Täna kogeb astronoomia veel ühte arenguringi. Uusi avastusi tehakse üha sagedamini. Päikesesüsteemist väljaspool avastatud planeetide arv on juba tuhandeid. Ja need on ainult kinnitatud planeedid, arvestamata võimalikke kandidaate.
Avastatud planeetide süstematiseerimiseks otsivad teadlased võimalusi nende klassifitseerimiseks ühiste tunnuste järgi. Tänapäeval on mitu üldtunnustatud klassifikatsioonimudelit, kuid enamasti jagunevad eksoplaneedid gaasi- ja maapealseteks planeetideks. Viimast käsitletakse selles artiklis.
Maa tüüpi eksoplaneedid
Sellised objektid pakuvad teadlastele erilist huvi, kuna moodsa teaduse üks olulisemaid ülesandeid on maavälise elu otsimine ja selle leidmise tõenäosus maakera sarnasel planeedil on palju suurem kui gaasilisel. Mis on seda tüüpi planeedid?
1
Mini-maa
Nagu nimest järeldada võib, on seda tüüpi objekti mõõtmed mitte suuremad kui Maa oma. Päikesesüsteemis võib sellele klassile omistada Maa, Veenuse, Marsi ja Merkuuri. Mida väiksem on maatüüpi planeet, seda väiksem on selle gravitatsiooniline komponent. Koos nõrga magnetväljaga põhjustab see asjaolu, et atmosfäär ei suuda pinnale jõuda ja kaob kosmosesse.
Tavaliselt asuvad sellised objektid nende vanemate tähtede lähedal, mis põhjustab pinna tugevat kuumutamist. Selle väikese suuruse tõttu on mini-muldmehi üsna raske tuvastada. Enamasti leitakse neid transiidimeetodil, mis on efektiivne tähe lähedalt tiirlevate planeetide leidmiseks.
Esimesed selles klassis avastatud planeedid olid Kepler-20 e ja Kepler-20 f, mis tiirlesid meist punase kääbuse 945 valgusaasta kaugusel.
Mõned näited mini-maast
Kepler-20 e
Fotol: Maa ja Kepler20e võrdlevad mõõtmed
Kepler-20 e on lähtetähest teine kaugeim planeet, kuid selle orbiidi läbimõõt on 6 korda väiksem kui Merkuuril. Selline tähe lähedus muudab temperatuuri mini-maa pinnal väga kõrgeks - umbes 740 ° C, mis tähendab, et see võib olla asustamata kategooria.
Kepler-20 f
Fotol: Maa ja Kepler20f võrdlevad mõõtmed
Selle mini-maa mõõtmed on pisut suuremad kui Maa oma. Selle raadius on maapinnast 3,4% suurem, ehkki sellel on 0,66 maapinna massi. Planeet on tähest neljas kaugus, tema orbiidi läbimõõt on üle 3 korra väiksem kui Merkuuri orbiidi läbimõõt. Üks aasta Kepler-20 f-il kestab vaid 19,5 päeva.
Hoolimata suuruse ja massi sarnasusest Maaga, on Kepler-20 f tingimused oluliselt tavalised. Tähe läheduse tõttu on siin keskmine pinnatemperatuur umbes 432 ° C, see on liiga kõrge, et säilitada vett vedelal kujul ja piisavalt paljude metallide sulatamiseks. Kuid on võimalik, et Kepler-20 f atmosfäär sisaldab suures koguses veeauru.
PSR B1257 + 12 b
Hämmastav mini-maa, mis asub meist Neitsi tähtkujus 2300 valgusaasta kaugusel. Planeet on ainulaadne selle poolest, et see keerleb ümber pulsari - kompaktse kosmoseobjekti, mis koosneb neutrontähest.
Mini-Maa, üks kolmest planeedist, mis leiti pulsar PSR B1257 + 12 orbiidilt. Oma mõõtmete järgi on see umbes kaks korda suurem kui Kuu ja selle mass on 50 korda väiksem kui maa peal.
Kepler-37 b
See mini-maa pöörleb ümber kollase kääbuse Kepler-37, mis asub Lyra tähtkujus meist 126 valgusaasta kaugusel. Avastamise ajal oli see väikseim eksoplaneet kõigist teadaolevatest. Selle raadius (3900 km.) Ületab vaid pisut Kuu raadiust (3476 km.). Planeedi orbiidi läbimõõt on umbes 4 korda väiksem kui Merkuuri orbiidi läbimõõt, mis muudab pinnatingimused Merkuuri lähedale.
2
Super maa
Super-Maa on sarnase massiga planeetide klass, mis ulatub 1–10 Maa massist. Mõned allikad räägivad 5–10 maapealsest massist.
