Bezpośrednio przy trzech najbliższych gwiazdach, podobnych do Słońca, pojawiły się układy planetarne „super-lądów” i „Jowiszów”. Najjaśniejszy z nich można łatwo zobaczyć gołym okiem w konstelacji Panny, oddalonej zaledwie o 30 lat świetlnych
W ciągu ostatnich 15 lat obce planety coraz bardziej zbliżają się do Układu Słonecznego. Pierwsza planeta krążąca wokół normalnej gwiazdy została odkryta w 1994 roku, 50 lat świetlnych od nas. Masa obiektu, który nieoficjalnie nosił przydomek Bellerophon, jest 150 razy większa od masy Ziemi i obraca się gołym okiem wokół ledwo rozróżnialnej gwiazdy 51 (czytanej jako „pięćdziesiąty pierwszy”) Pegaza. Stąd w rzeczywistości nazwa.
400 planet - duże i różne
Szukaj planet pozasłonecznych
Egzoplanety, czyli planety wokół gwiazd innych niż Słońce, astronomowie poszukują na pięć głównych sposobów.
Po pierwsze, można po prostu zobaczyć - jednak do tej pory było to możliwe tylko w przypadku dużych i młodych planet, które nie ostygły po urodzeniu i nie świeciły własnym światłem.
Drugą i najbardziej produktywną metodą na dziś jest metoda prędkości radialnej, w której planety są wyszukiwane na podstawie fluktuacji prędkości gwiazdy spowodowanych przyciąganiem od planety.
Trzecią metodą, którą wielu naukowców uważa za jedną z najbardziej obiecujących, jest metoda tranzytu. W tym przypadku naukowcy ściśle monitorują jasność gwiazdy i próbują znaleźć okresowe „mrugnięcia” związane z przejściem planety przez tarczę gwiazdy. Metoda poszukiwania dodatkowych planet w już znalezionym układzie planetarnym poprzez perturbacje w momentach tych częściowych zaćmień spowodowanych przyciąganiem innych planet układu również przylega do tego.
Czwarta metoda to metoda mikrosoczewkowania grawitacyjnego, związana ze zmianą jasności odległych gwiazd tła, gdy planeta przechodzi obok nich i zagina promienie światła od odległego obiektu przez swoje przyciąganie. Sama grawitacja planetarna zwykle nie wystarcza do ustalenia sygnału, ale w połączeniu z gwiazdą okazuje się dość zauważalna. Tą metodą odkryto planetę o minimalnej masie.
Film promocyjny:
Piąta metoda to metoda astrometryczna, związana z ledwo zauważalnym przemieszczeniem gwiazdy na niebie w wyniku przyciągania planet. Na początku 2009 roku zgłoszono odkrycie pierwszej planety tą metodą, ale później praca ta została zakwestionowana.
Za Bellerofonem podążały setki innych planet - teraz blisko, teraz odległych, częściej dużych i rzadziej małych, w większości przypadków gorących, rzadko zimnych i bardzo rzadko - wystarczająco ciepłych, ale nie za gorących na całe życie. Teraz ich liczba przekroczyła już czterysta, a naukowcy znają co najmniej pięć sposobów poszukiwania planet pozasłonecznych. Jednak z kilkoma wyjątkami, które można policzyć na palcach jednej ręki, nie widzieliśmy samych tych planet i wyciągnęliśmy wszystkie wnioski na temat ich cech podczas badania światła ich rodzimych gwiazd.
Większość znalezionych planet pozasłonecznych to giganty, takie jak nasz Jowisz z tego prostego powodu, że są to planety najłatwiejsze do znalezienia. Niezależnie od metody, której użyjesz w swoich poszukiwaniach, duży i masywny towarzysz będzie silniej wpływał na ruch i światło gwiazdy. Z tego samego powodu większość tych planet jest gorąca: wpływ planety na gwiazdę jest tym silniejszy, im bliżej jest ona do niej, a w pobliżu planety bardzo się nagrzewają.
Wreszcie, znaczna liczba gwiazd, wokół których znaleziono planety, to gwiazdy karłowate, słabe czerwone gwiazdy kilka razy słabsze od Słońca. Ponownie, ponieważ wszystkie inne rzeczy są równe, wpływ planety na małą gwiazdę będzie silniejszy niż na dużą.
Gorący trójkąt z dziewicą
Ciekawsze są wyniki wyszukiwania kilku niezależnych grup jednocześnie, opublikowane poprzedniego wieczoru. Najjaśniejszy z nich był oczywiście dziełem grupy astronomów z Australii, Wielkiej Brytanii i Stanów Zjednoczonych, którzy odkryli pełnoprawny układ planetarny wokół jasnej gwiazdy 61 Panna, znajdującej się zaledwie 28 lat świetlnych od Ziemi. Artykuł opisujący to powinno zostać wkrótce opublikowane na łamach Astrophysical Journal, ale w międzyczasie jest dostępny w Archive of Electronic Preprints na Cornell University.
61 Panna jest właściwie bliźniaczką Słońca; jest tylko 5% lżejszy od naszej gwiazdy. Wokół tej gwiazdy krążą trzy satelity o masach planetarnych, które można zobaczyć gołym okiem. Masa jednej z nich to zaledwie 5 mas Ziemi, druga to 18 mas Ziemi, trzecia jest 24 razy masywniejsza niż nasza planeta. Krążą wokół swojej gwiazdy po nieco wydłużonych orbitach odpowiednio w 4, 38 i 124 dni. Jeśli umieścisz je w Układzie Słonecznym, dwie z tych orbity będą wewnątrz orbity Merkurego, a trzecia, najbardziej zewnętrzna, dotrze prawie do orbity Wenus.
