за тражење егзопланета.
Методе за откривање егзопланета постају све прецизније.
Доплеров метод(радијалне брзине, радијалне брзине).&нбсп;Прве планете пронађене у орбити звезда налик сунцу откривене су управо овом методом. Једна звезда, лишена планетарног система, имаће центар гравитације који се налази у центру звезде. Међутим, када планета кружи око звезде, центар гравитације система звезда-планет помера се од центра звезде, што доводи до тога да се звезда „помера“ напред-назад из перспективе посматрача, баш као звезде и звезде. Планета ротира око њиховог заједничког центра масе. Суптилне промене у радијалној брзини звезде (линија вида) могу се, у принципу, измерити да би се открило присуство иначе невидљивих планета.
Доплеров метод(радијалне брзине, радијалне брзине)
Метода транзитаомогућава телескопима да измере аурорупотврђују присуство планета око звезде, пошто сваки пут када планета прође испред звезде, долази до замрачења. Цикличне промене у осветљености указују на пролазак планете између Земље и звезде.
Метода транзита
Астрометријаје метода која открива кретањезвезде прецизним мерењем њиховог положаја на небу. Техника се такође може користити за идентификацију планета око звезде мерењем ситних промена у њеном положају док осцилује око центра масе планетарног система.
Астрометрија
Детекција помоћугравитационо микролезањенастаје када гравитационо поље звездесавија простор-време, које савија светлост удаљене звезде иза себе. Овај ефекат је видљив само ако су две звезде поравнате са Земљом. Ако звезда која делује као сочиво има планету, поље планете може имати мали, али приметан ефекат.
Гравитацијско микролезање
Директно откривање егзопланета темељи се на сликама високог резолуције и контраста помоћу адаптивне оптике.
Колико егзопланета постоји у Универзуму? Шта су они?
Крајем 2019. године то је пронађено и потврђеновише од 4.000 егзопланета. Неки су масивни као и Јупитер, али су у орбити много ближи својој звезди него што је Меркур нашем Сунцу. Остале егзопланете су камените или ледене, а многе једноставно немају аналоге у нашем Сунчевом систему.
Углавном су егзопланете састављене од истихсами елементи који чине планете у нашем Сунчевом систему, иако са различитим саставима који дају свакој егзопланети своје карактеристичне карактеристике. Постоје четири примарне класификације егзопланета, укључујући нептунске свјетове, свјетове са планетама попут врућег Јупитера, свјетове са супер-Земљима и свјетове са Земље попут планета.
Супер-Земље
Супер-земља је планета са масом од 1 до 10 Земљиних маса. Класификација супер-Земље односи се само на масу планете, али не говори ништа о њеним површинским условима или погодности за живот.
Земља са леве стране и уметников утисак супер земље са десне стране. Заслуга: НАСА / ЈПЛ-Цалтецх
Прве супер-Земље, две егзопланете чија је маса четири пута већа од масе Земље, откривене су у орбити око пулсара ПСР Б1257+12 1992. године.
Прва супер-Земља око главне звездеСеквенцу је открио тим који је предводио Еугенио Ривера 2005. године. Орбитира око Глизеа 876 и назван је Глизе 876 д (два гасна гиганта величине Јупитера су раније откривена у овом систему). Планета има процењену масу од 7,5 земаљских маса и веома кратак орбитални период од само око 2 дана. Због близине Глиесе 876 д његовој звезди домаћину црвеном патуљку, Глиесе 876 д може имати површинску температуру од 430–650 Келвина (156,85–376,85 °Ц) и може да подржава течну воду.
То је био први црвени патуљакоткрили планетарни систем. Вероватно су масивне планете дивова углавном нетипичне за такве звезде. Од тада су откривене десетине супер-земља, с масом од само 1,9 Земаљских маса.
У априлу 2007, научници су објавили откриће две нове супер-Земље око Глизеа 581, на ивици настањиве зоне звезде где је могућа вода у течном стању на површини.
Глиесе 581 са масом од најмање 5 масаЗемља и удаљеност до њене звезде до 11 милиона км (0,073 астрономске јединице) налазе се на "топлој" граници насељене зоне. Наредне студије су показале да је Глиесе 581 ц вероватно претрпео огроман ефекат стаклене баште, исти као и Венера.
Астрономи су сугерисали да би супер-земља могла битигеолошки активнији од наше планете и искусити живахнију тектонику због тањих плоча које су под великим стресом. Они који трагају за ванземаљским животом страхују од супер-земљишта због могућности да могу бити стеновите и евентуално насељене, за разлику од плинских дивова.
