Mūsdienās astronomija piedzīvo vēl vienu attīstības kārtu. Arvien biežāki notiek jauni atklājumi. Ārpus Saules sistēmas atklāto planētu skaits jau ir tūkstošos. Un tās ir tikai apstiprinātas planētas, neskaitot iespējamos kandidātus.
Lai sistematizētu atklātās planētas, zinātnieki meklē veidus, kā tās klasificēt pēc kopīgām iezīmēm. Mūsdienās ir vairāki vispārpieņemti klasifikācijas modeļi, taču visbiežāk eksoplanetes tiek sadalītas gāzes un zemes planētās. Pēdējais tiks apspriests šajā rakstā.
Zemes tipa eksoplanetes
Šādi objekti zinātniekus interesē īpaši, jo viens no vissvarīgākajiem mūsdienu zinātnes uzdevumiem ir ārpuszemes dzīves meklējumi, un varbūtība to atrast uz Zemei līdzīgas planētas ir daudz augstāka nekā uz gāzes. Kas tad ir šāda veida planētas?
1
Mini zeme
Kā norāda nosaukums, šāda veida objekta izmēri nav lielāki par Zemes izmēru. Saules sistēmā šai klasei var attiecināt Zemi, Venēru, Marsu un Merkuru. Jo mazāka ir zemes tipa planēta, jo mazāka ir tās gravitācijas sastāvdaļa. Kopā ar vāju magnētisko lauku tas noved pie tā, ka atmosfēra nespēj uzkavēties uz virsmas un pazūd kosmosā.
Parasti šādi objekti ir tuvu vecāku zvaigznēm, kas noved pie spēcīgas virsmas sildīšanas. Tā kā tā ir maza, mini zemes ir diezgan grūti noteikt. Visbiežāk tos atrod, izmantojot tranzīta metodi, kas ir efektīva, lai atrastu planētas, kas riņķo tuvākā attālumā no zvaigznes.
Pirmās šajā klasē atklātās planētas bija Kepler-20 e un Kepler-20 f, kas riņķo ap sarkanu punduri 945 gaismas gadu attālumā no mums.
Daži mini zemes piemēri
Kepler-20 e
Fotoattēlā: Zemes un Kepler20e salīdzināmie izmēri
Kepler-20 e ir otrā tālākā planēta no vecāku zvaigznes, tomēr tās orbītas diametrs ir 6 reizes mazāks nekā Merkura. Šāds tuvums zvaigznei padara temperatūru uz zemes zemes virsmas ļoti augstu - apmēram 740 ° C, kas to pārveido par potenciāli neapdzīvotu kategoriju.
Keplers-20 f
Fotoattēlā: Zemes un Kepler20f salīdzināmie izmēri
Šīs mini zemes izmēri ir nedaudz lielāki nekā Zemes. Tās rādiuss ir par 3,4% lielāks nekā zemei, kaut arī tai ir 0,66 zemes masas. Planēta ir ceturtā attālākā no zvaigznes, tās orbītas diametrs ir vairāk nekā 3 reizes mazāks par Merkura orbītas diametru. Viens gads Kepler-20 f ilgst tikai 19,5 dienas.
Neskatoties uz lieluma un masas līdzību ar Zemi, Kepler-20 f apstākļi ievērojami atšķiras no mums ierastajiem. Sakarā ar tās tuvumu zvaigznei vidējā virsmas temperatūra šeit ir aptuveni 432 ° C, tā ir pārāk augsta, lai uzturētu ūdeni šķidrā veidā, un ir pietiekama, lai izkausētu daudzus metālus. Bet ir iespējams, ka Kepler-20 f atmosfērā ir liels ūdens tvaiku daudzums.
PSR B1257 + 12 b
Apbrīnojama mini zeme, kas atrodas 2300 gaismas gadu attālumā no mums Jaunavas zvaigznājā. Planēta ir unikāla ar to, ka tā griežas ap pulsaru - kompaktu kosmosa objektu, ko veido neitronu zvaigzne.
