Exoplanet - מה זה? איך לפתוח וללמוד כוכבי לכת?

Exoplanet - כוכב לכת הנמצא מחוץ למערכת השמש שלנו. במהלך שני העשורים האחרונים זה כבר נמצא אלפי אתרים דומים, בעיקר בעזרת נאס"א "קפלר" טלסקופ החלל.

Exoplanet - מה זה?

אלה חפצים קוסמיים להשתנות במידה רבה בגודל במסילותיהם. חלקם כוכבי הלכת הענקיים המקיפים קרוב הכוכבים שלהם. חלקם מכוסים קרח, כמה סלעים. נאס"א וסוכנויות אחרות מחפשות סוג מיוחד של כדור הארץ: הם צריכים דומים כוכב לכת לכדור הארץ, אשר סובב סביב כוכב דומה לשמש, והוא ממוקם באיזור החיים.

אזור החיים הוא טווח המרחקים מכוכב שבו הטמפרטורה של כדור הארץ ומאפשרת את קיומו של אוקיינוסים נוזלים מים, שהוא חיוני לחיים. הגדרת אזור המוקדמת התבססה על שיווי משקל תרמי פשוט, אך חישובים מודרניים כוללים גורמים רבים אחרים, r. אווירת חממת פלאנט ח. זה הופך את הגבולות מטושטשים באיזור החיים.

התיאוריה של מוצא החיים

למרות כוכב לכת - גילוי 1990, במשך שנים רבות, אסטרונומים היו משוכנעים לקיומם. הם לא רק מאמינים, ובהתבסס מסקנותיהם על סיבוב איטי של שמש וכוכבים אחרים משלנו.

אסטרונומים יש תיאוריה של מוצא החיים במערכת השמש שלנו. בקיצור, ענן מסתובב של גז ואבק (מכונים הערפיליים הסולארית) תחת הכבידה העצמית שלו קרס ויצר כוכב לכת שלנו. אחרי זה, חוק שימור התנע הזוויתי מתכוון לכך שהאור של העתיד צריך לסובב מהר יותר ויותר. עם זאת, למרות שיש לה 99.8% ממסת מערכת השמש יש כוכבי לכת 96% של התנע הזוויתי שלו. אסטרונומים תהו מדוע הכוכב שלנו מסתובב כל כך לאט.

אור יאנג היה שדה מגנטי חזק מאוד שאת הדברים של גז מתערבל דיסק פלח כוח שממנו הכוכב נוצר. קווים אלה קושרו עם חלקיקי הגז הטעונים, ולפעול כפי עוגנים, האטת סיבובי השמש ויוצרים גז ספינינג שבסופו של דבר הפך לכוכב. רוב הכוכבים לסובב לאט, ולכן האסטרונומים למסקנה כי באותו "בלימה מגנטית" קרה והם, כלומר יקרה היווצרות כוכבי הלכת. מכאן המסקנה ההגיונית: העולם צריך להסתכל סביב כוכבים דמויי שמש.

התגליות הראשונות

מסיבה זו ומסיבות אחרות, החוקרים הראשונים להגביל את החיפוש אחר כוכבי לכת כוכבים הדומים לשמש, אך שני הגילויים הראשונים בשנת 1992 השתייכו פולסאר (המסתחרר במהירות שרידי המאורות שמת סופרנובה) בשם PSR B1257 + 12. כוכב הלכת אישר הראשון המקיפים כוכב (תמונה שצולמה בכתבה) שעונה לדרישה זו, נפתח בשנת 1995. זה היה ב 51 Pegasi, המסה של אשר עולה בקנה אחד עם המסה של יופיטר והוא 20 פעמים יותר קרוב לשמש שלו מאשר כדור הארץ. זה בא כהפתעה. אבל תופעה מוזרה התרחשה מוקדם יותר משבע שנים, הודות שבו התברר כי זה היה להיפתח כוכבי לכת רבים.

