אקסלנט הוא מה? איך הם מגלים ולומדים כוכבי לכת?
Exoplanet הוא כוכב לכת כי הוא בחוץמגבלות של מערכת השמש שלנו. במהלך שני העשורים האחרונים התגלו אלפי חפצים כאלה, בעיקר בעזרת טלסקופ החלל קפלר של נאס"א.
Exoplanet - מה זה?
אובייקטים אלה בחלל שונים באופן משמעותי במונחים שלגודלו ומסלולו. כמה מהם כוכבי לכת ענקיים, החגים ליד הכוכבים שלהם. חלקם מכוסים בקרח, אחרים עם סלעים. נאס"א וסוכנויות אחרות מחפשות סוג מיוחד של כוכב לכת: הן זקוקות לאקסופלנט, דומה לכדור הארץ, הסובב סביב כוכב הדומה לשמש, והוא ממוקם באזור המיושב.
אזור מיושב הוא מגוון של מרחקים מכוכבים, שבו הטמפרטורה של הפלנטה מאפשרת קיום של אוקיינוסים נוזליים של מים, אשר חיוני לחיים. ההגדרה המוקדמת ביותר של האזור התבססה על שיווי משקל תרמי פשוט, אבל חישובים מודרניים כוללים גורמים רבים אחרים, כולל אפקט החממה של האטמוספירה של הכוכב. זה הופך את הגבולות של אזור מיושב מטושטשת.
תורת המוצא של החיים
למרות exoplanet הוא גילוי של 1990,במשך שנים רבות היו האסטרונומים משוכנעים בקיומם. הם לא רק האמינו, אלא ביססו את מסקנותיהם על הסיבוב האיטי של השמש שלנו ושל כוכבים אחרים.
לאסטרונומים יש תיאוריה על מוצא החייםמערכת השמש שלנו. בקצרה, ענן מסתחרר של גז ואבק (מה שנקרא ערפילית הפרוטוזולר) תחת השפעת הכבידה שלו התמוטט ויצר את הכוכב וכוכבי הלכת שלנו. לאחר מכן, שמירה על המומנטום הזוויתי פירושה שהעתיד של המאורע צריך להסתובב מהר יותר ויותר. עם זאת, למרות שיש לה 99.8% ממסה של מערכת השמש, כוכבי הלכת יש 96% של המומנטום הזוויתי שלה. אסטרונומים תהו מדוע הכוכב שלנו מסתובב לאט כל כך.
ללומינר הצעיר היה מגנטי חזק מאודשדה, שקווי הכוח שלהם חלחלו אל הדיסק של גז המערבולת שממנו נוצרו כוכבי הלכת. קווים אלה היו מחוברים לחלקיקים טעונים של גז, ועבדו כעוגנים, האטו את סיבוב השמש המתעוררת וגילו את הגז, שהפך בסופו של דבר לכוכבי לכת. רוב הכוכבים מסתובבים לאט, כך אסטרונומים הגיעו למסקנה כי אותו "בלימה מגנטית" קרה להם, כלומר, היווצרות כוכבי הלכת היה להתרחש. מכאן המסקנה ההגיונית: כוכבי הלכת צריך לחפש סביב הכוכבים כמו השמש.
גילויים מוקדמים
מסיבה זו ואחרות, מדענים הראשוןהגבל את החיפוש אחר כוכבי לכת כוכבים הדומים לשמש, אבל התגליות שני 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 ניתן להשוות את המסה של צדק הוא 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 קנדיםכוכב לכת נמצא בגודל של צדק, נע סביב Gamma Cepheus. אבל מאז מסלולו היה הרבה יותר קטן מאשר מסלול של יופיטר, המדענים לא המדינה גילוי סופי. האסטרונומים לא העזו להציע שכוכבים כאלה קיימים. זה היה שונה כל כך מן המערכת הסולארית שלנו, כי המדענים היו זהירים מאוד.