Mini Zeme, viena no trim planētām, kas atrasta pulsara PSR B1257 + 12 orbītā. Pēc izmēriem tas ir apmēram 2 reizes lielāks nekā mēness, un tā masa ir 50 reizes mazāka nekā zemes.
Kepler-37 b
Šī mini zeme griežas ap dzelteno punduri Kepler-37, kas atrodas Lyra zvaigznājā 126 gaismas gadu attālumā no mums. Tās atklāšanas laikā tā bija mazākā eksoplanete no visiem zināmajiem. Tā rādiuss (3900 km.) Tikai nedaudz pārsniedz Mēness rādiusu (3476 km.). Planētas orbītas diametrs ir aptuveni 4 reizes mazāks par Merkura orbītas diametru, kas padara virsmas apstākļus tuvu Merkuram.
2
Super zeme
Super Zeme ir līdzīgas masas planētu klase, kas svārstās no 1 līdz 10 Zemes masām. Daži avoti runā par masām no 5 līdz 10 virszemes.
Varbūt tas ir viens no vienkāršākajiem kosmosa objektu klasifikācijas veidiem, jo netiek ņemts vērā ne tuvums zvaigznei, ne sastāvs šajā klasē, svarīga ir tikai masa. Lai gan šeit ir daži robežgadījumi. Piemēram, Planet Mu Altar c, kas atrodas 50,6 gaismas gadu attālumā no mums, ir 10,5 sauszemes masa (vai 3% no Jupitera masas).
Visbiežāk superzemes ir sastopamas zvaigznēs, kas pieder dzeltenajiem un sarkanajiem punduriem, kuru masa ir vienāda no 35% līdz 85% no saules. Vēl viena zvaigžņu pazīme, kam ir superzemes, ir to noārdīšanās metālā.
Protams, šāda veida kosmosa objektiem var būt pilnīgi atšķirīgs sastāvs, temperatūra un citas īpašības, taču zinātnieki sliecas uzskatīt, ka vairums no tiem ir akmens planētas, kuru ģeoloģija ir līdzīga Zemei. Un, ja šāda planēta atrodas zvaigznes apdzīvojamā zonā, tad ļoti iespējams, ka tā būs ļoti līdzīga mūsu Zemei, pat ja tā ir daudz lielāka.
Dažu SuperEarths piemēri
PSR B1257 + 12 c
Šī virszemes zeme griežas ap mums jau zināmo neitronu zvaigzni, kuras viena no planētām ir mini zeme (thebiggest.ru par to rakstīja nedaudz augstāk). Pārsteidzoši ir arī tas, ka diskrētais nosaukums “PSR B1257 + 12 c” slēpj pirmo vēsturē atklāto eksoplanetu! Atklājums notika 1991. gadā, kad poļu astronoms Aleksandrs Volshčans pamanīja periodiskas izmaiņas pulsara PSR 1257 + 12 signālu intensitātē, ko viņš bija atklājis gadu iepriekš. Vēlāk izrādījās, ka pulsara orbītā rotē vismaz 3 objekti, no kuriem divi ir superzemes, bet viens ir mini-zeme.
Piezīme: “AE” ir astronomiska vienība. Šo terminu sauc par garuma vienību, kas vienāda ar vidējo attālumu starp Zemi un Sauli, un tas ir aptuveni 150 miljoni km.
PSR B1257 + 12 c superzemes zemes orbītas diametrs ir 0,3 AE. Ir ļoti grūti iedomāties apstākļus uz šīs planētas, taču ir acīmredzams, ka tie ļoti atšķiras no visām mums zināmajām planētām. Pulsaram ir kolosāls magnētiskais lauks, planēta ir pakļauta spēcīgam jonizējošam starojumam. Daudzi zinātnieki norāda, ka šeit noteiktos apstākļos dzīvība ir iespējama. Uz Zemes ir dažas dzīvības formas, kas ir izturīgas pret dažāda veida starojumu, ieskaitot jonizējošo. Turklāt pulsara temperatūra var sasniegt miljonu grādu Kelvina, un pulsara vējš spēj sildīt planētu orbītā.
