Co je to exoplaneta? Exoplanetové příklady

Lidé už dávno snili, že dříve nebo později, ve vesmíru, v blízkém okolí nás, bude život odhalen, i když ve formě, která není podobná naší. Mnoho fantastických příběhů a příběhů, filmy o setkání zástupců Země a mimozemských civilizací vzrušují představivost a mají stejný úspěch.

Mezi mnoha prostorových objektů Zvláštní pozornost vědců přitahují takzvané exoplanety jako potenciální objekty pro vznik a vývoj mimozemských životních forem. Co představují?

Stručná historie

Poprvé v roce 1855 oznámil astronom v observatoři Madras, kapitán Jacob, možnost existence planetárních systémů v jiných hvězdách. Jednalo se o systém dvojité hvězdy 70 Ophiuchi. Tato hypotéza byla vyvrácena pozdějšími studiemi provedenými v 90. letech 19. století, ale vznikl precedens a bylo zahájeno hledání planetárních systémů mimo sluneční soustavu.

Během dvacátého století se periodicky konaly objevy, které nebyly později potvrzeny. A až v roce 1988, kanadští vědci objevili extrasolární planetu poblíž hvězdy Gamma Cepheus A (Alrai). Potvrzení tohoto úžasného objevu trvalo roky a jeho existence byla potvrzena až v roce 2002. Proto šampionát stále patří švýcarským astronomům Didieru Kelovi a Michelu starostovi, kteří v roce 1995 objevili první mimozemskou planetu - na hvězdě 51 Pegasus.

Definice

Co je to exoplaneta? Toto nebeské tělo, jako je Země, se točí kolem své hvězdy - hvězdy. K dnešnímu dni se otevřely asi tři tisíce. Převážná většina z nich jsou plynové obry, podobně jako naše Jupiter, Neptun a Saturn, ale výrazně je překračují v hmotnosti. Život na tak horkých nebeských tělech v obvyklém smyslu, tj. V proteinové formě, s největší pravděpodobností chybí.

Od ledna 2018 byla oficiálně potvrzena existence 3,726 exoplanet a asi tisíc těchto nebeských těles stále čeká na oficiální potvrzení svého stavu pomocí pozemských dalekohledů.

Obří exoplanety

Obří plynní giganti jsou klasifikováni podle jejich teploty a charakteristik atmosféry ve vzhledu. Celkově existuje pět tříd:

1. Mraky amoniaku. Jedná se o exoplanety umístěné daleko od jejich hvězd, ve dvoře jejich solárních systémů, při teplotách pod - 120 stupňů Celsia. Rok na exoplanetách tohoto druhu bude velmi dlouhý pozemskými normami. Sluneční planety jako Jupiter a Saturn patří tomuto typu. Možné exoplanety tohoto typu - Mu oltář e, 47 Ursa Major c. Hlavní objevy jsou stále před námi. Je také možné, že exoplaneta není na tak významné vzdálenosti od své hvězdy, ale rotuje kolem slabého svítidla, červeného trpaslíka. Pak také do této třídy spadá.
2. Vodní mraky. Teplota povrchu je -20 ° C nebo nižší. Dobře odráží světlo. Vedle vodní suspenze je v oblacích takových nebeských těles mnoho methanu a vodíku, proto je obtížné je přiřadit k exoplanetům vhodným pro život. Jedná se o plynové obry, jejichž odlehlost od své hvězdy je srovnatelná se zemí. Příkladem je exoplaneta 47 Ursa Major b. V sluneční soustavě nejsou takové nebeské tělesa.
3. Bezolejové exoplanety. Tyto planety, jak naznačuje jejich název, jsou zbaveny mraků, a proto mají slabou odrazivost. Pro pozorovatele je jejich povrch modrý. Teploty se pohybují od +80 stupňů Celsia do +530. Ve sluneční soustavě nejsou takové planety. Kdyby to byly, byly by umístěny přibližně na oběžné dráze Merkura. Příkladem je 79 velryb b.
4. Exoplanety se silnými spektrálními liniemi alkalických kovů. Mají povrchovou teplotu vyšší než + 600 (případně do +1000) stupňů Celsia, a proto oxid uhličitý a pary alkalických kovů převažují nad atmosférou. Má velmi nízkou odrazivost. Příkladem je exoplanet TrES-2 b, jehož odrazivost je nižší než odrazivost sazí. Mají šedo-růžovou barvu, ve sluneční soustavě by musely být na oběžné dráze, která je blíže Slunci než Merkur.
5. Silikonové mraky. Co jsou exoplanety se silikonovými mraky? Jsou to plynová nebeská tělesa, jejichž teplota je více než +1100 stupňů Celsia. Jejich povrch je pokryt nepřetržitými mraky sestávajícími z křemičitanu a páry ze železa. Z tohoto důvodu je odrazivost poměrně vysoká. Takové exoplanety, které jsou vhodné pro život, jsou stejně obtížné volat jako ty, které jsou pokryty amoniakovými mraky, na kterých vládne hrozný chlad. Mají šedozelenou barvu a nacházejí se v bezprostřední blízkosti jejich slunce, takže je nelze vizuálně detekovat, protože jejich svítivost nebude viditelná. Nejslavnějším představitelem je 51 Pegasus b.