Мини нептун
Мини Нептун (понекад познат као гаспатуљаста планета или транзициона планета) је егзопланета, од 2 до 10 Земљиних маса са густином мањом од 1. Планете овог типа су мање од Урана (14,5 Земљине масе) и Нептуна (17,1 Земљине масе).
Мини-нептун је гасни патуљак са течношћуокеан је окружен густом атмосфером водоника и хелијума и малим каменитим језгром. Иако је недавно откриће показало да би мини-нептун, за који су сви сматрали да су плинске планете, могао бити супер-Земље са каменитим језгром окруженим надкритичном водом. Вода поприма ово стање при врло високим притисцима и температурама.
Планете у величини и маси између Земље иНептун не постоји у нашем Сунчевом систему, али чини се да је уобичајен у другим деловима универзума. Они су криж између стеновитих планета нашег Сунчевог система и његових ледених дивова. Као резултат тога, астрономи су били у стању да анализирају атмосферу једног од тих „средњих“ далеких света, који су познати као класа „мини-нептуна“. Резултати стручног прегледа објављени су 2. јула 2019. године и објављени у Натуре Астрономи 1. јула 2019.
Мини нептун - планета Глиесе 3470 б - окреће сеоко своје звезде - црвеног патуљка. Планета тежи приближно 12,6 масе Земље, што је чини много масивнијом од Земље, али мање масивном од Нептуна у нашем Сунчевом систему (17 земаљских маса). Ако Глиесе 3470 б ставите у наш соларни систем, по величини би се савршено уклапао између Земље и Нептуна. Сматра се да планета има велико каменито језгро, закопано под дубоком, дробљивом атмосфером водоника и хелијума.
Ова илустрација уметника показујетеоријска унутрашња структура егзопланете ГЈ 3470 б. Ово је за разлику од било које планете у Сунчевом систему. Тежи 12,6 масе Земље, планета је масивнија од Земље, али мање масивна од Нептуна. За разлику од Нептуна, који је од Сунца удаљен 3 милијарде миља, ГЈ 3470 б се можда формирао врло близу своје звезде црвеног патуљака као суви каменити објект. Затим је гравитационо повукао водоник и хелијум гас из обрубног диска да би створио густу атмосферу. Диск се распршио пре више милијарди година, а планета је престала да расте. Доња слика приказује погон на који је систем дуго изгледао. Љубазношћу НАСА / ЕСА
Међутим, научници периодично постављају питање: да ли је Глиесе 3470 б мини-нептун у облику у којем се сада спомиње, или је то супер-земља?
Још један пример мини-Нептуна -&нбсп;Кеплер-11ф имамаса од 2,3 земаљске масе и густина од 0,69, исто као и Сатурн, који има масу од 95 Земље. Оваква класна својства, ова егзопланета спада у категорију мини-Нептуна или гасовитих патуљака, који имају течни океан окружен густом атмосфером водоника и хелијума и малим стеновитим језгром.
Хот Јупитерс
Врући Јупитери су плиновите планете саса периодом циркулације краћим од 10 дана. Кратки период значи да су врући Јупитери веома близу својим звездама. Обично су удаљени мање од 0,1 астрономске јединице, што је десетина удаљености од Земље до Сунца. Врући Јупитери доминирају планетарним открићима бар једну деценију, јер их је најлакше пронаћи помоћу радијалне брзине (Доплер) и транзитних метода.
Врели Јупитери су масивне планете гасовитих џинова који круже око својих сунца на малој удаљености од Земље-Сунца у нашем соларном систему. Кредит: ЕСА
Према савременим моделима планетарне формације,технички врући Јупитери не би требали постојати. Гасни гигант не може да формира тако близу своје звезде јер гравитација, зрачење и јак звездан ветар морају да спрече да се гас зближава.
Међутим, они постоје; од више од 4.000 потврђених егзопланета откривених до данас, до 337 су можда врући Јупитери.
Једно могуће решење је товрући јупитери формирају се даље, тамо где је довољно грађевинског материјала, и затим прелазе на своје тренутне положаје. Миграција врућих Јупитера може бити узрокована различитим механизмима. Верује се да је разлог дисбаланс струја у протопланетарном диску. Неки научници верују да су орбите врућег Јупитера побуђене на веома високу ексцентричност (бројчана карактеристика орбите небеског тела, која карактерише "компресију" орбите).
