gov-civil-vilareal.ptDel novih planetov kaže, da je naš sončni sistem zelo čuden in ne vemo zakaj
>No, to je res super novica : Astronomi so objavili nov katalog eksoplanetov - tujerodnih planetov, ki krožijo okoli drugih zvezd -, ki jih je zaznalo vesoljsko plovilo Kepler, zdaj pa jih je skupaj 2335 preverjenih planetov, na potrditev pa čaka še 1700. Teh, 30 potrjeno, da so približno velikosti Zemlje in krožijo v bivalnih območjih svojih zvezd, na potrditev pa čaka še 20!
To je to neverjetno . Novi rezultati dodajajo 219 novih kandidatov za eksoplanet, od tega 10 zemeljskih.
No, to je bleščeča novica (ki jo bom razložil v nekaj sekundah). Bolj zanimiva znanstvena novica pa je, da so odkrili določeno pomanjkanje planetov v velikosti med približno 1,5 in 2,5 -kratnim premerom Zemlje. Zdi se, da zvezde radi izdelujejo planete do približno te velikosti, nato pa preskočijo na približno 2,5 -kratnik naše velikosti. Zakaj? In zakaj ne vidimo takšnih planetov naše solarni sistem?
V redu, preden pridem do tega, naredimo vse, da vas ujamem-kaj-kaj-kaj.
Kepler je vesoljski observatorij, zasnovan tako, da gleda v eno točko na nebu, ki ima okoli 150.000 zvezd. Zamisel je, da če ima zvezda planete in je orbita planeta vidna od roba naprej od Zemlje, bomo vsakič, ko planet preide neposredno pred zvezdo, opazili upadanje njene zvezde. To je kot mini mrk, imenovan a tranzit .
Vse to razložim v epizoda eksoplanetov astronomije Crash Course :
Astronomija tečaja nesreče: eksoplanetiZa dejansko iskanje planetov je potreben čas, saj morate počakati ne le, da planet preide, ampak da se to zgodi ponovno , nato pa spet a tretji čas. Eden od padcev je lahko posledica različnih težav, na primer zvezdnih peg (na primer sončnih peg, vendar na drugih zvezdah) ali drugih zvezd v vidnem polju, ki vplivajo na rezultate svetlosti. Drugi potop ugotavlja, kaj morda je leto eksoplaneta (eno potopitev, nato drugo polno orbito kasneje), vendar resnično zaupanje pride, ko se za drugim vidi tretji z doslednim časovnim razporedom (z drugimi besedami, drugo orbitalno obdobje eksoplaneta kasneje). Potem ste lahko prepričani, da ste našli planet.
zdravorazumski mediji red dead redemption 2
Sčasoma so izšli katalogi s trenutnimi podatki Keplerja in to je že osmi tovrstni katalog. Ta nova zajema prva štiri leta misije, astronomi pa so vse podatke v celoti obdelali, vključno z uporabo novih in bolj izpopolnjenih tehnik, razvitih v času od prve take izdaje.
Če je orbita planeta obrnjena proti nam, ne vidimo tranzita. Če je na robu, imamo. Kredit: Greg Loughlin
Obstajata dva pomembna vidika podatkov. Eno je obdobje med padci, ki pove dolžino leta planeta in njegovo oddaljenost od zvezde (Kepler je dobil ime po Johannesu Keplerju, astronomu, ki je ugotovil, da je orbitalno obdobje planeta sončnega sistema matematično povezano z njegova oddaljenost od Sonca in jo je mogoče posplošiti za planet, ki kroži okoli katere koli zvezde). Prav tako vam približno pove, kako vroč je planet! Vedeti morate razdaljo ter temperaturo in velikost zvezde; hladnejša zvezda, kot je rdeči pritlikavec, ima lahko planet, ki kroži okoli njega bližje kot Merkur okoli Sonca, vendar je vseeno hladnejši od Zemlje.
Drugi vidik je del zvezdne svetlobe blokiran. To vam pove velikost planeta, ob predpostavki, da poznate velikost zvezde, iz katere v večini primerov prihajamo opazovanja z uporabo Keckovega observatorija .