Uvedenou klasifikaci navrhl David Sudarsky, astrofyzik z Arizonské univerzity.

Zemské exoplanety

Je mnohem pravděpodobnější, že odhalí život na jiných planetách cizích hvězdných systémů - těch, které jsou podobné naší Zemi. Co je to pozemská exoplaneta? Jedná se o nebeské tělo, které se skládá z horkých plynů, ale pevných, menších než plynových obrů. Vzhledem k jejich poměrně malým rozměrům jsou tyto exoplanety obtížněji rozpoznatelné, takže nejsou tak dobře známé jako plynové obry - něco přes dvě stě.

Super země

Asi sedm set má velikost tzv. Super-země. Tento termín se vztahuje na nebeské těla, jejichž hmotnost je až 10 pozemských. Rozdíl mezi nimi a plynovými giganty není jasně definován, je to asi 10 hmotností Země. Jako příklad "hraniční" exoplanety, Mu Arae c nebo Mu oltáře C, je obří planeta, která se točí kolem žlutého trpaslíka v souhvězdí oltáře, objeveného v roce 2004. Jeho hmotnost je asi 0,33 hmoty Jupitera. Superstar hvězdy jsou obvykle červené nebo žluté trpaslíky.

Metody zjišťování exoplanety

V současnosti existuje několik metod pro nalezení potenciálně obytných planet v jiných hvězdných systémech. Nejlepších výsledků je dosaženo, když jsou kombinovány, protože některé z nich pracují pouze za určitých zvláštních podmínek. Hlavní jsou popsány níže.

Dopplerovská metoda

To zahrnuje měření radiálních rychlostí hvězd pomocí spektrometru. Pomocí spektrometrické metody je možné detekovat obří planety a exoplanety podobné Zemi, které se nacházejí poblíž její hvězdy, jejichž hmotnost je alespoň několikanásobně větší než hmotnost Země. To je způsobeno tím, že rotace těchto nebeských těles způsobuje Dopplerovu posun spektra hvězdy. Podle statistik bylo pomocí této metody objeveno více než 600 exoplanet.

Metoda tranzitu

Skládá se ze studie oscilací záře hvězd během průchodu hypotetických planet před jejich diskem. S ním můžete vypočítat rozměry planety, zatímco její kombinace s první metodou dává představu o hustotě nebeského těla. To zase naznačuje přítomnost jeho atmosféry. Statistiky ukazují, že kvůli tranzitní metodě bylo objeveno asi dvě stě planet.

Metoda gravitačního mikroskopu

Stejně jako tranzitní trasa, pro jejíž použití je nutné, aby pozorovatel a oběžná dráha exoplanety byly ve stejné rovině, jsou pro tuto metodu také nutné určité podmínky. Bude to účinné, pokud bude mezi pozorovatelem země a hvězdou, která hraje roli druhého objektivu, další hvězda. Umožňuje detekci exoplanet v hvězdě, pracuje pro tělesa s malou hmotností. Ale je to vzhledem k zvláštním požadavkům kladeným na uspořádání nebeských těles omezeno jen omezeně. Tímto způsobem bylo objeveno asi tucet planet.

Astronomická metoda

Na základě změn pohybu hvězd pod působením jejich vlastních planet. Umožňuje určit s dostatečnou přesností množství exoplanet.

Výše uvedené nejsou všechny známé metody detekce exoplanet, ale ty, s jejichž pomocí byly objeveny další objevy, které dokázaly jejich účinnost.

Označení planetárních nebeských těles

Chcete-li otevírat exoplanety, je obvyklé dávat jména odvozená od jejich hvězdy - hvězdy kolem které se otáčejí. Současně hvězdička je přidán dopis latinská abeceda počínaje b, protože by ukazoval na samotnou hvězdu. Příklad: 51 Pegasi b. Na další otevřenou planetu v hvězdném systému je přiřazeno další písmeno abecedy. Ukazuje se, že jméno exoplanety neříká nic o jeho vlastnostech ani o jeho vzdálenosti od hvězdy, ale hlásí pouze o pořadí svého objevu v hvězdném systému. A pouze tehdy, když ve stejném systému otevře současně dva exoplanety, jsou jim přidělena písmena jména podle vzdálenosti od hvězdy.

