Dziś astronomia przechodzi kolejną fazę rozwoju. Coraz częściej pojawiają się nowe odkrycia. Liczba planet odkrytych poza Układem Słonecznym jest już w tysiącach. A to tylko potwierdzone planety, nie licząc potencjalnych kandydatów.
Aby usystematyzować odkryte planety, naukowcy szukają sposobów ich sklasyfikowania według wspólnych cech. Obecnie istnieje kilka ogólnie przyjętych modeli klasyfikacji, ale najczęściej egzoplanety dzielą się na planety gazowe i lądowe. Te ostatnie zostaną omówione w tym artykule.
Egzoplanety ziemskie
Obiekty takie są szczególnie interesujące dla naukowców, ponieważ jednym z najważniejszych zadań współczesnej nauki jest poszukiwanie życia pozaziemskiego, a prawdopodobieństwo znalezienia go na planecie ziemskiej jest znacznie wyższe niż na gazie. Więc jakie są planety tego typu?
1
Mini-ziemia
Jak sama nazwa wskazuje, ten typ obiektu ma wymiary nie większe niż Ziemia. W Układzie Słonecznym Ziemię, Wenus, Marsa i Merkurego można przypisać tej klasie. Im mniejsza jest planeta ziemska, tym mniejszy jest jej składnik grawitacyjny. W połączeniu ze słabym polem magnetycznym prowadzi to do tego, że atmosfera nie jest w stanie zatrzymać się na powierzchni i znika w przestrzeni kosmicznej.
Zazwyczaj takie obiekty znajdują się blisko swoich gwiazd macierzystych, co prowadzi do silnego nagrzewania powierzchni. Ze względu na swój niewielki rozmiar mini-ziemie są dość trudne do wykrycia. Najczęściej znajdują się one za pomocą metody tranzytu, która jest skuteczna w znajdowaniu planet krążących w bliskiej odległości od gwiazdy.
Pierwszymi planetami odkrytymi w tej klasie były Kepler-20 e i Kepler-20 f, krążące wokół czerwonego karła 945 lat świetlnych od nas odległych.
Kilka przykładów mini-ziemi
Kepler-20 e
Na zdjęciu: Porównawcze wymiary Ziemi i Keplera20e
Kepler-20 e jest drugą najbardziej oddaloną planetą od gwiazdy macierzystej, ma jednak średnicę orbity 6 razy mniejszą niż orbita Merkurego. Taka bliskość gwiazdy powoduje, że temperatura na powierzchni mini-ziemi jest bardzo wysoka - około 740 ° C, co przekłada się na kategorię potencjalnie niezamieszkanych.
Kepler-20 f
Na zdjęciu: Porównawcze wymiary Ziemi i Kepler20f
Ta mini-ziemia ma wymiary nieco większe niż Ziemia. Jego promień jest o 3,4% większy niż ziemia, chociaż ma 0,66 masy ziemskiej. Planeta jest czwartym najbardziej oddalonym od gwiazdy, średnica jej orbity jest ponad 3 razy mniejsza niż średnica orbity Merkurego. Jeden rok na Kepler-20 f trwa tylko 19,5 dnia.
Pomimo podobieństwa wielkości i masy z Ziemią, warunki na Kepler-20 f są znacznie inne niż zwykle dla nas. Ze względu na bliskość gwiazdy średnia temperatura powierzchni wynosi tutaj około 432 ° C, jest zbyt wysoka, aby utrzymać wodę w postaci płynnej i wystarczająca do stopienia wielu metali. Ale możliwe jest, że atmosfera Kepler-20 f zawiera dużą ilość pary wodnej.
PSR B1257 + 12 b
Niesamowita mini-ziemia, która znajduje się w odległości 2300 lat świetlnych od nas w gwiazdozbiorze Panny. Planeta jest wyjątkowa, ponieważ obraca się wokół pulsara, zwartego obiektu kosmicznego zbudowanego z gwiazdy neutronowej.
Mini-Ziemia, jedna z trzech planet znalezionych na orbicie pulsara PSR B1257 + 12. Dzięki swoim wymiarom jest około 2 razy większy niż księżyc i ma masę 50 razy mniejszą niż Ziemia.
Kepler-37 b
Ta mini-ziemia obraca się wokół żółtego karła Kepler-37, znajdującego się w gwiazdozbiorze Lyry w odległości 126 lat świetlnych od nas. W momencie odkrycia była najmniejszą egzoplanetą ze wszystkich znanych. Jego promień (3900 km.) Tylko nieznacznie przekracza promień księżyca (3476 km.). Średnica orbity planety jest około 4 razy mniejsza niż średnica orbity Merkurego, co czyni warunki powierzchni zbliżone do Merkurego.
2
Super ziemia
Super-Ziemia to klasa planet o podobnej masie, która waha się od 1 do 10 mas Ziemi. Niektóre źródła mówią o masach od 5 do 10 ziemskich.
