gov-civil-vilareal.ptUute planeetide pass näitab, et meie päikesesüsteem on väga imelik ja me ei tea, miks
>Noh, see on tõesti väga lahe uudis : Astronoomid on välja andnud uue kataloogi eksoplaneetidest - võõrad planeedid, mis tiirlevad ümber teiste tähtede -, mille avastas Kepleri kosmoseaparaat, ja nende kogusumma nüüd 2335 kontrollitud planeete, veel 1700 ootavad kinnitust. Nendest, 30 on kinnitatud, et nad on ligikaudu Maa-suurused ja tiirlevad oma tähtede elamiskõlblikes piirkondades, veel 20 ootavad kinnitust!
See on hämmastav . Uued tulemused lisavad 219 uut eksoplaneetikandidaati, millest 10 on Maa peal.
See on toretsev uudis (mida ma selgitan mõne sekundiga). Kuid huvitavam teaduslik uudis on see, et nad leidsid kindla planeedipuuduse, mille suurus oli umbes 1,5–2,5 korda suurem kui Maa läbimõõt. Tundub, et tähed armastavad teha umbes selle suurusega planeete, seejärel minge umbes 2,5 -kordse meie suurusega. Miks? Ja miks me ei näe selliseid planeete meie Päikesesüsteem?
OK, enne kui ma selleni jõuan, teeme kogu asja, mis sulle meeldib.
Kepler on kosmosepõhine vaatluskeskus, mis on mõeldud vaatama ühte taevakohta, milles on umbes 150 000 tähte. Idee seisneb selles, et kui tähel on planeete ja planeedi orbiiti nähakse Maalt servapidi, siis kui planeet läheb otse tähe ette, näeme tähe heledust. See on nagu mini-varjutus, mida nimetatakse a transiit .
Ma selgitan seda kõike Crash Course Astronomy eksoplaneetide episood :
Crash Course Astronomy: eksoplaneedidPlaneetide leidmiseks kulub aega, sest peate ootama mitte ainult planeedi transiiti, vaid ka selle toimumist uuesti ja siis jälle a kolmas aega. Üks langus võib olla tingitud kõikvõimalikest probleemidest, näiteks täppipunktidest (nagu päikeselaigud, kuid teistel tähtedel) või muudest vaatevälja tähtedest, mis mõjutavad heledust. Teine langus teeb kindlaks, mida võiks võib olla eksoplaneedi aasta (üks langus, siis teine täielik orbiit hiljem), kuid tõeline enesekindlus saabub siis, kui kolmandat nähakse pärast teist järjepideva ajakavaga (teisisõnu, teine eksoplaneedi orbitaalperiood hiljem). Siis võite olla kindel, et olete planeedi leidnud.
Aja jooksul on välja antud katalooge praeguste Kepleri andmetega ja see on kaheksas selline kataloog. See uus hõlmab missiooni esimest nelja aastat ja astronoomid töötlesid kõik andmed täielikult ümber, sealhulgas kasutasid uusi ja keerukamaid tehnikaid, mis on välja töötatud alates esimesest sellisest vabastamisest.
Kui planeedi orbiit on meie ees, ei näe me transiiti. Kui see on serv, siis teeme. Krediit: Greg Loughlin
Andmetel on kaks olulist aspekti. Üks neist on languste vaheline periood, mis näitab planeedi aasta pikkust ja kaugust tähest (Kepleri nimi on astronoom Johannes Kepleri järgi, kes arvas, et Päikesesüsteemi planeedi orbiidiperiood on matemaatiliselt seotud selle kaugust Päikesest ja mida saab üldistada mis tahes tähe ümber tiirleva planeedi kohta). See ütleb teile ka ligikaudselt, kui kuum planeet on! Peate teadma ka kaugust, pluss tähe temperatuuri ja suurust; jahedamal tähel nagu punane kääbus võib olla planeet, mis tiirleb ümber Merkuuri lähemal kui Päike, kuid on siiski jahedam kui Maa.
Teine aspekt on blokeeritud tähevalguse osa. See ütleb teile planeedi suuruse, eeldades, et teate tähe suurust, millest enamikul juhtudel me teame vaatlusi Kecki observatooriumi abil .
