Екзопланета
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Екзоплане́та (екстрасо́нячна плане́та) — планета, що обертається навколо іншої зірки, тобто не приналежна до Сонячної системи. Планети надто малі й тьмяні у порівнянні з зірками, а самі зірки — надто далеко від нас знаходяться (найближча — на відстані приблизно 38 000 000 000 000 кілометрів). Тому тривалий час задача виявлення планет біля інших зірок була нерозв'язною. Зараз такі планети стали виявляти завдяки вдосконаленим науковим методам, найчастіше на межі їхніх можливостей. На березень 2006 уже відомо 193 екзопланети в 165 планетних системах.
Зміст |
[ред.] Історія відкриття
Вперше екзопланети були зареєстровані у нейтронної зірки PSR 1257+12, їх відкрив астроном Алекс Вольцшан у 1991. Ці планети були визнані вторинними, тобто такими, які виникли вже після вибуху наднової.
У 1995 році астрономи Мішель Майор та Дідьє Квелоц з допомогою надточного спектрометра виявили похитування зірки 51 Пегаса з періодом 4,23 діб. Планета, що викликає похитування, нагадує Юпітер, але знаходиться у безпосередній близькості від світила. У середовищі астрономів планети цього типу так і звуться «гарячі юпітери».
В подальшому шляхом вимірювання променевої швидкості зірок для пошуку їхніх періодичних доплерівських змін було виявлено більше сотні екзопланет.
Зрозуміло, що старання дослідників були спрямовані на пошук планет подібних Землі. І ось в серпні 2004 року була виявлена перша така планета, в системі зірки μ Жертовника. Планета робить оберт навколо світила за 9,55 діб, відстань до зірки 0,09 а. о., температура на поверхні порядка 900 K. Маса її оцінюється приблизно в 14 мас Землі.
У 2004 році було отримано перше зображення (в інфрачервоних променях) об'єкта-кандидата на екзопланету 2M1207. Популярна замітка: Планета поблизу коричневого карлика.
[ред.] Майбутні програми пошуку
Пошук екзопланет продовжується. На черзі наступні проекти:
Корот (COROT) (ЄКА) — на орбіту виводиться спеціалізований 30-сантиметровий космічний телескоп, що знімає криві блиску багатьох зірок у момент проходження перед ними планет. Очікуваний час запуску — жовтень 2006 р. Передбачається з його допомогою виявити десятки планет земного типу.
Кеплер (НАСА) — запуск в жовтні 2008 року космічного телескопа Шмідта 0,95 м., здатного одночасно відслідковувати 100 000 зірок. Планується виявити порядку 50 планет подібних до Землі або ж порядку 600 планет в 2,2 рази переважаючих Землю за розміром.
Також у більш далекому майбутньому планується запуск оптичного інтерферометра SIM (НАСА), систем інфрачервоних телескопів IRSI/DARWIN (ЄКА) і TPF (НАСА).
[ред.] Методи пошуку екзопланет
- Астрометричний метод. Заснований на зміні власного руху зірки під гравітаційним впливом планети. Хоча за допомогою астрометрії були уточнені маси деяких екзопланет, жодного підтвердженого відкриття зробити не вдалося. Майбутнє цього методу пов'язане з орбітальними місіями, такими як SIM.
- Метод транзитної фотометрії, пов'язаний із проходженням планети на тлі зірки. Дозволяє визначити розміри, а в поєднанні з методом Доплера - щільності планет. У цей час (2006) виявлено 10 транзитних планет.
- Гравітаційне лінзування. У цього методу вкрай обмежене застосування, тому що між спостережуваною зоряною системою й Сонцем повинна бути інша зірка, що фокусує своїм гравітаційним полем світло спостережуваної зоряної системи. Повторне спостереження неможливо. Метод чутливий до планет з малою масою, аж до земної. На 2006 рік відкриті 4 планети.
- Спектрометричне вимірювання радіальної швидкості зірок (метод Доплера). Це найрозповсюдженіший метод. З його допомогою можна виявити планети з масою не менше кількох мас Землі, що розташовані в безпосередній близькості від зірки і планети-гіганти з періодами до ~10 років. Планета, обертаючись навколо зірки, немов би розгойдує її, і ми можемо спостерігати доплерівське зміщення спектру зірки.
[ред.] Властивості екзопланет
Планети виявлені приблизно в 6% зірок, включених у програми пошуків. Їхня частка зростає в міру накопичення даних і вдосконалювання техніки спостереження.
Більшість відкритих екзопланет - це планети-гіганти (тому що планети інших типів виявити складніше). Останнім часом відкрито також кілька планет з масами порядку маси Нептуна і нижче.
Спостерігається залежність кількості планет-гігантів від вмісту важких елементів (металів) у зірках. Системи із планетами-гігантами зустрічаються також переважно в зірок сонячного типу (класів K5-F5), в той час як у червоних карликів їхня частка значно менша (у 200 спостережуваних червоних карликів виявлена поки що тільки одна подібна система). Останні відкриття, зроблені методом гравітаційного мікролінзування, говорять про широку розповсюдженість систем з планетами середньої маси типу Урана і Нептуна замість газових гігантів. Це в першу чергу стосується маломасивних зірок і зірок з низьким вмістом металів.
Для ряду планет отримана оцінка їхнього діаметра, що дозволяє визначити їхню щільність, а також робити припущення щодо наявності масивних ядер, що складаються з важких елементів. Європейські астрономи під керівництвом Трістана Гійо (Tristan Guillot) з Обсерваторії Лазурового узбережжя (Франція), встановили, що при порівнянні щільності планет із вмістом металів у їхніх зірках є певна кореляція. Планети, сформовані навколо зірок, які є настільки ж багатими металом, як наше Сонце, мають маленькі ядра, у той час як планети, зірки яких містять у два-три рази більше металів, мають набагато більші ядра.
[ред.] Деякі планетні системи
- 51 Пегаса
- υ Андромеди
- ε Ерідана
- 55 Рака
- μ Жертовника
- 47 Великої Ведмедиці
- γ Цефея
- Gliese 876
- HD 209458
- OGLE-TR-56
- OGLE-235/MOA-53
- 2M1207
- PSR 1257+12
- HD 188753
На початку 2005 року були відкриті наступні 12 планет. Серед них газовими гігантами являються шість. Серед інших шести одна є найменшою серед усіх відомих екзопланет. Вона в п'ять разів менша за Плутон по размірам. Відкрити її допомогла та обставина, що зірка навколо якої оберталася планета — пульсар. Планета вносила в процес випромінювання пульсара періодичні нерівномірності, завдяки чому вона й була знайдена.
[ред.] Наслідки відкриття екзопланет
Відкриття екзопланет дозволило астрономам зробити висновок: планетні системи - явище в космосі розповсюджене. немає загальновизнаної теорії утворення планет, але тепер, коли з'явилася можливість підвести статистику, ситуація в цій області змінюється на краще. Більшість виявлених систем сильно відрізняється від сонячної - швидше за все це пояснюється селективністю застосовуваних методів (легше за все виявити короткоперіодичні масивні планети). У більшості випадків планети, подібні до Землі, сучасними методами в таких планетних системах виявити поки неможливо. Цікаво, що в зірки Епсілон Ерідана (яка разом з Тау Кита і Епсілон Індіанця вважається однієї із трьох найближчих до Сонця зірок, що підходять для існування життя, див. SETI) також виявлена планетна система, хоча вірогідність цього відкриття поки залишається під сумнівом.
