Скуп нових планета показује да је наш Сунчев систем веома чудан и не знамо зашто

Који Филм Да Видите?
 
>

Добро, ово је заиста супер вест : Астрономи су објавили нови каталог егзопланета - ванземаљских планета које круже око других звезда - које је открила свемирска летелица Кеплер, а њихов укупан број сада износи 2335 верификованих планета, са још 1700 чека на потврду. Ових, 30 потврђено је да су отприлике величине Земље и да круже у настањивим зонама својих звезда, а још 20 чека на потврду!



То је то Невероватно . Нови резултати додају 219 нових кандидата за егзопланете, од којих је 10 земаљских.

Е, то је блистава вест (коју ћу објаснити за секунду). Међутим, занимљивија научна вест је да су открили одређену оскудност планета у распону величина између око 1,5 и 2,5 пута пречника Земље. Чини се да звезде воле да праве планете приближно те величине, а затим прескоче на око 2,5 пута већу од наше величине. Зашто? И зашто не видимо такве планете унутра наше Сунчев систем?







зашто је мафија 3 оцењена као м

У реду, пре него што дођем до тога, хајде да урадимо целу ствар да вас упознамо са оним шта је шта.

Кеплер је свемирска опсерваторија дизајнирана да гледа у једно место на небу које има око 150.000 звезда. Идеја је да ако звезда има планете, а орбита планете се види са Земље, онда кад год планета прође директно испред звезде, видећемо пад светлости звезде. То је попут мини помрачења, званог а транзит .

Објашњавам све ово у епизода егзопланета из астрономије Црасх Цоурсе :

Астрономија курса судара: Егзопланете

За стварно проналажење планета потребно је време, јер морате чекати не само да планета прође, већ и да се то догоди опет , а затим поново а трећи време. Један пад може бити узрокован разним проблемима, попут звезданих тачака (попут сунчевих пега, али на другим звездама) или других звезда у видном пољу које утичу на резултате осветљења. Други пад утврђује шта можда бити година егзопланете (један пад, затим још један пуном орбитом касније), али право поверење долази када се трећи види после другог са доследним временом (другим речима, други орбитални период егзопланете касније). Тада можете бити сигурни да сте пронашли планету.





Временом су објављени каталози са актуелним Кеплер подацима, а ово је осми такав каталог. Ова нова обухвата прве четири године мисије, а астрономи су у потпуности обрадили све податке, укључујући употребу нових и софистициранијих техника развијених у времену од првог таквог објављивања.

транзитна геометрија егзопланете

Ако је орбита планете окренута према нама, не видимо транзит. Ако је на ивици, знамо. Кредит: Грег Лоугхлин

Постоје два важна аспекта података. Један је период између падова, који вам говори о дужини године планете, као и о њеној удаљености од звезде (Кеплер је добио име по Јоханнесу Кеплеру, астроному који је открио да је орбитални период планете Сунчевог система математички повезан са његова удаљеност од Сунца, и која се може генерализовати за планету која кружи око било које звезде). Такође вам отприлике говори колико је планета врела! Морате знати удаљеност, плус температуру и величину звезде; хладнија звезда попут црвеног патуљка може имати планету која кружи око ње ближе него што Меркур кружи око Сунца, а ипак бити хладнија од Земље.

Други аспект је блокиран део звездане светлости. То вам говори о величини планете, под претпоставком да знате величину звезде, што у већини случајева и знамо опажања помоћу опсерваторије Кецк .

Прегледајући све податке, астрономи су пронашли 219 нових могућих егзопланета (пре потврде да су класификовани као кандидати). Од њих 10 није само приближно исте величине као Земља, већ такође орбитирају на правој удаљености од звезде домаћина да буду умерене, у ономе што астрономи зову настањивом зоном. То је отприлике еквивалент температурном опсегу потребном за течну воду на површини, као што то радимо овде на доброј Земљи. То није једино што је потребно за живот, али то је добро место за почетак.

Овај нови каталог доводи до 30 познатих планета величине Земље које круже у настањивој зони.

То је лот . Знам да не звучи много од 150.000 звезда, али узмите у обзир да све планете не круже око својих звезда ивице гледано са Земље. Већина је под углом, па им недостају звезде са наше тачке гледишта, а ми не видимо транзит. Статистички гледано, недостаје нам бар 99% њих! Дакле, заиста у том комаду неба Кеплер сатови вероватно имају 3000 планета величине Земље у њиховим насељивим зонама.

Али чекај, има још тога: У галаксији постоје стотине милијарди звезда. Екстраполирајући наивно, то значи да у Млечном путу постоје милијарде таквих планета.

Милијарде .

Вау.

уметничко дело егзопланете налик земљиУвеличати

Уметничко дело које приказује планету налик Земљи која кружи око ванземаљске звезде. Колико ових планета постоји у Млечном путу? Вероватно милијарде. Заслуге: НАСА/ЈПЛ-Цалтецх/Т. Пиле

[Уметничко дело које приказује планету величине Земље, чак и Земљу која кружи око ванземаљске звезде. Колико ових планета постоји у Млечном путу? Заслуге: НАСА/ЈПЛ-Цалтецх/Т. Пиле]

Али ово значи и нешто друго. Када пронађете један објекат, тешко је знати много о класи објеката којима припада. Имате само један пример! Ако нађете чудног гуштера у џунгли, то је занимљиво, али само вам показује да такви гуштери постоје. Има ли већих? Мањи? Колико их има? Како се хране, где живе, како се односе према другим гуштерима?

