Egzoplaneta

Z encyklopediafantastyki.pl
(Przekierowano z Planeta pozasłoneczna)
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
LEKSYKON FANTASTYKI
science
Planety sa wszedzie. Żródło; Internet

Egzoplaneta (planeta pozasłoneczna) – planeta znajdująca się w pozasłonecznym układzie planetarnym, krążąca wokół gwiazdy (lub gwiazd) innej niż Słońce.

Najczęściej pozasłoneczne układy planetarne znacznie różnią się od Układu Słonecznego, co po części może być pozorem wynikającym z niedoskonałości metod ich wykrywania. Analizy sugerują, że niektóre spośród układów zawierających planetę na bardzo ekscentrycznej orbicie, w rzeczywistości mogą być złożone z kilku planet na orbitach prawie kołowych.

Spis treści

Odkrycie pierwszych planet pozasłonecznych

Aleksander Wolszczan - odkrywca pierwszego pozasłonecznego układu planetarnego.
Porównanie Wewnetrznych obszarów Układu Słonecznego z układem planetarnym wokół pulsara PSR 1257+12, odkrytym przez Aleksandra Wolszaczna.

Astronomowie bardzo długo nie potrafili udowodnić istnienia tych odległych światów. W 1988 roku stwierdzono, że gwiazdę gamma Cephei najprawdopodobniej okrąża masywna planeta, ale odkrycie zostało potwierdzone dopiero w 2003 roku.

Wcześniej, bo w roku 1992 Aleksander Wolszczan oraz Dale Frail zauważyli, że ruch pulsara PSR 1257+12 ulega dziwnym zakłóceniom. Aby wyjaśnić nieregularności w ruchu sformułowali hipotezę, że na ruch gwiazdy wpływają okrążające ją planety. Dokładne badania PSR 1257+12 wykazały, że Wolszczan oraz Frail mieli rację i wokół pulsara znajduje się układ planetarny, prawdopodobnie zawierający także pas planetoid.


Wolszczan ponumerował swoje planety literami od A do C według wzrastającej odległości od pulsara. Później odkryty czwarty obiekt, oznaczony PSR 1257+12 D, najprawdopodobniej nie jest planetą, lecz kometą okrążającą pulsara. Obecnie dla odkrywanych planet przyjęto oznaczanie ich począwszy od litery b według kolejności od słońca, bądź czasu odkrycia.

Planeta Masa (M Jowisza) Okres orbitalny (dni) Półoś wielka (j.a.) Ekscentryczność
b (A) 7×10-5 25,262 ± 0,003 0,19 0
c (B) 0,013 66,5419 ± 0,0001 0,36 0,0186 ± 0,0002
d (C) 0,012 ± 0,0006 98,2114 ± 0,0002 0,46 0,0252 ± 0,0002
e (D) ~1×10-6 ~1300 ~2,6 ?

Metody poszukiwań egzoplanet

Pierwszą planetę pozasłoneczną, krążącą wokół „zwykłej” gwiazdy należącej do ciągu głównego, odnaleziono dopiero w 1995 roku. Dzięki wnikliwej obserwacji widma gwiazdy 51 Pegasi stwierdzono, że okrąża ją planeta. Odkryty układ znacznie różnił się od Układu Słonecznego. 51 Pegasi b (inaczej Bellerophon) okazała się być planetą wielkości Jowisza (0,57 M Jowisza) krążącą w odległości zaledwie 0,05 j.a., czyli dwadzieścia razy mniejszej niż odległość dzieląca Ziemię od Słońca.

Astronomowie odkryli tego typu planetę nie przez przypadek. Bliskość do gwiazdy macierzystej oraz duża masa sprzyjała skutecznemu zastosowaniu nowej metody poszukiwania planet pozasłonecznych. Gwiazda wraz ze swoją planetą (lub planetami) tworzy układ mas wzajemnie na siebie oddziałujących. Oba ciała obiegają wspólny środek masy układu, co oznacza, że gwiazda nie tylko kręci się wokół własnej osi, ale również przemieszcza się w przestrzeni, raz zbliżając się do Ziemi, raz od niej oddalając. Taka wędrówka powoduje, iż linie widmowe badanej gwiazdy raz przesuwają się w stronę fioletu, a raz w stronę czerwieni (patrz efekt Dopplera). Badając takie przesunięcie astronomowie potrafią z dużą dokładnością dowieść, ile i jak duże planety obiegają badaną gwiazdę. metoda ta jest jednak najskuteczniejsza jak dotąd.