Oczywiście, przy takiej bliskości źródła światła, żadnego z tych ciał nie można nazwać bardzo atrakcyjnym do życia. Na najbardziej wewnętrznej planecie temperatura równowagi wynosi około 900 stopni Celsjusza, na drugiej - 400, na trzeciej - 150; wszystko oczywiście ze znakiem plus.
Deuce on Libra
Drugi system, którego opis powinien pojawić się na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, obraca się wokół gwiazdy HD 134987, czyli 23 Libra. Jest to również gwiazda podobna do Słońca, ale niedostępna gołym okiem, można ją zobaczyć tylko przez lornetkę. Układ planetarny znajduje się w odległości około 100 lat świetlnych od Ziemi.
Jedna planeta, której okres orbitalny wynosi około 258 dni, jest tu znana od około dziesięciu lat. Jednak rozumiejąc dane dotyczące zmiany obserwowanej prędkości gwiazdy, naukowcy odkryli sygnał od innego obiektu krążącego po orbicie z okresem prawie 14 lat. Masy obiektów wynoszą 0,8 i 1,6 masy Jowisza, podczas gdy okres zewnętrznej (powolnej) planety jest zbliżony do okresu prawdziwego Jowisza, który obraca się w naszej własnej rodzinie planetarnej.
Astronomowie uważają, że to dobry znak - wygląda na to, że powoli uczymy się znajdować systemy podobne do naszego. Wcześniej brakowało do tego czułości instrumentów astronomicznych. Nawiasem mówiąc, warunki na planecie zewnętrznej mogą nawet sprzyjać życiu - jeśli ma satelity; uważają księżyc Jowisza, Europę, wraz z jego subglacjalnym oceanem, za miejsce z potencjałem do znalezienia życia.
Hybryda wieloryba
Trzeci układ, również przygotowany do publikacji w Astrophysical Journal, otacza podobną do Słońca gwiazdę HD 1461, oddaloną o około 75 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Wieloryba, tylko nieco większą od naszej gwiazdy. Jego blask też jest niewystarczający, aby zobaczyć go gołym okiem, ale z lornetką, posiadającą współrzędne, nietrudno go znaleźć.
Tutaj mamy do czynienia z systemem podobnym do obu opisanych powyżej systemów jednocześnie. Najbardziej wewnętrzna planeta jest także „super-Ziemią”, podobnie jak 61 Panny, o masie około 7,4 masy Ziemi i okresie zaledwie 5,77 dnia. Warunki na nim, wbrew nazwie, też są dalekie od ziemskich - temperatura wynosi tu średnio poniżej 1000 stopni Celsjusza, a za dnia jeszcze więcej.
Ale pozostałe dwie planety mają okres 1,5 roku i 14 lat - mniej więcej tyle samo, co Mars i Jowisz. To prawda, że masa „Marsa” jest prawie 30 razy większa niż masa Ziemi, a nie 10 razy mniejsza niż masa prawdziwego Marsa. Ale "Jowisz" z gwiazdozbioru Wieloryba jest 4 razy lżejszy od naszego Jowisza, a warunki panujące na jego satelitach - jeśli tam są - są prawie takie same jak na satelitach największej planety Układu Słonecznego.
Niższe szacunki
Efekt Dopplera to
zmiana częstotliwości światła widzialnego (lub dowolnego innego kształtu fali) od obiektu, który zbliża się lub oddala od obserwatora. Częstotliwość światła zbliżającego się źródła wzrasta, maleje częstotliwość źródła cofającego.
Przesunięcie częstotliwości zależy (jeśli nie weźmiemy pod uwagę skutków teorii względności) tylko od jednej składowej prędkości względnej źródła i obserwatora - wzdłuż łączącej je linii prostej. Składowa ta nazywana jest prędkością radialną, jednak do wszystkich tych odkryć należy dodać jedno „ale”. Wszystkie podane szacunki masy są dolnymi granicami prawdziwej wartości. Wszystkie te planety odkryto metodą prędkości radialnych, to znaczy poprzez okresowe zmiany prędkości gwiazdy na skutek przyciągania krążących wokół niej planet. Ta metoda pozwala oszacować tylko rzut prawdziwej prędkości na linii wzroku i jest prawie zawsze mniejszy niż pełna prędkość. Więc wartość masy jest prawdopodobnie trochę niedoszacowana.
Jedynym przypadkiem, w którym prędkość w linii widzenia pokrywa się z pełną, jest sytuacja, gdy płaszczyzna orbity planety leży dokładnie wzdłuż linii wzroku. Ale w tym przypadku planeta powinna być regularnie rzutowana na dysk gwiazdy, lekko przyćmiewając jej jasność na kilka godzin. Jak dotąd dane o wielkości 61 Panny, 23 Wagi i HD 1461 nie są wystarczające, aby z pewnością zarejestrować te zaćmienia.
Ale jakie to byłoby wspaniałe! Wszakże takie zaćmienie pozwala obliczyć rzeczywisty rozmiar geometryczny planety, który wraz z masą z pomiarów dopplerowskich daje jej gęstość. Zgodnie z tymi danymi naukowcy mogą już zbudować fizyczny model ciała niebieskiego. Według plotek naukowcy wkrótce zdadzą sobie sprawę z dokładnie takich pomiarów - jednak dla innego obiektu. Będziemy czekać na wiadomości o nowych członkach rodziny egzoplanet.