מ גדול עד קטן
כמעט כל exoplanet התגלה בהתחלהענקית גז ענקית דמוית יופיטר (או אפילו גדולה יותר) מסתובבת במרחק קטן מכוכב ההורה שלה. זה מוסבר על ידי העובדה כי אסטרונומים השתמשו בטכניקה של מדידת מהירות רדיאלי, אשר קובע את מידת "נדנדה" של הכוכב כאשר כוכבי הלכת סובבים סביבו. הגופים הקוסמיים הגדולים והמרוחקים יחסית השפיעו בצורה כה משמעותית על כך שניתן היה לזהותם בקלות.
עד עידן תגליות של התקני exoplanet יכולכדי למדוד רק את התנועות של הכוכבים אל תוך קילומטר לשנייה, אשר לא היה מספיק כדי לזהות רטט שלהם תחת השפעת כוכבי הלכת. מכשירים מודרניים מסוגלים למדוד את המהירות עד סנטימטר לשנייה, בין השאר בגלל הדיוק המוגבר של הציוד, אבל גם בגלל הניסיון הגדול של האסטרונומים בבידוד אותות חלשים מהנתונים.
פיצוץ מידע של "קפלר"
עד כה, יש יותר מ 1000כוכבי לכת שאושרו על ידי לוויין אחד. טלסקופ החלל קפלר הושק למסלול בשנת 2009 וציד אחר כוכבי לכת מאוכלסים במשך ארבע שנים. היא השתמשה בשיטה שנקראה "טרנזיט" - היא מדדה את ההאפלה של כוכב כשעברה על פניה חפץ קוסמי.
"קפלר" חשף את השפע של סוגים שונים של כוכבי לכת. בנוסף לענקי הגז ולגופים של הקבוצה הארצית, עזר הטלסקופ לבסס את קיומו של מעמד חדש של "כדור הארץ", שמידותיו נמצאות בממדים של כדור הארץ ונפטון. חלק מהם ממוקמים באזורים מיושבים של הכוכבים שלהם, אבל אסטרוביולוגים עדיין בודקים את החישובים כדי לגלות איך החיים יכולים להתפתח בעולמות כאלה.
בשנת 2014, האסטרונומים של קפלר הציגו שיטה"בדיקות ריבוי", שהיה אמור להגביר את מהירות התרגום של כוכבי לכת מועמדים למצב מאושר. הטכניקה מבוססת על יציבות מסלולית - כוכבים רבים הוסתרו במרווחים קצרים, שיכולים להיגרם רק על ידי כוכבי לכת במסלולים קטנים, שכן אם הם היו כוכבים, הם היו דוחפים זה את זה מתוך המערכת במשך כמה מיליוני שנים.
משימות אחרות
למרות הלוויינים (קפלר והציבור הצרפתי),ציד עבור כוכבי לכת, השלימה את המשימות הראשונות שלהם, המדענים עדיין מעבדים את הנתונים שהושגו בעזרתם, מה שהופך את כל התגליות החדשות. ובלי עבודה הם לא יישארו. הלוויינים MOST ו- NASTESS ממשיכים לפעול, וה- CHEOPS השוויצרי ולוויין ה- ESA PLATO יתחילו את החיפוש אחר מעבר מהחלל בעתיד הקרוב. על פני כדור הארץ, ספקטרוגרף HARPS של הטלסקופ של 3.6 מטר של המצפה הדרומי של אירופה בצ'ילה מבצע חיפוש דופלר עבור תנודה של כוכבים, אבל הטלסקופים רבים אחרים מעורבים בציד.
דוגמה אחת היא טלסקופ החללנאס"א שפיצר. מאז הוא רגיש באזור אינפרא אדום של הספקטרום, הוא יכול למדוד את פרופיל הטמפרטורה של exoplanet ולתת מושג על האווירה שלו.
של יותר מ -3,000 כוכבי לכת ידועים לעצורלבחור מתוך כמה מהם. כוכבי לכת קטנים מוצקים באזור היישוב נראה כי המועמדים הטובים ביותר, אבל אסטרונומים מצביעים על אחרים שהרחיבו את ההבנה שלנו של היווצרות ופיתוח של עולמות אחרים.