Kepler-442 b
Keplera-442 b rādiuss ir par 30% lielāks nekā zemes, un masa ir vairāk nekā 2,3 reizes lielāka nekā zemes. 1120 gaismas gadu attālumā no mums atrodas eksoplanete. Astronomiem ir liela interese par to, ka tā rotē tās zvaigznes tā saucamajā "apdzīvojamā zonā" - oranžajā pundurā ar masu 0,61 Saules. Kepler-442 b rotācijas orbītas rādiuss ir 0,41AE, bet vecākās zvaigznes vājāka gaismas dēļ apstākļi uz virsmas var būt ļoti līdzīgi virszemes.
Gliese 832 c
Šai eksoplanetei, kas riņķo ap sarkanu punduri 16 gaismas gadu attālumā no mums, ir viens no augstākajiem Zemes līdzības rādītājiem starp visām šodien zināmajām planētām. Lai gan Gliese 832 c ir vairāk nekā 6 reizes tuvāk mātes zvaigznei nekā Zeme, tas saņem apmēram tādu pašu siltuma daudzumu. Tās masa ir nedaudz vairāk nekā 5 reizes lielāka nekā Zeme, un lieluma ziņā tā ir nedaudz mazāka par pusotru reizi lielāka nekā Zeme. Turpmākiem planētas pētījumiem vajadzētu atklāt Gliese 832 c atmosfēras sastāvu un blīvumu, kā arī dzīvo organismu iespēju uz tā.
Proxima Centauri b
Pirmā šīs superzemes pieminēšana parādījās 2013. gadā, tomēr dati par to tika vēlreiz pārbaudīti un galīgo apstiprinājumu saņēma tikai 2016. gadā. Interesi par planētu izraisa fakts, ka tā griežas ap dzelteno punduri Proxima Centauri, un šī ir mums tuvākā zvaigzne. Tās izmēri un masa ir gandrīz 10 reizes zemāka par mūsu Sauli. Tas atrodas 4,3 gaismas gadu attālumā jeb 40 triljoni. km no mums.
Atgriezīsimies pie Proxima Centauri b. Planēta 270 stundu laikā (apmēram 11 dienās) ap zvaigzni veic pilnīgu revolūciju. Šis ātrums ir saistīts ar tuvumu zvaigznei, jo superzemes rotācijas orbītas rādiuss ir 20 reizes mazāks nekā Zemes orbītas rādiuss un pat 7 reizes mazāks nekā Merkura orbītā. Šāds tuvums blāvai zvaigznei rada apstākļus šķidram ūdenim uz planētas, kas padara Proxima Centauri b potenciāli dzīvotspējīgu. Vidējā temperatūra uz planētas virsmas ir −39 ° С. Proxima Centauri b rādiuss ir par 10-11% lielāks nekā Zeme, un masa ir par 27% lielāka nekā Zemes masa.
Saskaņā ar jaunākajiem datiem, eksoplaneta bez sava magnētiskā lauka ir pakļauta kosmiskajam starojumam, kas simtiem reižu pārsniedz Zemes saņemto starojumu. Šāds starojums varētu iznīcināt gandrīz visus Zemes dzīvos organismus, lai gan mēs zinām dažus baktēriju veidus, kas var izdzīvot ekstremālākos apstākļos. Zinātnieki ir atraduši vairākus modeļus, kuros dzīve spēj pasargāt sevi no zvaigznes spēcīgā starojuma. Bet 2017. gada martā uz vecāku zvaigznes tika novērota spēcīga zibspuldze, kuras laikā zvaigznes spilgtums palielinājās desmit reizes līdz pat 10 sekundēm. Uzliesmojuma laikā notika milzīga starojuma emisija, kas viegli varēja padarīt nedzīvas jebkuras zināmas dzīvības formas.