Před objevem hvězdného systému Pegasus v roce 1995 byly exoplanetům dány jména složená z komplexních kombinací latinských písmen a čísel. Kromě toho některé z nich měly své vlastní jména, často spojené s mytologií. V roce 2015 bylo hlasování Mezinárodní astronomické unie formulováno. Celkem získalo 31 exoplanet a 14 hvězd.

K dnešnímu dni se exoplanety nacházejí zhruba u 10% hvězd, kolem kterých byly provedeny vyhledávání.

Exoplanetové systémy

Zde je krátký seznam známých hvězdných systémů s exoplanety:

1. 51 Pegasus je první sluncem podobná hvězda, ve které se nachází exoplaneta.
2. Tau Kit je teoreticky nejbližší planetární systém v nás. ale tento objev stále vyžaduje potvrzení.
3. 55 Rakovina - v ní je již otevřeno několik exoplanet.
4. μ Oltář - otevřený ve svém systému exoplanet má malou hmotnost a patrně patří k pozemské skupině.
5. e Eridanne je jedna ze tří hvězd, která mají exoplanetu a jsou viditelná bez dalekohledu.
6. Proxima Centauri - hvězda nejblíže Slunci (červená trpasličí), která má exoplanetu.
7. HD 209458 - planeta se svým vlastním jménem "Osiris" a úžasné vlastnosti, přezdívané "odpařování", se točí kolem této hvězdy. Studie jeho jasnosti ukázaly přítomnost oscilací, které lze z hlediska vědy vysvětlit pouze postupnou ztrátou své podstaty planety. Další pozorování ukázaly, že nejen atmosféra zmizí, ale i pevné složky planetární substance. Důvodem to pravděpodobně spočívá v silném zahřátí exoplanet, protože se nachází ve vzdálenosti od své hvězdy, osmkrát menší než Merkur ze Slunce. Teplota na povrchu může dosáhnout + 1000 stupňů Celsia. Díky pozorování exoplanetu Osiris začala nová éra studovat mimozemské planetové systémy - éru studovat jejich chemické složení a hledat životní podmínky.

Samozřejmě, že tento seznam exoplanetárních systémů je neúplný, dnes je mnohem více známo.

Earth-like exoplanet s atmosférou

V dubnu loňského roku 2017 západoevropští astronomové poprvé objevili stopy atmosféry kolem exoplanety zemského typu. Jedná se o nebeské tělo GJ 1132b, které se točí okolo hvězdy - červeného trpaslíka Gliese 1132. Vzdálenost k Zemi je 39 světelných let (12 parsek). Poloměr exoplanety GJ 1132b je o 20% větší než naše planeta a její hmotnost je 1,6 Země. Je zřejmé, že jeho složení je blízké složení pozemských hornin a povrch je pevný, skalnatý. Toto je pro nás nejbližší planetka.

Podle spektrální analýza, Atmosféra této exoplanety se skládá ze směsi methanu a vodní páry. Teplota ve svých horních vrstvách je přibližně 260 stupňů Celsia, ale předpokládá se, že v blízkosti povrchu je ještě vyšší, to znamená, že podmínky na této exoplanetu jsou ještě teplejší než na Venuši.

Toto je nejbližší exoplaneta naší sluneční soustavy, která má atmosféru. Vědci - astronomové označili tento objev za jeden z nejdůležitějších v posledních letech.

Namísto závěru

Článek se týkal toho, co jsou exoplanety, jejich typy, pravidla pro pojmenování. Shrneme-li, můžeme říci, že éra masového objevu exoplanet v pozdní dvacáté - začátku dvacátého prvního století právě začíná. K dnešnímu dni existuje několik účinných způsobů zjišťování těchto nebeských těles, ale všichni mají určitý stupeň chyb. Nejlepším výsledkem je kombinace několika metod detekce exoplanetárních systémů. Současně většina těchto objevů vyžaduje potvrzení, které musí čekat několik let, nebo dokonce desítky let.

Výsledky objevů pozemských pozorovatelů umožňují opravit pozorování z vesmíru. Během projektu Gaia, který byl zahájen v roce 2013, byl na oběžnou dráhu Země vypuštěn satelit nesoucí vesmírný teleskop. Hlavním cílem projektu bylo vylepšit hvězdné mapy a hromady známých exoplanet, které byly objeveny předtím. Mise je navržena na pět let a je docela možné, že čekáme na nové úžasné objevy - úžasné hvězdy a nové exoplanety, z nichž jedna může mít mimozemský život ...