Kõiki andmeid vaadates leidsid astronoomid 219 uut võimalikku eksoplaneeti (enne nende kinnitamist kandidaatideks). Neist 10 ei ole mitte ainult umbes sama suured kui Maa, vaid tiirlevad ka õigel kaugusel oma peremehetähest, et olla parasvöötmes, mida astronoomid nimetavad elamiskõlblikuks tsooniks. See on ligikaudu samaväärne temperatuurivahemikuga, mis on vajalik vedela vee saamiseks selle pinnal, nagu meil siin heal maal. See pole ainus asi, mis eluks vajalik, kuid see on hea koht alustamiseks.
number raha avaldamiseks
See uus kataloog toob elamukõlblikus tsoonis tiirlevate teadaolevate Maa-suuruste planeetide koguarvuks 30.
See on a palju . Ma tean, et see ei kõla 150 000 tähe seast kuigi palju, kuid arvestage sellega, et mitte kõik planeedid ei tiirle oma tähtede ümber Maa pealt vaadatuna. Enamik on nurga all, nii et nad igatsevad meie vaatenurgast oma tähti ja me ei näe transiiti. Statistiliselt võib öelda, et igatseme neist vähemalt 99%! Nii et tõesti selles taevalaigus Kepleri kellas on nende elamiskõlblikes tsoonides tõenäoliselt 3000 Maa suurust planeeti.
Kuid oodake, seal on veel midagi: galaktikas on sadu miljardeid tähti. Naiivselt ekstrapoleerides tähendab see, et Linnuteel on selliseid planeete miljardeid.
Miljardid .
Vau.
Kunstiteos, mis kujutab Maa-sarnast planeeti, mis tiirleb ümber välismaalase tähe. Kui palju neid planeete on Linnuteel? Tõenäoliselt miljardeid. Krediit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle
[Kunstiteos, mis kujutab Maa-suurust, isegi Maa-sarnast planeeti, mis tiirleb ümber välismaalase tähe. Kui palju neid planeete on Linnuteel? Krediit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle]
number manifestatsiooniks
Kuid see tähendab ka midagi muud. Kui leiate ühe objekti, on raske teada palju objektide klassist, kuhu see kuulub. Teil on ainult üks näide! Kui leiate džunglist imeliku sisaliku, on see huvitav, kuid see näitab teile ainult seda, et sellised sisalikud on olemas. Kas on ka suuremaid? Väiksem? Kui palju neid on? Kuidas nad söövad, kus nad elavad, kuidas nad teiste sisalikega suhestuvad?
Sama planeetidega. Ühe leidmine on suurepärane. Eksoplaneedid on olemas! See on tohutu uudis.
Kuid teadus algab tõesti siis, kui leiame rohkem. Veel palju. Tuhanded rohkem. Sealt algab eksoplanetaarne zooloogia.
Ja siin me praegu oleme. Kuna Kepleri kataloogis on tuhandeid eksoplaneete, hakkavad trendid end näitama. Paljud leitud planeedid on gaasigigandid nagu Jupiter, mõned isegi palju massiivsemad. Ilmselt on leitud palju Maa suuruseid planeete ja palju väiksemaid kui Neptuun.
See uus kataloog näitab aga midagi väga veidrat : Astronoomid leidsid palju planeete, mis on umbes sama suured kui Maa, kuni 1,5 korda suuremad kui meie läbimõõt. Kuid siis arv langeb järsku. Kui jõuate planeedile, mis on mõnevõrra suurem kui kaks korda suurem kui Maa, suurenevad numbrid uuesti. Seda nähti vanemates andmetes, kuid nüüd on andmed piisavalt täielikud, et näidata, et see pole tõrge. See on statistiliselt oluline; ehk siis päris.
Eksoplaneetide suuruste histogramm: leitud planeetide arv (vertikaaltelg) joonistatakse planeedi suuruse (horisontaaltelg) järgi. Pange tähele dioppi 1–2 Maa massi vahel. Võrdluseks on näidatud kahe eksoplaneedi kunstiteosed. Krediit: NASA/Ames/Caltech/Hawaii ülikool (B. J. Fulton)
See on väga huvitav. Alumises otsas nimetame neid planeete ülimaaks ja ülemises suuruses mini-Neptuunid (Neptuun on umbes neli korda laiem kui Maa). Tegelikult on mini-Neptuunid arvuliselt kõige levinum Kepleri proovis leiduv planeet!