  • Astrometria – przez prawie 50 lat astronomowie usiłowali odnaleźć planety pozasłoneczne za pomocą astrometrii, czyli precyzyjnych pomiarów ruchu gwiazd po sferze niebieskiej, zaburzanego przez krążące planety.
  • Obserwacje tranzytów, czyli przejść planety przed tarczą gwiazdy, przynoszą dziś już duże sukcesy, mimo wszystkich ograniczeń tej metody. Pierwszą planetą pozasłoneczną, dla której zaobserwowano tranzyt, jest HD 209458 b, a pierwszą planetą odkrytą za pomocą tej metody jest OGLE-TR-56b. Technika ta daje możliwość wyznaczenia nie tylko masy, ale i promienia, a więc także gęstości planety. Pozwala również odkrywać globy bardzo odległe od Ziemi. Pozwoliła ona także odkryć atmosferę planety HD 209458 b, której skład chemiczny pozwoliły ustalić dalsze obserwacje.
  • Bezpośrednia obserwacja planety w niektórych szczególnych przypadkach także jest możliwa. Masywne, młode globy emitują duże ilości promieniowania podczerwonego; jeśli znajdują się one odpowiednio daleko od macierzystych gwiazd, można zarejestrować ich światło. Pozostaje wtedy tylko udowodnić, że mamy do czynienia z planetą, a nie brązowym karłem. Bezpośrednią obserwację planet skalistych mają dopiero zapewnić planowane olbrzymie teleskopy, takie jak E-ELT, Thirty Meter Telescope, a w dalszej perspektywie teleskop kosmiczny ATLAST. Pierwszym ciałem, którego planetarną naturę potwierdzono tą metodą, był obiekt 2M1207b.
  • Mikrosoczewkowanie grawitacyjne – zjawisko to polega na ugięciu światła odległych gwiazd, gdy na ich tle przesuwa się planeta, co prowadzi do chwilowego pojaśnienia blasku. Jak dotąd (stan na 24 marca 2012) zaobserwowano w ten sposób 15 planet[2]. W 2005 roku zespół OGLE doniósł o odkryciu w ten sposób planety typu ziemskiego, OGLE-2005-BLG-390L b; żadna inna metoda nie pozwala w tym czasie znajdować tak małych globów. Tą metodą odkryty został układ OGLE-2006-BLG-109L, przypominający Układ Słoneczny w miniaturze. Wiemy, że zawiera on dwie planety – odpowiedniki Jowisza i Saturna, a może także posiadać wewnątrz ich orbit mniejsze ciała np. wielkości Ziemi. Informację o tym układzie planetarnym, autorstwa polskich naukowców z zespołu A.Udalskiego, zamieścił w lutym 2008 tygodnik Science.
  • Chronometraż pulsarów, gwiazd podwójnych lub pulsujących białych karłów. Tą metodą odkryto pierwsze potwierdzone planety pozasłoneczne, krążące wokół pulsara PSR 1257+12.

Liczba znanych planet pozasłonecznych

Na dzień 16 kwietnia 2012 Encyklopedia Pozasłonecznych Układów Planetarnych podaje liczbę planet potwierdzonych równą 763. Ponadto 159 planet niepotwierdzonych lub kontrowersyjnych, 13 planet swobodnych i w gromadach, a także przeszło 2300 kandydatów związanych z misja KEPLER.

Typy planet pozasłonecznych

  • Gazowe Olbrzymy

Planety, które nie posiadają stałej powierzchni, a skały nie stanowią znacznej części ich masy. Posiadają gęstą atmosferę, mogą być zbudowane głównie z gazu lub lodu; mają także niewielkie metaliczne, skalne lub skalno-lodowe jądro. Cechą wszystkich takich obiektów astronomicznych jest ich bardzo duży rozmiar i stosunkowo mała gęstość.