Међутим, ново истраживање представљено на233. састанак Америчког астрономског друштва у Сијетлу потврђује идеју која је у супротности са претходним идејама о формирању планета, али све више добија на овом пољу.
Огромне планете које се окрећуњихове звезде су се можда формирале на месту блиском њиховим сунцима за неколико дана, уместо да се формирају у даљини и касније мигрирају према звезди.
Рад објављен 5. октобра 2018. уАстрофизички часопис Леттерс показује да се такве џиновске планете, зване врући Јупитери, могу формирати на месту близу својих звезда и остати тамо током целог живота без испаравања.
Протопланетарни дискови који формирају планетеоко младих звезда има рупу у средини коју ствара магнетно поље звезде. Ново истраживање је показало да унутрашња граница диска може да формира планете гигантског плина, а да не морају даље да се формирају и мигрирају. Заслуга: НАСА / ЈПЛ-Цалтецх
2017. године откривен је свет сличан Јупитеру.толико врућа да планету испари сопствена звезда.Са дневном температуром од преко 4,315,556°Ц (4,600 Келвина), КЕЛТ-9б је планета која је топлија од већине звезда. Али њена плава звезда А типа, названа КЕЛТ-9, је још топлија - у ствари, вероватно дезинтегрише планету испаравањем.
Концепт овог уметника показује планетуКЕЛТ-9б, у орбити око своје водеће звезде, КЕЛТ-9. То је најзгоднија планета гиганта откривена до сада. Заслуга: НАСА / ЈПЛ-Цалтецх
У 2019. години постављен је нови рекорд међуорбите врућих Јупитера. Студија сугерише да гасни гигант зван НГТС-10б орбитира око своје звезде тако близу да је за 18,4 сата завршио пуну револуцију. Ово откриће чини овај соларни систем невероватном лабораторијом за проучавање интеракција плиме и осека између звезде и опасно блиског егзопланета.
Земљани аналози
Пре научног претраживања и проучавања екстрасоларних планетаО овој могућности постојања планета попут Земље расправљало се само у филозофији и научној фантастици. Принцип медиокритета сугерише да би планете попут наше требало да буду уобичајене у свемиру, док хипотеза јединствене Земље наговештава да су оне изузетно ретке. Хиљаде ексопланетарних система звезда до сада откривене су веома различите од нашег Сунчевог система, потврђујући хипотезу о јединственој Земљи.
Филозофи примјећују да је величина универзума таквада негде мора постојати скоро идентична планета. У далекој будућности људи ће можда користити технологију да вештачки произведу Земљин аналог аналогним обликовањем. Теорија мултиверзума сугерише да би аналог Земља могао постојати у другом универзуму или чак бити другачија верзија саме Земље у паралелном универзуму.
На основу студије од 4. новембра 2013,постоји 40 000 000 000 планета величине Земље које круже око својих звезда у настањивим зонама у оквиру Млечног пута. Најближа таква планета могла би бити удаљена 12 светлосних година. Астрономи су пружили резултате на основу података мисије Кеплер.
Научна открића од деведесетих година прошлог века у великој мери су утицала на поље астробиологије, планетарне моделе насељивости и потрагу за ванземаљском интелигенцијом (СЕТИ).
Где тражити живот?
Знамо само једну планету која имаживот је Земља. А на нашој планети је вода најважнија компонента живота каквог познајемо. Иако астрономи још увек нису сигурни да ли има живота на другим планетама, они сужавају потрагу за потенцијално настањивим световима користећи неколико критеријума.
Пошто је наш концепт живота Земља, астрономитражећи планете са карактеристикама сличним њој. Таква, на пример, као течна вода. Али небески објекат може да се ротира толико близу (попут Меркура) или толико далеко (попут Плутона) од своје звезде да вода прво испари или се заледи на њеној површини, него што се тамо може створити живот. Усељива зона је опсег растојања са одговарајућим температурама да би вода на планети била течна. Научници се надају да ће нас открића у насељеним зонама попут планета Кеплер-186ф величине Земље довести до воде - а једног дана и до ванземаљског живота.
Усељива зона је у средини. Заслуге: НАСА
Ако се живот може наћи било где, онда ће то највероватније бити егзопланете у насељивој зони.&нбсп;
Будућност истраживања егзопланета: главне мисије и циљеви
ЈВСТ (свемирски телескоп Јамес Вебб)
НАСА / ЕСА / ЦСА мисија свемирског телескопаПокретање Јамеса Вебба 2021. године пружиће нове могућности за посматрање егзопланета и њихове атмосфере које мењају игру. Са сетом од четири инструмента који раде на инфрацрвеним таласним дужинама, Веб ће користити неколико метода за проучавање ових екстрасоларних тела.