סנוניות ראשונות
51 פגאסי. כאמור, זה היה exoplanet מוכח הראשון מקיף סביב כוכב סוג. לאחר חצי מסה של צדק, הוא מוסר ממרכז המערכת במרחק של מרקורי. הכוכב קרוב כל כך למאור שלו עצמו, שככל הנראה, אחד הצדדים שלו נמצא באחיזת גאות - הוא פונה כל הזמן לכוכב.
HD 209458 b. זה היה כוכב הלכת הראשון שהתגלה בשנת 1999 (התמונה ממוקמת במאמר), אשר עבר על ידי הכוכב שלו במעבר (למרות שיטת דופלר שימש), ואחריו תגליות אחרות. זהו הכוכב הראשון מחוץ למערכת השמש, אשר פרמטרים של האטמוספירה שלה נקבעו, כולל פרופיל הטמפרטורה ואת העדר של עננים.
עולמות בולטים
55 קנרי ה. זה exoplanet הוא מה שנקרא "כדור הארץ", אשר נע במסלול סביב כוכב זה הוא בהיר מספיק כדי להיראות בעין בלתי מזוינת. לכן, אסטרונומים יכולים ללמוד את המערכת בפירוט רב יותר מכל האחרים. "השנה" שלה היא רק 17 שעות ו 41 דקות (זה היה שהוקם כאשר רוב צפו במערכת במשך שבועיים ב 2011). התיאורטיקנים מציעים כי 55 קנרי e עשוי להיות עשיר בפחמן ויש לו גרעין יהלומים.
HD 80606 b. זה exoplanet הוא בעל הרשומה (בזמן גילויו בשנת 2001) ב אקסצנטריות של מסלול. סביר להניח כי מסלול התנועה שלה, בדומה למסלול של שביט האלי, עשוי להיות קשור עם ההשפעה של כוכב אחר. בנוסף, מסלול קיצוני כזה הוא הגורם לשונות קיצונית של סביבת הפלנטה.
WASP-33b. הוא התגלה בשנת 2011 ויש לו סוג של שכבת השמש - הסטרטוספירה - אשר סופג חלק האור הנראה אולטרה סגול של הכוכב האב. הכוכב לא רק נע בכיוון ההפוך במסלול, אלא גם גורם תנודות של הכוכב, אשר רשומים על ידי לוויין הלוויין.
כדור הארץ של מזל תאומים
קפלר 442 ב. זה exoplanet הוא מה שנקרא "התאום של כדור הארץ." גודלה, מסה טמפרטורה משטר, היא דומה ביותר לכוכב הלכת שלנו. נפתח 6 ינואר 2015, הוא נמצא הכוכבים ליירה במרחק של 1,120 שנות אור. הטמפרטורה על פני השטח של זה exoplanet סלעי הוא -40 ° C. המסה שלו היא 2.34 פעמים המסה של כדור הארץ, וכוח המשיכה הוא 30% יותר. הפלנטה נמצאת מחוץ לאזור הגאות. במאמר שפורסם בשנת 2015, היא, יחד עם קפלר 186f ו 62f, היה שם המועמד הטוב ביותר עבור כוכבי לכת פוטנציאליים (ראה תמונה).
אקסופלנט קפלר -78 ב. היא מסתובבת הכוכב קפלר -78. בעת גילויו בשנת 2013, כדור הארץ דומה יותר לכדור הארץ במסה, ברדיוס ובצפיפות ממוצעת. הוא התגלה לא רק המעבר שלו על רקע הכוכב, אלא גם ליקוי אור המשקף המתאים השלבים מסלולית. "השנה" של כוכבי לכת חיצונית נמשכת רק 8.5 שעות, שכן היא קרובה פי 40 לכוכב מאשר המרחק ממרקורי לשמש.