בשנת 1988, קבוצה של מדענים קנדיים גילתה כוכב לכת בגודל של צדק, נעה סביב קפאוס גמא. אבל בגלל מסלולו היה קטן בהרבה מסלולו של צדק, מדענים אמרו על זיהוי הסופי. אסטרונומים לא מעזים להציע כי כוכבי לכת כאלה קיימות. זה כל כך שונה ממערכת השמש שלנו, כי מדענים היו מאוד זהירים.

מ גדול קטן

כמעט כל כוכב לכת ראשון פתוח - yupiteropodobny ענק (או יותר) ענקי גז, מסתובב במרחק קצר מהכוכב האם שלה. זה מוסבר על ידי העובדה כי האסטרונומים השתמשו בטכניקה של מדידת המהירות הרדיאלית, אשר קובע את מידת "לנענע" של הכוכב במחזור הכוכב סביבו. מקרוב ברווח גדול גופים קוסמיים הם השפעה כה משמעותית כי ניתן לאתר בקלות.

לפני עידן כוכב הלכת תגליות מכשירים היו יכולים למדוד את תנועות הכוכבים ברמת דיוק של עד קילומטר לשנייה, אשר לא היה מספיק כדי לזהות תנודות שלהם תחת השפעת כוכבי הלכת. מכשירים מודרניים מסוגלים למדוד את המהירות של סנטימטר לשנייה, בין השאר בשל הגדלת הדיוק של ציוד, אלא גם בגלל החוויה גדולה יותר של אסטרונומים בהקצאת אותות חלשים אלה.

התפוצצות המידע "קפלר"

היום יש יותר מ 1000 כוכבי לכת אישר גילה לווין אחד. טלסקופ החלל "קפלר" הושק בשנת 2009 ו מצוד אחרי בעולם מיושב במשך ארבע שנים. היא השתמשה בשיטה המכונית "מעבר" - נמדדת עמעום הכוכבים בעת שעברה מול אותה אובייקט בחלל.

"קפלר" חשף שפע של סוגים שונים של כוכבי הלכת. בנוסף לענקי הגז וגופים טלסקופ יבשתי עזר להקים את קיומו של סוג חדש של "סופר-כדורי ארץ", שמימדיה הם בתוך בגודל של כדור הארץ ונפטון. חלקם ממוקמים באזורים למגורים של הכוכבים שלהם, אבל astrobiologists בדק את החישובים כדי להבין איך עולמות כאלה, חיים יכולים להתפתח.

בשנת 2014, אסטרונומים "קפלר" הציגו את השיטה של "ריבוי אימות", אשר היה אמור להגדיל את המהירות של כוכב לכת מועמד תרגום במעמד אשר. הטכניקה מבוססת על יציבות מסלולית - כוכבים רבים מעמעם לאחר תקופה קצרה של זמן, אשר יכול לנבוע רק הכוכבים נעים קטנים, כמו אם הוא כוכב, הם היו דחף כבידתי אחד את השני מחוץ למערכת בתוך כמה מיליוני שנים.

משימות אחרות

למרות לווינים ( "קפלר" ואת קורו צרפתית), הולכים אחרי כוכבי לכת, הושלמו המשימה המקורית שלהם, מדענים עדיין מטופלים שהושגו עם נתונים אלה, מגלים דברים חדשים. ובלי עבודה, הם לא ילכו. רוב ממשיכים לפעול לוויינים של נאס"א טס, ואת השוויצרי ופו אפלטון ESA לווין יחפש המעבר מהחלל בעתיד הקרוב. ביום כדור הארץ, לספקטרוגרף נבלי טלסקופ 3,6 מטר של המצפה האירופי הדרומי בצ'ילה מחזיק חיפוש דופלר עבור תנודות מהממים, אך מעורב ציד טלסקופים רבים אחרים.

דוגמה אחת היא שפיצר של נאס"א טלסקופ החלל. כיוון שהוא עדין בספקטרום האינפרא האדום, מסוגל למדוד את טמפרטורת ekzoplanety הפרופיל ולתת רעיון של האטמוספרה שלו.