Być może jest to jeden z najprostszych rodzajów klasyfikacji obiektów kosmicznych, ponieważ nie bierze się pod uwagę bliskości gwiazdy ani składu tej klasy, ważna jest tylko masa. Chociaż tutaj są pewne przypadki graniczne. Na przykład Planeta Mu Ołtarz c, który znajduje się 50,6 lat świetlnych od nas, ma masę 10,5 ziemskiego (lub 3% masy Jowisza).
Najczęściej nad ziemie występują w gwiazdach należących do żółtych i czerwonych karłów, których masa jest równa od 35% do 85% Słońca. Innym znakiem rozpoznawczym gwiazd posiadających superziemia jest ich wyczerpywanie się metali.
Oczywiście tego rodzaju obiekty kosmiczne mogą mieć zupełnie inny skład, temperaturę i inne cechy, ale naukowcy są skłonni wierzyć, że większość z nich to kamienne planety o geologii podobnej do Ziemi. A jeśli taka planeta znajduje się w strefie życia gwiazdy, jest bardzo prawdopodobne, że będzie bardzo podobna do naszej Ziemi, nawet jeśli będzie znacznie większa.
Przykłady niektórych SuperEarths
PSR B1257 + 12 c
Ta super Ziemia obraca się wokół znanej nam gwiazdy neutronowej, której jedna z planet jest mini-ziemią (thebiggest.ru napisał o tym nieco wyżej). Zaskakujące jest również to, że dyskretna nazwa „PSR B1257 + 12 c” kryje pierwszą odkrytą egzoplanetę w historii! Odkrycie to miało miejsce w 1991 r., Kiedy polski astronom Alexander Volshchan zauważył okresowe zmiany w intensywności sygnałów pulsara PSR 1257 + 12, które odkrył rok wcześniej. Później okazało się, że co najmniej 3 obiekty obracają się na orbicie pulsara, z których dwa są super-ziemiami, a jeden jest mini-ziemią.
Uwaga: „AE” jest jednostką astronomiczną. Termin ten nazywa się jednostką długości równą średniej odległości między Ziemią a Słońcem, a jest to około 150 milionów kilometrów.
Średnica orbity nad ziemią PSR B1257 + 12 s wynosi 0,3 AE. Bardzo trudno jest wyobrazić sobie warunki na tej planecie, ale jest oczywiste, że bardzo różnią się one od wszystkich znanych nam planet. Pulsar ma kolosalne pole magnetyczne, na planetę działa silne promieniowanie jonizujące. Wielu naukowców sugeruje, że tutaj, pod pewnymi warunkami, życie jest możliwe. Na Ziemi istnieją pewne formy życia, które są odporne na różne rodzaje promieniowania, w tym na jonizację. Ponadto temperatura pulsara może osiągnąć milion stopni Kelvina, a wiatr pulsara może ogrzać planetę na orbicie.
Kepler-442 b
Promień Keplera-442 b jest o 30% większy niż na Ziemi, a masa jest ponad 2,3 razy większa niż na Ziemi. W odległości 1120 lat świetlnych od nas znajduje się egzoplaneta. Jest bardzo interesujący dla astronomów, ponieważ obraca się w tak zwanej „strefie zamieszkiwalnej” swojej gwiazdy - pomarańczowego karła o masie 0,61 Słońca. Promień orbity obrotu Keplera-442b wynosi 0,41AE, ale ze względu na słabszą jasność gwiazdy macierzystej warunki na powierzchni mogą być bardzo podobne do ziemskich.
Gliese 832 c
Ta egzoplaneta, krążąca wokół czerwonego karła w odległości 16 lat świetlnych od nas, ma jeden z najwyższych wskaźników podobieństwa Ziemi spośród wszystkich znanych obecnie planet. Chociaż Gliese 832 c jest ponad 6 razy bliżej gwiazdy macierzystej niż Ziemia, otrzymuje mniej więcej tyle samo ciepła. Jego masa jest nieco ponad 5 razy większa niż Ziemia, a jej rozmiar jest nieco mniej niż półtora raza większy niż Ziemia. Dalsze badania planety powinny rzucić światło na skład i gęstość atmosfery Gliese 832 c, a także na możliwość występowania na niej organizmów żywych.
Proxima Centauri b
Pierwsza wzmianka o tej super-ziemi pojawiła się w 2013 roku, jednak jej dane zostały dwukrotnie sprawdzone i otrzymały ostateczne potwierdzenie dopiero w 2016 roku. Zainteresowanie planetą wynika z faktu, że obraca się ona wokół żółtego karła Proxima Centauri i jest to najbliższa nam gwiazda. Jego wymiary i masa są prawie 10 razy gorsze od naszego Słońca. Znajduje się w odległości 4,3 lat świetlnych, czyli 40 bilionów. km od nas.