Ko so pregledali vse podatke, so astronomi našli 219 novih možnih eksoplanetov (pred potrditvijo, da so razvrščeni kot kandidati). Od teh 10 ni le približno enake velikosti kot Zemlja, ampak tudi krožijo na pravi razdalji od zvezde gostitelja, da bodo zmerne, kar astronomi imenujejo bivalno območje. To je približno enako temperaturnemu območju, ki je potrebno za tekočo vodo na površini, kot to počnemo tukaj na dobri Zemlji. To ni edino, kar je potrebno za življenje, je pa dober začetek.
Ta novi katalog povečuje skupno 30 znanih planetov velikosti Zemlje, ki krožijo v bivalnem območju.
To je a veliko . Vem, da od 150.000 zvezd ne zveni veliko, vendar upoštevajte, da vsi planeti ne krožijo okoli svojih zvezd, gledano z Zemlje. Večina je pod kotom, zato z našega vidika pogrešajo svoje zvezde, mi pa ne vidimo tranzita. Statistično gledano jih pogrešamo vsaj 99%! Torej v resnici na tistih nebesnih urah Kepler je na njihovih bivalnih območjih verjetno 3000 planetov velikosti Zemlje.
potovanje v središče zemlje zdravorazumski mediji
Ampak počakaj, še več je: v galaksiji je na stotine milijard zvezd. Naivno ekstrapoliranje pomeni, da je v Rimski cesti milijarde takih planetov.
Milijarde .
Vau.
Umetniško delo, ki prikazuje planet, podoben Zemlji, ki kroži okoli tuje zvezde. Koliko teh planetov obstaja v Rimski cesti? Verjetno milijarde. Zasluge: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle
[Umetnine, ki prikazujejo Zemljo velikosti, celo Zemlji podoben planet, ki kroži okoli tuje zvezde. Koliko teh planetov obstaja v Rimski cesti? Zasluge: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle]
A to pomeni tudi nekaj drugega. Ko najdete en predmet, je težko vedeti veliko o razredu predmetov, ki mu pripadajo. Imate samo en primer! Če v džungli najdete čudnega kuščarja, je to zanimivo, vendar vam samo pokaže, da takšni kuščarji obstajajo. Ali obstajajo večji? Manjši? Koliko jih je? Kako se prehranjujejo, kje živijo, kako so povezani z drugimi kuščarji?
Enako s planeti. Najti enega je super. Eksoplaneti obstajajo! To je velika novica.
Toda znanost se resnično začne, ko najdemo več. Še veliko več. Na tisoče več. Tu se začne eksoplanetarna zoologija.
In tu smo zdaj. S tisoči eksoplanetov v Keplerjevem katalogu se začnejo kazati trendi. Veliko najdenih planetov je plinskih velikanov, kot je Jupiter, nekateri celo veliko bolj masivni. Očitno je bilo najdenih veliko planetov velikosti Zemlje in veliko manjših od Neptuna.
Ta novi katalog pa kaže nekaj zelo nenavadnega : Astronomi so našli veliko planetov, ki so približno enake velikosti kot Zemlja, do približno 1,5 -kratnega premera našega. Toda potem število nenadoma pade. Ko pridete na planete, ki so nekoliko večji od dvakratne velikosti Zemlje, se številke spet dvignejo. To je bilo razvidno iz starejših podatkov, zdaj pa so podatki dovolj popolni, da pokažejo, da to ni napaka. Je statistično pomemben; se pravi.
Histogram velikosti eksoplaneta: Število najdenih planetov (navpična os), narisanih glede na velikost planeta (vodoravna os). Upoštevajte diop med 1 in 2 zemeljskimi masami. Za primerjavo so prikazana umetniška dela dveh eksoplanetov. Zasluge: NASA/Ames/Caltech/Univerza na Havajih (B. J. Fulton)
To je to zelo zanimivo. Na spodnjem koncu imenujemo te planete super-Zemlje, na zgornji velikosti pa so mini-Neptuni (Neptun je približno 4-krat širši od Zemlje). Pravzaprav so mini-Neptuni po številu najpogostejša vrsta planeta v vzorcu Kepler!
zdravorazumski medijski pirati s Karibov
Tudi to je zanimivo. V svojem sončnem sistemu nimamo super-Zemlje ali mini-Neptuna. Iz neznanega razloga, najpogostejših planetov v galaksiji ne najdemo okoli našega Sonca .