מתוך יותר מ 3000 כוכבי הלכת הידועים קשה לעצור את הבחירה על כמה מהם. כוכבי לכת מוצקות קטנות באזור למגורים נראים את המועמדים הטובים ביותר, אבל אסטרונומים להבדיל מאחרים הרחיבו את הבנתנו את ההיווצרות וההתפתחות של עולמות אחרים.

סימנים ראשונים

ב 51 Pegasi. כפי שצוין לעיל, זה היה כוכב הלכת מוכח הראשון המקיפים כוכבים סולארית-סוג. עם חצי המסה של צדק, הוא מוסר ממרכז המערכת במרחק של מרקורי. הכוכב כה קרוב לכוכב שלו, אשר צפוי, צד אחד של זה הוא בלכידת הגאות - זה זמן פרצופי הכוכב.

HD 209,458 b. זה התגלה לראשונה בשנת כוכב לכת מחוץ למערכת שמש 1999 (תמונה שצולמה בכתבה), אשר עברה במעבר ידי הכוכב שלו (אם כי שיטה זו שמשה דופלר), ואחריו תגליות אחרות. זהו כוכב הלכת הראשון מחוץ למערכת השמש שלנו, שבה הפרמטרים של אווירה זוהו, כולל פרופיל טמפרטורה בהיעדר עננים.

עולמות נכבדים

55 Cancri דואר כוכב הלכת הזה -. זה מה שנקרא "סופר-כדורי ארץ", אשר נע במסלול סביב כוכב בהיר מספיק כדי להיות גלוי לעין בלתי מזוינת. לפיכך, אסטרונומים יכולים ללמוד את המערכת יותר מכל האחרים. "השנה" שלה היא רק 17 שעות ו 41 דקות (זה הותקן כאשר ציין ביותר במערכת במשך שבועות ב 2011). תיאורטיקנים מראים כי 55 Cancri e עלול להיות עשיר בפחמן וליבת יהלום.

HD 80,606 ב. כוכב הלכת הזה - מחזיק שיא (בעת פתיחתו בשנת 2001) על האקסצנטריות של מסלול. סביר להניח כי את נתיב התנועה שלו, בדומה למסלול של השביט האלי, עשוי להיות קשור להשפעה של כוכבים אחרים. בנוסף, כזה במסלול קיצוני גורם לתנודתיות קיצונית של הסביבה הגלובלית.

-33b WASP. הוא נפתח בשנת 2011 ויש לו מעין-מיטת שיזוף - הסטרטוספירה - אשר סופג חלק האור הנראה אולטרה סגול של הכוכב ההורה. כוכב לא זז רק במסלול בכיוון ההפוך, אלא גם גורם לתנודות של אור אשר רושמת לווין ביותר.

התאומים של כדור הארץ

קפלר-442b. כוכב הלכת הזה - זה מה שנקרא "אנלוגי כדור הארץ." משטר גודל, המסה והטמפרטורה שלה הוא הכי דומה לכדור הארץ. פתוח 6 בינואר 2015, והיא ממוקמת בקונסטלציה ליירה במרחק של 1120 שנות אור. הטמפרטורה על פני השטח של ekzoplanety הסלעי היא -40 ° C. המסה שלו היא 2.34 פעמים מסת כדור הארץ, ואת כוח המשיכה הוא 30% יותר. כוכב הלכת הוא מחוץ לאזור שבו ללכוד גאות הפעולה. במאמר שפורסם בעבודה 2015, היא, יחד עם קפלר -186 F ו 62f, נקראה המועמד הטוב ביותר עבור העולמות המיושבים בפוטנציה (ראה. תמונה).

קפלר-78b Exoplanet. זה סובב סביב כוכב קפלר-78. בפתיחת 2013, כוכב לכת ביותר כמו מסת כדור הארץ, רדיוס בצפיפות בינונית. זה כבר נמצא לא רק המעבר שלו מול האור, אך ליקוי האור המשתקף המתאים השלבים מסלולית. "השנה" ekzoplanety נמשך רק 8.5 שעות, t. K. האם 40 פעמים קרוב לכוכב מאשר המרחק בין מרקורי לשמש.