Какво представляват екзопланетите?

Екзопланета е планета, която обикаля около звезда извън нашата слънчева система. Планетите в нашата слънчева система обикалят около Слънцето. Всяка звезда в нашата галактика трябва да има поне една планета, обикаляща около нея, според статистически оценки на НАСА.

Това означава, че галактиката Млечния път съдържа приблизително един трилион екзопланети. Учени от НАСА и други астрономи търсят екзопланети с размер на Земята, обикалящи около звезди, които са подобни на нашето Слънце. Възможно е много екзопланети отвъд Млечния път да са подходящи за съществуването на живот.

Обитаема зона

Планетите в обитаемата зона или „сладкото място“ са в орбита на много определено разстояние от своите звезди. Обитаемата зона е диапазонът от разстояния между планета и звезда, които позволяват да съществува живот. Екзопланетите в обитаема зона имат подходящ климат, за да може водата да съществува като течност и да образува океани. Изчисленията за определяне на обитаемата зона за конкретна екзопланета се основават на разстоянието на екзопланетата от нейната звезда. Други фактори, като атмосферата на екзопланетата и парниковия ефект, също се вземат предвид.

Намиране на екзопланети

Екзопланетите са трудни за откриване с телескоп. Отблясъците от звездата засенчват гледката към орбитиращи планети. Астрономите търсят екзопланети индиректно, като наблюдават ефектите върху техните звезди. Един често срещан косвен метод за откриване е доплерова спектроскопия. Този метод е известен още като метод на радиална скорост или колебание. Звезда с орбитиращи планети няма перфектна орбита, защото планетите дърпат звездата. Орбитата на звездата е извън центъра и прави звездата да изглежда така, сякаш се люлее.

Метод на колебание

Една от първите екзопланети, открити с колебливия метод, е открита през 1995 г. Това е голяма, гореща планета, приблизително половината от размера на Юпитер с много бърза 4-дневна орбита. Комбинацията от бързата орбита на екзопланетата и огромния размер упражни достатъчно сила върху звездата, за да направи люлеенето на звездата много очевидно. Методът на колебанието измерва промените в радиалната скорост на звездата, за да се оцени размерът на планетата в орбита.

наполовина

Екзопланетата, открита през 1995 г., се нарича 51 Pegasi b, но сега е известна като Димидиум. Намира се на 50 светлинни години от Земята в съзвездието Пегас. Откриването на Димидий беше пробив за астрономите, защото това беше първата екзопланета, открита в орбита около звезда 51 Пегас, която е подобна на нашето Слънце. Димидиумът е прототипът за класа планети, обозначени като „горещи юпитери“.

Космически телескоп Кеплер

НАСА стартира космическия телескоп Кеплер през 2009 г. като космическа обсерватория за намиране на екзопланети извън нашата слънчева система. Основният фокус беше намирането на екзопланети, подобни на Земята. Космическият телескоп Кеплер работи в продължение на девет години и открива 2682 потвърдени екзопланети. Учените все още работят върху потвърждаването на още 2900 възможни планети, открити от Кеплер.

Транзитен метод

Кеплер открива екзопланети с транзитния метод. Звездите изглежда „затъмняват“, когато орбитална планета преминава между звездата и Земята. Всяко преминаване на планетата между звездата и Земята се нарича транзит. Транзитният метод открива екзопланети чрез измерване на ефекта на затъмняване. Наличието на планета в орбита се подозира, когато затъмняването се случва на редовни интервали.

Космически телескоп Spitzer

Телескопът Spitzer на НАСА е инфрачервен космически телескоп, стартиран през 2003 г. Наблюденията от телескопа Spitzer поставиха началото на огромна крачка напред в планетарната наука. Spitzer може да открие светлина на планети извън нашата Слънчева система. Това е първият инструмент, способен да наблюдава директно екзопланети вместо методите на косвено колебание или транзит. Директното наблюдение позволява на учените да изучават и сравняват екзопланети. Инфрачервената обсерватория също помага на учените да определят температурата, ветровете и състава на атмосферата на далечни екзопланети.

Директно изобразяване

Повечето екзопланети са открити чрез непряко изобразяване, но сравнително скорошните директни методи за изобразяване са по-добри в много отношения. Фалшивите положителни резултати са рядкост при използване на директни образни методи, докато транзитният метод има фалшиво положителни резултати от приблизително 40%. Екзопланетите, открити с метода на радиална скорост или колебание, изискват задълбочено проследяване от астрономите, за да се потвърди наличието на планета. Директното изобразяване също така предоставя информация, която учените използват за оценка на широк спектър от планетарни условия.

Разтваряне на WASP-12b

Екзопланетата WASP-12b е открита от изследването на планетарния транзит на SuperWASP през 2008 г. Това е важно откритие, тъй като WASP-12b се консумира от своята звезда-домакин. Астрономите наблюдават процеса, за да научат повече за образуването и разтварянето на планетите. Унищожаването на планета от нейната звезда-домакин всъщност е много бавен процес. Астрономите смятат, че ще са необходими още около 10 милиона години, докато WASP-12b се разпадне напълно.

Gliese 436 b е огромна екзопланета в съзвездието Лъв. Той също така предоставя на астрономите и други учени нови знания. Gliese 43 b е почти толкова голям, колкото Нептун и е покрит с горящ лед. Екстремното налягане и температури над 570°F на Gliese 43 b създават уникална среда, която поддържа водата в твърда форма, когато трябва да се изпари.

Обитаеми екзопланети

В момента има 16 известни екзопланети с голяма вероятност за поддържане на живот. Други 33 екзопланети може да имат необходимите условия за съществуване на живот, но учените все още ги оценяват. Екзопланетите HD 85512 b, Kepler-69c и Tau Ceti f се смятаха за обитаеми по едно време, но актуализираните модели на обитаеми зони и новите наблюдения показаха, че не могат да поддържат живот. HD 85512 b и Tau Ceti f всъщност са извън съответните им обитаеми зони, а Kepler-69c има атмосфера и пейзаж, подобни на Венера.