To nam pove nekaj pomembnega, čeprav ni jasno, kaj je to. Lahko pa ugibamo. Planeti nastajajo iz vrtljivega diska materiala okoli mlade zvezde, imenovane protoplanetarni disk . Podrobnosti so zapletene, vendar na splošno najprej nastanejo majhna zrna, ki se potem, ko trčijo in se držijo drugih zrn, povečajo. Več milijonov let ti nabreknejo na kakšen kilometer čez ali tako (temu pravimo planetezimali) in ti trčijo, da tvorijo veliko večje protoplanete, široke okoli tisoč kilometrov.
Risba, ki prikazuje odnos med planeti. Vse iz protoplanetarnega diska; nekateri zrastejo dovolj veliko, da postanejo plinski velikani, drugi ostanejo majhni kot Zemlja. Nekateri majhni pa zrastejo do mini-Neptuna. Vse tri skupine planetov so različne. Zasluge: NASA/Kepler/Caltech (T. Pyle)
dragi, zmanjšal sem oceno otrok
Ti postanejo jedra resničnih planetov, kot je Zemlja. Če materiala zmanjka, ko protoplanet doseže velikost Zemlje, potem preneha rasti. Če pa je tam še kaj, se lahko poveča. Ko doseže približno 1,5 -kratni premer Zemlje (kar bi mu dalo več kot 3 -kratno maso Zemlje*) gravitacija postane dovolj močna, da začne zadrževati lažje pline, kot sta vodik in helij. To je prelomni trenutek za mladi planet, saj je okoli tega veliko tega plina. Lahko se precej poveča in skoči tako, da postane mini-Neptun (vsaj; lahko bi zrasel tudi v pravega plinskega velikana, kot sta Saturn ali Jupiter, vendar so ti daleč manj pogosti kot mini-Neptuni).
Vsaj takšno je trenutno razmišljanje. Če pa drži, zakaj tukaj ni nobene od teh super-Zemlj ali mini-Neptunov, ki krožijo okoli Sonca? To se ne razume. Hipotez je veliko in ena obravnava Jupiter. Ko je narasel, bi Jupiter medsebojno deloval s protoplanetarnim diskom in se selil proti Soncu, ko je črpal material z diska. Tam se je razburil disk in vsi protoplaneti, ki bi nastali, bi se udarili drug v drugega, kar bi poslalo razbitine. Velik del tega je bil izločen iz notranjega sončnega sistema, toda tisto, kar je ostalo, je oblikovalo planete, ki jih vidimo zdaj. Ker je bilo materiala manj, so planeti druge generacije, ki jih imamo v notranjem sončnem sistemu, manjši. Po tem so gravitacijske interakcije s Saturnom Jupitra potegnile nazaj in imamo sistem, ki ga vidimo zdaj.
To je lahko ali ne; astronomi so še v zgodnjih fazah, da bi to ugotovili! Če pogledamo samo svoj sončni sistem, je težko vedeti, kaj je kaj. Primerjava in kontrast je odličen način, da odkrijemo skrivnostni izvor in rastoče bolečine našega lokalnega sistema, dobra novica pa je, da imamo zdaj veliko drugih planetarnih sistemov, s katerimi lahko primerjamo naše.
To ni tako nežen opomnik na enega najlepših vidikov astronomije: ko pokukamo v vesolje, gledamo in preučujemo predmete, ki jih najdemo bilijone na bilijone kilometrov stran, ugotovimo, da razumemo svoj dom bolje.
Če bi bil to edini razlog, da se ukvarjamo z znanostjo, bi bilo samo to vredno.
*Masa planeta je odvisna od njegove prostornine, prostornina pa naraste kot kocka polmera. Torej planet 1,5 -krat širši od Zemlje ima 1,5 x 1,5 x 1,5 = 3,4 zemeljske mase. To je groba ocena, vendar dovolj blizu. Bistvo je, da je gravitacija veliko močnejša.
[Zasluga za najboljšo sliko: N ASA/JPL-Caltech ]