магични школски аутобус поново вози преглед

Исто је и са планетама. Проналажење једног је одлично. Егзопланете постоје! То је огромна вест.

Али наука заиста почиње када нађемо више. Много више. Хиљаде више. Ту почиње егзопланетарна зоологија.

И ту смо сада. Са хиљадама егзопланета у Кеплер каталогу, трендови почињу да се показују. Много пронађених планета су гасни дивови попут Јупитера, неки чак и много масивнији. Очигледно је пронађено много планета величине Земље и много мање од Нептуна.

Овај нови каталог показује нешто врло чудно : Астрономи су пронашли много планета отприлике исте величине као Земља, до око 1,5 пута више од нашег пречника. Али онда број нагло опада. Када дођете на планете нешто веће од двоструко веће од Земље, бројеви се поново повећавају. То се видело у старијим подацима, али сада су подаци довољно потпуни да покажу да то није грешка. То је статистички значајно; односно стваран.

хистограм величина егзопланетаУвеличати

Хистограм величина егзопланета: Број пронађених планета (вертикална оса) уцртане у односу на величину планете (хоризонтална оса). Обратите пажњу на диоп између 1 и 2 масе Земље. За поређење су приказана уметничка дела две егзопланете. Заслуге: НАСА/Амес/Цалтецх/Универзитет на Хавајима (Б. Ј. Фултон)

То је то врло занимљиво. На доњем крају те планете називамо супер-Земљама, а на горњој величини су мини-Нептуни (Нептун је око 4 пута шири од Земље). Заправо, мини-Нептуни су по броју најчешћа врста планета која се налази у узорку Кеплер!

сањајући о свом бившем

То је такође занимљиво. У нашем Сунчевом систему немамо супер-Земљу или мини-Нептун. Из неког разлога, најчешће планете у галаксији се не налазе око нашег Сунца .

То нам говори нешто важно, иако није јасно шта је то. Међутим, можемо претпоставити. Планете се формирају од вртлог диска материјала око младе звезде која се зове протопланетарни диск . Детаљи су компликовани, али генерално се прво формирају ситна зрна, а затим расту док се сударају и лепе за друга зрна. Милионима година они набрекну до километар попречно (ми то називамо планетезималима), а они се сударају и формирају много веће протопланете, широке око хиљаду километара.

породично стабло егзопланетеУвеличати

Цртеж који приказује однос између планета. Све са протопланетарног диска; неки расту довољно велики да постану гасни дивови, други остају мали попут Земље. Али неки мали прерасту у мини-Нептуне. Све три групе планета су различите. Заслуге: НАСА/Кеплер/Цалтецх (Т. Пиле)

Они постају језгра правих планета попут Земље. Ако материјал потроши до тренутка када протопланет достигне величину Земље, онда престаје да расте. Али ако још има ствари, може се повећати. Једном када достигне око 1,5 пута пречник Земље (што би му дало више од 3 пута већу масу од Земље*) гравитација постаје довољно јака да почне да се држи за лакше гасове попут водоника и хелијума. Ово је преломни тренутак за младу планету, јер у близини има много тог гаса. Може постати много већи, прескачући јаз да би постао мини-Нептун (у најмању руку; могао би да прерасте у правог гасног гиганта попут Сатурна или Јупитера, али они су далеко ређи од мини-Нептуна).

Бар је то тренутно размишљање. Али ако је истина, зашто нема ових супер-Земљи или мини-Нептуна овде који круже око Сунца? То се не разуме. Хипотеза има на претек, а једна се бави Јупитера. Како је растао, Јупитер би био у интеракцији са протопланетарним диском, мигрирајући према Сунцу док је црпио материјал са диска. Узбуркао је тамошњи диск и све протопланете које би се формирале би се разбиле једна о другу и послале крхотине. Већи део тога избачен је из унутрашњег Сунчевог система, али оно што је остало формирало је планете које сада видимо. Пошто је било мање материјала, планете друге генерације које имамо у унутрашњем Сунчевом систему су мање. Након тога, гравитационе интеракције са Сатурном повукле су Јупитер и ми имамо систем који сада видимо.

То може или није тачно; астрономи су још у раној фази да ово схвате! Гледајући сопствени соларни систем, тешко је знати шта је шта. Поређење и супротстављање одличан је начин да се открије мистериозно порекло и растући болови нашег локалног система, а добра вест је да сада имамо много других планетарних система са којима можемо упоредити наш.

Ово је не тако нежан подсетник на један од најлепших аспеката астрономије: Када завиримо у Универзум, гледајући и проучавајући објекте које налазимо трилионима на трилионима километара далеко, откривамо да разумемо сопствени дом боље.

Да је то једини разлог зашто смо се бавили науком, само би то вредело.

*Маса планете зависи од њене запремине, а запремина се повећава као коцка полупречника. Дакле, планета 1,5 пута шира од Земље има 1,5 к 1,5 к 1,5 = 3,4 масе Земље. Ово је груба процена, али довољно близу. Поента је да је гравитација много јача.

[Кредит за најбољу слику: Н АСА/ЈПЛ-Цалтецх ]