Високо осетљива спектроскопска посматрања транзитних планета - са сличним карактеристикама у погледу величине и масе - отвориће еру упоредне планетарне науке за егзопланете.
Уметников утисак о Вебу. Заслуге: ЕСА, НАСА, С. Бецквитх (СТСцИ) и ХУДФ тим, Нортхроп Грумман Аероспаце Системс / СТСцИ / АТГ медиалаб
Веб ће окарактерисати атмосферу егзопланетехватањем спектра апсорпције, рефлексије и емисије на инфрацрвеним таласним дужинама за планете у опсегу од супер-земље до гасних дивова. Искористиће чињеницу да молекули у атмосферама егзопланета имају велики број спектралних карактеристика на овим таласним дужинама, пружајући посматрачима богат скуп дијагностичких алата, од којих многи нису доступни са Земље.
Вебб ће такође моћи директно да исцртаванеке младе и масивне егзопланете које круже даље од своје матичне звезде него већина транзитних. Три Веббова алата имају могућности снимања са високим контрастом (у два случаја, то се ради помоћу коронаграфа) како би се минимизирао одсјај матичне звезде и поједноставила слика планете. Посматрања са више инфрацрвених филтера пружиће много информација о овим планетама, њиховим својствима и механизмима њиховог формирања.
ПЛАТО
Мисија ЕСА ПЛАТО (Планетарни транзити иОсцилације звезда) требало би да почну 2026. ПЛАТО има за циљ откривање и карактеризацију великог броја нових екстрасоларних планетарних система тражењем стотина хиљада сјајних звезда за транзитне планете. ПЛАТО ће имати јединствену способност да пронађе и одреди својства земаљских планета које се окрећу у настањивој зони око звезда сличних нашем Сунцу.
Комбиновањем прецизних мерења ПЛАТО радијуса завелики узорак планета са одговарајућим планетарним масама одређеним из земаљских посматрања, научници ће моћи да истраже разноликост постојећих планета. Ова запажања ће такође омогућити научницима да одреде волуметријски састав великог броја мањих планета, проуче колико су слични Земљи и истраже њихову настањивост.
Откривање планета које се окрећу око сјајних звездаПЛАТО ће бити пионир у наредним мисијама у потрази за потписима живота - ове врсте планета су најбољи кандидати за наредна спектроскопска мерења за мерење структуре и састава планетарних атмосфера.
АРИЕЛ
Свемирски телескоп у развоју,који би требао бити лансиран 2028. године у склопу четврте мисије Цосмиц Висион Европске свемирске агенције. Планирано је да се уз помоћ телескопа истражи транзитном методом најмање 1.000 егзопланета.
Од лансирања 2028. године, АРИЕЛ ћеје дизајниран за посматрања високе прецизности користећи истовремену фотометрију у видљивом подручју спектра и спектроскопију у блиској инфрацрвеној области таласа. Посматраће и проучавати око 1.000 претежно топлих и врелих транзитних гасовитих дивова, Нептуна и супер-земаља око низа звезданих типова и архитектура планетарних система.
Форецастс
Са овим сетом свемирских телескопа којиЛансирани током следеће деценије, можемо очекивати да се Земља 2.0 приближава, док ће збирци егзопланета додати још бизарнијих и неочекиваних планета. Узбудљива времена пред нама.
Зашто проучавати егзопланете?
„Јесмо ли сами у Универзуму?“ једно је од најдубљих питања које човечанство може поставити. Откриће прве егзопланете која кружи око звезде попут нашег Сунца направљено је 1995. године, а данас је истраживање егзопланета једно од најбрже растућих области у астрономији.
Истражујући разнолик спектар егзопланета ипланетарни системи који су до сада откривени - од малих до великих, од оних који изгледају земаљски до дубоко бизарни - не само да нам помажу да научимо о томе како су се ти системи формирали и развијали, већ нам такође пружају важне трагове за разумевање да ли и где живот може постојати другде у свемиру.
Прочитајте такође
Погледајте 3Д мапу Универзума: састављена је 20 година и већ је изненадила научнике
Комет НЕОВИСЕ је видљив у Русији. Где да га видите, где да погледате и како да фотографирате
Парада планета 2020: где гледати, када ће се догодити и шта наука каже о томе