See on ka huvitav. Meil pole oma päikesesüsteemis supermaad ega minipeptuunit. Mingil põhjusel, galaktika levinumaid planeete ei leidu meie Päikese ümber .
See ütleb meile midagi olulist, kuigi pole selge, mis see on. Võime siiski oletada. Planeedid tekivad keerlevast materjali kettast noore tähe ümber, mida nimetatakse protoplanetaarseks kettaks . Üksikasjad on keerulised, kuid üldiselt tekivad kõigepealt väikesed terad, mis seejärel suurenevad, kui need kokku puutuvad ja jäävad teiste terade külge. Miljonite aastate jooksul paisuvad need umbes kilomeetri kaugusele (me nimetame neid planeedimaalideks) ja need põrkuvad kokku, moodustades palju suuremaid tuhande kilomeetri laiuseid protoplaneete.
Joonis, mis näitab planeetide vahelist suhet. Kõik protoplanetaarselt kettalt; mõned kasvavad piisavalt suureks, et olla gaasigigandid, teised jäävad väikeseks nagu Maa. Kuid mõned väikesed kasvavad mini-Neptuunideks. Kõik kolm planeedirühma on erinevad. Krediit: NASA/Kepler/Caltech (T. Pyle)
Neist saavad tõeliste planeetide tuumad nagu Maa. Kui protoplaneedi Maa suuruse saavutamise ajaks saab materjal otsa, siis see lakkab kasvamast. Aga kui seal on veel asju, võib see suuremaks kasvada. Kui see jõuab umbes 1,5 korda Maa läbimõõduni (mis annaks selle üle 3 -kordse Maa massi*) gravitatsioon muutub piisavalt tugevaks, et hakata kinni pidama kergematest gaasidest nagu vesinik ja heelium. See on noore planeedi jaoks veelahkme hetk, sest seda gaasi on ümberringi palju. See võib kasvada palju suuremaks, hüppades tühimikust mini-Neptuuniks (vähemalt; sellest võib saada tõeline gaasigigant nagu Saturn või Jupiter, kuid need on kaugelt vähem levinud kui mini-Neptuunid).
Vähemalt selline on praegune mõte. Aga kui see on tõsi, siis miks ei ole siin ühtegi neist supermaadest või mini-Neptuunidest, kes tiirlevad ümber Päikese? Sellest pole aru saadud. Hüpoteese on palju ja üks käsitleb Jupiteri. Suureks kasvades oleks Jupiter interakteerunud protoplanetaarse kettaga, rännates kettast materjali ammutades päikese poole. See ajas seal ketta üles ja kõik tekkivad protoplaneedid oleksid üksteise sisse löönud, saates prahi lendu. Suur osa sellest heideti välja sisemisest päikesesüsteemist, kuid see, mis jäi, moodustas planeedid, mida me praegu näeme. Kuna materjali oli vähem, on meie sisemise päikesesüsteemi teise põlvkonna planeedid väiksemad. Pärast seda tõmbas gravitatsiooniline koostoime Saturniga Jupiteri tagasi ja meil on süsteem, mida me praegu näeme.
See võib olla õige või mitte; astronoomid on selle selgitamisel alles algusjärgus! Lihtsalt vaadates meie enda päikesesüsteemi, on raske teada, mis on mis. Võrdlemine ja vastandamine on suurepärane võimalus välja selgitada meie kohaliku süsteemi salapärane päritolu ja kasvavad valud ning hea uudis on see, et meil on nüüd palju teisi planeedisüsteeme, millega meie omi võrrelda.
See on mitte just õrn meeldetuletus astronoomia ühest imelisemast aspektist: kui me vaatame universumit, vaatame ja uurime triljoneid kilomeetreid eemal leiduvaid objekte, leiame, et mõistame oma kodu parem.
Kui see oleks ainus põhjus, miks me teadust tegime, oleks see ainuüksi seda väärt.
*Planeedi mass sõltub selle ruumalast ja selle maht suureneb raadiuse kuubikuna. Seega on Maast 1,5 korda laiemal planeedil 1,5 x 1,5 x 1,5 = 3,4 Maa mass. See on ligikaudne hinnang, kuid piisavalt lähedal. Asi on selles, et gravitatsioon on palju tugevam.
[Top pildi krediit: N ASA/JPL-Caltech ]