Wróćmy do cech Proxima Centauri b. Planeta dokonuje całkowitej rewolucji wokół gwiazdy w 270 godzin (około 11 dni). Prędkość ta wynika z bliskości gwiazdy, ponieważ promień orbity obrotu superziemienia jest 20 razy mniejszy niż promień orbity ziemskiej, a nawet 7 razy mniejszy niż orbita Merkurego. Taka bliskość słabej gwiazdy stwarza warunki dla ciekłej wody na planecie, co czyni Proxima Centauri b potencjalnie żywotnym. Średnia temperatura na powierzchni planety wynosi −39 ° С. Promień Proxima Centauri b jest o 10-11% większy niż Ziemia, a masa jest o 27% większa niż masa Ziemi.
Według najnowszych danych egzoplaneta bez własnego pola magnetycznego podlega promieniowaniu kosmicznemu setki razy większemu niż promieniowanie odbierane przez Ziemię. Takie promieniowanie może zniszczyć prawie wszystkie żywe organizmy na Ziemi, chociaż znamy niektóre rodzaje bakterii, które mogą przetrwać w bardziej ekstremalnych warunkach. Naukowcy odkryli kilka modeli, w których życie jest w stanie uchronić się przed silnym promieniowaniem gwiazdy. Ale w marcu 2017 r. Zaobserwowano silny błysk na gwiazdy macierzystej, podczas którego jasność gwiazdy wzrosła dziesięciokrotnie nawet o 10 sekund. W momencie wybuchu miała miejsce ogromna emisja promieniowania, która z łatwością mogła pozbawić życia wszelkich znanych form życia.
3
Chtoniczna planeta
Następnym rodzajem planet lądowych są egzoplanety chtoniczne. Należą do nich gazowe olbrzymy, które podczas ewolucji straciły powłokę gazową, odsłaniając swój stały rdzeń.
Znaleziono kilka planet tego typu, ale zjawiska, podczas których powstają podobne obiekty, są dość powszechne w przestrzeni. „Wietrzenie” gazu następuje z powodu bliskości gazowego giganta do gwiazdy. Gwiezdny wiatr stopniowo zdmuchuje gazowy komponent planety, pozostawiając tylko ciężkie pierwiastki.
Kilka przykładów
CoRoT-7 b
CoRoT-7 b został odkryty w 2009 roku. Oprócz chtonicznych należy on do rodzaju super-ziem, a także do planet lawowych i żelaznych. CoRoT-7 b obraca się wokół żółtego karła w odległości 489 lat świetlnych od nas. Promień planety jest półtora raza większy niż Ziemia, a jej masa przekracza 7,4 razy Ziemię. Oznacza to, że średnia gęstość planety nad ziemią jest około 2 razy.
Nic dziwnego, że CoRoT-7 b utracił obwiednię gazu, ponieważ promień orbity planety jest 22 razy mniejszy niż promień orbity Merkurego. Pomimo faktu, że gwiazda macierzysta CoRoT-7 jest nieco mniejsza niż Słońce, temperatura na tak bliskiej orbicie jest bardzo wysoka. Prawdopodobnie ogromny ocean lawy szalejący na powierzchni CoRoT-7b, którego temperatura wynosi ponad 2500 ° C, temperatura ta wystarcza do stopienia prawie wszystkich znanych metali i minerałów. Ze względu na duże siły pływowe planeta jest prawdopodobnie zawsze zwrócona w jedną stronę w kierunku gwiazdy. Umożliwia to po zimniejszej stronie opadów w postaci lawy i kamieni.
HD 209,458 b
Ta planeta nie jest chtoniczna, ale umieszczamy ją na tej liście „z góry”. W bardzo odległej przyszłości ten gazowy gigant może stracić większość swojej materii, stając się chtoniczną egzoplanetą. HD 209458 b jest prawdopodobnie najlepiej zbadaną egzoplanetą na świecie.
Należy do kategorii gorących Jowisza, obraca się wokół żółtego karła, znajdującego się w gwiazdozbiorze Pegaza w odległości 153 sv. roku.
HD 209458 b ma wymiary prawie półtora razy większe niż Jowisz, o masie równej 0,6 Jowisza. Planeta jest usuwana z gwiazdy na odległość równą 1/8 promienia orbity Merkurego. Bliskość gwiazdy prowadzi do tego, że jedna strona egzoplanety rozgrzewa się do ogromnych temperatur, a druga (strona odwrotna) jest znacznie zimniejsza. Podobnie jak wszystkie planety, które znajdują się bardzo blisko gwiazdy, HD 209458 b jest zawsze zwrócone w jedną stronę w kierunku gwiazdy. Różnica temperatur między stroną słoneczną i ciemną prowadzi do tego, że na powierzchni szaleją silne burze, których prędkość wiatru wynosi 2 km / s. Ponadto górne części atmosfery pod wpływem wiatru gwiazdowego są wdmuchiwane w przestrzeń kosmiczną, tworząc ogromny pióropusz za planetą, podobny do dużego ogona komety.
Ciąg dalszy na następnej stronie ↓↓↓
>>> Strona nr 2: Ciąg dalszy <<<