  • Gorące Jowisze

Klasa planet pozasłonecznych, gazowych olbrzymów, których orbita położona jest blisko macierzystej gwiazdy. Inna stosowana nazwa to planeta klasy Pegaza. Większość odkrytych do tej pory gorących jowiszów krąży po orbitach znacznie ciaśniejszych niż orbita Merkurego. Szacowany promień orbity niektórych z nich to około 0,05 j.a. Drugą charakterystyczną cechą gorących jowiszów jest ich niska gęstość, która jest wynikiem wysokiej temperatury oraz wiatru gwiazdowego rozdmuchującego zewnętrzne warstwy atmosfery. Niektóre spośród tych planet doświadczają zjawiska parowania atmosfer - promieniowanie gwiazdy intensywnie „zdmuchuje” wodór i hel z wyższych warstw atmosfery. Powoduje to powstanie gazowej otoczki, rozciągającej się w warkocz, przypominający gigantyczny warkocz kometarny.

  • Gorące Neptuny

Planety typu gorącego neptuna różnią się od odkrytych wcześniej gorących jowiszy nie tylko niższą masą, ale także budową. Przypuszczalnie głównym składnikiem gorących neptunów są wysokotemperaturowe odmiany lodu, utrzymywane w stanie stałym przez wysokie ciśnienie. Oprócz lodu wodnego, płaszcz planety może zawierać także stały metan i amoniak. Taka mieszanka ma mniejszą gęstość niż czysty lód wodny, w związku z czym zawierające ją ciało ma większy promień. Ponad warstwą lodową rozciąga się rozległa atmosfera wodorowo-helowa, która może też zawierać znaczne ilości pary wodnej.

  • Planety Skaliste

Planety, która posiadają skalną lub skalno-lodową powłokę jądra metalicznego. Charakteryzuje je duża gęstość (w porównaniu z gazowymi olbrzymami), stała powierzchnia i niewielka masa (do kilku-kilkunastu mas Ziemi).

Pierwszą planetą pozasłoneczną, co do której mamy pewność że jest ciałem skalistym, jest COROT-7 b. Planeta ma gęstość nieznacznie większą niż Ziemia i pięciokrotnie większą masę, a jej powierzchnia jest prawdopodobnie pokryta lawą, ze względu na bardzo wysoką temperaturę (~2000 K) związaną z bliskością gwiazdy.


  • Inne

Wyróżnia się również lodowe olbrzymy podobne do Urana lub Neptuna oraz nie występujące w Układzie Słonecznym planety lawowe krążące tak blisko swoich gwiazd, że są to planety stopionych skał. Osobnym rodzajem jest też planeta oceaniczna, której przedstawicielem wydaje się być GJ 1214 b.

Ekosfery

Umiejscowienie ekosfery wokół gwiazd różnych typów. Źródło: Internet

Ekosfera (ekostrefa, a także "strefa warunków sprzyjających powstaniu życia", "strefa zamieszkiwalna" (ang. habitable zone)) – strefa wokół gwiazdy, o kształcie zbliżonym do warstwy sferycznej, w której obrębie na wszystkich znajdujących się planetach mogą panować warunki fizyczne i chemiczne umożliwiające powstanie, utrzymanie i rozwój organizmów żywych, z których za najistotniejszy uważane jest istnienie ciekłej wody.

W ostatnich latach odkryto kilka planet krążących w ekosferach. W układzie Gliese 581 krąży nawet 6 planet, spośród których kilkukrotnie masywniejsza od Ziemi Gliese 581 d krąży blisko zewnętrznego skraju ekosfery, a Gliese 581 g w jej środkowej części. W układzie Kepler-22 planeta znajduje się wewnątrz ekosfery swojej gwiazdy.

Spośród obecnie znanych planet, których odkrycie zostało potwierdzone, najbardziej prawdopodobne jest istnienie ciekłej wody na powierzchni "superziemi" HD 85512 b.

Najbardziej znaczace odnośniki w literaturze

Linki zewnetrzne

Encyklopedia Pozasłonecznych Układów Planetarnych

NASA's Exoplanet Exploration Program

Osobiste
Przestrzenie nazw
Warianty
Działania
Nawigacja
Narzędzia
Pomoc
Szablony