3
Hroniskā planēta
Nākamais sauszemes planētu tips ir chthonic exoplaneet. Tajos ietilpst gāzes giganti, kuri evolūcijas laikā zaudēja gāzes apvalku, pakļaujot savu cieto kodolu.
Ir atrasts maz šāda veida planētu, taču parādības, kuru laikā veidojas līdzīgi objekti, ir diezgan izplatītas telpā. Gāzes “laikapstākļi” rodas tāpēc, ka gāzes gigants atrodas tuvu zvaigznei. Zvaigžņu vējš pakāpeniski izpūt planētas gāzes komponentu, atstājot tikai smagos elementus.
Daži piemēri
CoRoT-7 b
CoRoT-7 b tika atklāts 2009. gadā. Papildus chtroniskajiem tas pieder arī virszemes zemei, kā arī lavai un dzelzs planētām. CoRoT-7 b griežas ap dzelteno punduri 489 gaismas gadu attālumā no mums. Planētas rādiuss ir pusotras reizes lielāks nekā Zeme, un tās masa pārsniedz 7,4 reizes virs Zemes. Tas nozīmē, ka vidējais planētas blīvums virs zemes ir aptuveni 2 reizes.
Nav pārsteidzoši, ka CoRoT-7 b zaudēja gāzes aploksni, jo planētas orbītas rādiuss ir 22 reizes mazāks nekā Merkura orbītas rādiuss. Neskatoties uz to, ka vecāku zvaigzne CoRoT-7 ir nedaudz mazāka par Sauli, temperatūra tik tuvu orbītā ir ļoti augsta. Droši vien uz CoRoT-7 b virsmas plosās milzīgs lavas okeāns, kura temperatūra pārsniedz 2500 ° C, šī temperatūra ir pietiekama, lai izkausētu gandrīz visus zināmos metālus un minerālus. Lielo plūdmaiņu spēku dēļ planēta, iespējams, vienmēr ir pagriezta uz vienu pusi pret zvaigzni. Tas ļauj vēsākā nokrišņu pusē lavas un akmeņu veidā.
HD 209 458 b
Šī planēta nav chthonic, bet mēs to iekļaujam šajā sarakstā "iepriekš". Ļoti tālā nākotnē šis gāzes gigants var zaudēt lielāko daļu savas vielas, kļūstot par chthonic eksoplanetu. HD 209458 b ir, iespējams, visvairāk izpētītā eksoplaneta pasaulē.
Tas pieder karsto Jupiteru kategorijai, griežas ap dzelteno punduri, kas atrodas Pegasus zvaigznājā 153 sv attālumā. gadā.
HD 209458 b izmēri ir gandrīz pusotru reizi lielāki nekā Jupiteram, un masa ir vienāda ar 0,6 Jupitera. Planētu no zvaigznes noņem ar attālumu, kas vienāds ar 1/8 no Merkura orbītas rādiusa. Zvaigznes tuvums noved pie tā, ka eksoplanetes viena puse sasilda līdz milzīgai temperatūrai, bet otra (pretējā puse) ir daudz vēsāka. Tāpat kā visas planētas, kas ir ļoti tuvu zvaigznei, HD 209458 b vienmēr ir pagriezts uz vienu pusi pret zvaigzni. Temperatūras atšķirība starp saulaino un tumšo pusi noved pie tā, ka virspusē plosās spēcīgas vētras, kuru vēja ātrums ir 2 km / s. Turklāt atmosfēras augšējās daļas zvaigžņu vēja ietekmē tiek izpūstas kosmosā, aiz planētas veidojot milzīgu plūmi, līdzīgu lielai komētas astei.
Turpinājums nākamajā lappusē ↓↓↓
>>> 2. lappuse: turpinājums <<<