Võib-olla on see üks lihtsamaid kosmoseobjektide klassifitseerimise tüüpe, sest ei arvestata tähe lähedust ega selle klassi koosseisu, oluline on ainult mass. Kuigi siin on mõned piiripealsed juhtumid. Näiteks Planeedi Mu altar c, mis asub meist 50,6 valgusaasta kaugusel, on maapealse massiga 10,5 (ehk 3% Jupiteri massist).
Kõige sagedamini leidub supermaiseid tähti kollaste ja punaste kääbuste hulka kuuluvates tähtedes, mille mass on võrdne 35–85% päikesega. Veel üks super-muldmetallidega tähtede tunnus on nende metalli kahanemine.
Muidugi võib seda tüüpi kosmoseobjektidel olla täiesti erinev koostis, temperatuur ja muud omadused, kuid teadlased kalduvad arvama, et enamik neist on kiviplaneedid, mille geoloogia on sarnane Maaga. Ja kui selline planeet asub tähe asustatavas tsoonis, on väga võimalik, et see sarnaneb meie Maaga isegi palju suurema mõõtmega.
Mõningate SuperEarthide näited
PSR B1257 + 12 c
See super-maa keerleb meile juba teada oleva neutronitähe ümber, mille üheks planeediks on mini-maa (thebiggest.ru kirjutas sellest pisut kõrgemal). Üllatav on ka see, et diskreetne nimi “PSR B1257 + 12 c” peidab ajaloos esimest avastatud eksoplaneeti! Avastus juhtus 1991. aastal, kui Poola astronoom Alexander Volshchan märkas aasta varem avastatud pulsar PSR 1257 + 12 signaalide intensiivsuse perioodilisi muutusi. Hiljem selgus, et pulsari orbiidil pöörleb vähemalt 3 objekti, millest kaks on super-maa ja üks on mini-maa.
Märkus: „AE” on astronoomiline üksus. Seda terminit nimetatakse pikkuse ühikuks, mis on võrdne Maa ja Päikese vahelise keskmise vahemaaga ja see on umbes 150 miljonit km.
Super-maa PSR B1257 + 12 s orbiidi läbimõõt on 0,3AE. Selle planeedi olusid on väga raske ette kujutada, kuid on ilmne, et need erinevad väga paljudest kõigist meile teadaolevatest planeetidest. Pulsaril on kolossaalne magnetväli, planeet on mõjutatud võimsa ioniseeriva kiirgusega. Paljud teadlased arvavad, et siin on teatud tingimustel elu võimalik. Maal on mõned eluvormid, mis on vastupidavad erinevat tüüpi kiirgusele, sealhulgas ioniseerivale. Lisaks võib pulsari temperatuur ulatuda miljon kraadini kelvini ja pulsar-tuul on võimeline planeeti orbiidil soojendama.
Kepler-442 b
Kepler-442 b raadius on 30% suurem kui maapinnal ja mass on üle 2,3 korra suurem kui maapinnal. Meist 1120 valgusaasta kaugusel asub eksoplaneet. Astronoomidele pakub suurt huvi see, et see pöörleb oma tähe niinimetatud "elamisvööndis" - 0,61 päikese massiga oranž kääbus. Kepler-442 b pöörderaadiuse raadius on 0,41AE, kuid lähtetähe nõrgema heleduse tõttu võivad tingimused pinnal olla väga sarnased maapealsega.
Gliese 832 c
Sellel eksoplaneedil, mis tiirleb meist 16 valgusaasta kaugusel punast kääbust, on Maa kõigi tänapäeval tuntud planeetide seas üks kõrgeimaid Maa sarnasuse näitajaid. Ehkki Gliese 832 c on enam kui 6 korda vanemale tähele lähemal kui Maa, saab see umbes sama palju soojust. Selle mass on pisut rohkem kui viis korda suurem kui maa ja suuruselt on see pisut vähem kui poolteist korda suurem kui Maa. Edasised planeedi uuringud peaksid valgustama Gliese 832 c atmosfääri koostist ja tihedust, samuti elusorganismide võimalust sellel.
Proxima Centauri b
Selle supermaastiku esmamainimine ilmus 2013. aastal, kuid selle kohta käivad andmed kontrolliti uuesti ja said lõpliku kinnituse alles 2016. aastal. Huvi planeedi vastu on tingitud sellest, et see keerleb ümber kollase kääbuse Proxima Centauri ja see on meile kõige lähedasem täht. Selle mõõtmed ja mass on meie Päikesest peaaegu kümme korda madalamad. See asub 4,3 valgusaasta kaugusel ehk 40 triljonit. km meilt.
Tulgem tagasi Proxima Centauri b. Planeedil toimub tähe ümber täielik revolutsioon 270 tunniga (umbes 11 päeva). See kiirus on tingitud tähe lähedusest, sest super-maa pöörderaadiuse raadiuse raadius on 20 korda väiksem kui Maa orbiidi raadius ja isegi 7 korda väiksem kui Merkuuri orbiit. Selline tuhmtähe lähedus loob tingimused vedela veega planeedil, mis muudab Proxima Centauri b potentsiaalselt elujõuliseks. Keskmine temperatuur planeedi pinnal on −39 ° С. Proxima Centauri b raadius on 10–11% suurem kui Maal ja mass on 27% suurem kui Maa massil.
Värsketel andmetel on ilma oma magnetväljata eksoplaneet kosmilise kiirguse käes, mis on sadu kordi suurem kui Maa poolt vastu võetud kiirgus. Selline kiirgus võib hävitada peaaegu kõik Maa elusorganismid, ehkki me teame mõnda tüüpi baktereid, mis võivad ekstreemsemates tingimustes ellu jääda. Teadlased on leidnud mitu mudelit, milles elu on võimeline end tähe võimsa kiirguse eest kaitsma. Kuid 2017. aasta märtsis täheldati vanemtähel tugevat välku, mille jooksul tähe heledus kasvas kümme korda kuni 10 sekundi võrra. Haiguspuhangu ajal tekkis tohutu kiirgusemissioon, mis võis kergesti muuta elutuks kõik teadaolevad eluvormid.
3
Ktooniline planeet
Järgmine maapealsete planeetide tüüp on kroonilised eksoplaneedid. Nende hulka kuuluvad gaasigigandid, kes evolutsiooni käigus kaotasid gaasi kesta, paljastades oma tahke tuuma.
Seda tüüpi planeete on leitud vähe, kuid nähtused, mille käigus sarnased objektid moodustuvad, on kosmoses üsna tavalised. Gaasi ilmastikutingimuste ilmnemine toimub tänu gaasihiiglase tähe lähedusele. Tähetuul puhub järk-järgult ära planeedi gaasikomponendi, jättes alles vaid rasked elemendid.
Mõned näited
CoRoT-7 b
CoRoT-7 b avastati 2009. aastal. Lisaks kroonilistele kuulub see ka supermaastike tüübile, aga ka laava- ja raudplaneetidele. CoRoT-7 b keerleb kollase kääbuse ümber meist 489 valgusaasta kaugusel. Planeedi raadius on poolteist korda suurem kui Maa ja selle mass ületab Maa 7,4 korda. See tähendab, et planeedi keskmine tihedus maa kohal on umbes 2 korda.
Pole üllatav, et CoRoT-7 b kaotas oma gaasiümbrise, sest planeedi orbiidi raadius on 22 korda väiksem kui Merkuuri orbiidi raadius. Hoolimata asjaolust, et lähtetäht CoRoT-7 on Päikesest pisut väiksem, on temperatuur nii lähedal orbiidil väga kõrge. Tõenäoliselt on CoRoT-7 b pinnal möllamas tohutu laavaookean, mille temperatuur on üle 2500 ° C, see temperatuur on piisav, et sulatada peaaegu kõik teadaolevad metallid ja mineraalid. Suurte loodejõudude tõttu on planeet tõenäoliselt alati pööratud tähe poole ühel küljel. See teeb võimalikuks sademete külmema külje laava ja kivide kujul.
HD 209 458 b
See planeet ei ole krooniline, kuid me panime selle loendi "ette". Väga kauges tulevikus võib see gaasigigant kaotada suurema osa oma ainest, muutudes krooniliseks eksoplaneediks. HD 209458 b on ehk enim uuritud eksoplaneet maailmas.
See kuulub kuumade Jupiterite kategooriasse, keerleb ümber kollase kääbuse, mis asub Pegasuse tähtkujus 153 sv kaugusel. aastal.
HD 209458 b mõõtmed on Jupiterist peaaegu poolteist korda suuremad, massiga 0,6 Jupiter. Planeet eemaldatakse tähe kaugusest, mis on võrdne 1/8 elavhõbeda orbiidi raadiusega. Tähe lähedus viib asjaolu, et eksoplaneedi üks külg soojeneb tohutult temperatuurini ja teine (tagumine külg) on palju külmem. Nagu kõik tähele väga lähedased planeedid, on ka HD 209458 b alati pööratud tähe poole. Temperatuuri erinevus päikeselise ja pimeda külje vahel toob kaasa asjaolu, et pinnal möllavad tugevad tormid, mille tuule kiirus on 2 km / s. Lisaks sellele puhutakse tähetuule mõjul atmosfääri ülemised osad kosmosesse, moodustades planeedi taha hiiglasliku pulga, mis sarnaneb suure komeedi sabaga.
Jätkub järgmisel lehel ↓↓↓
>>> leht nr 2: Jätkub <<<