Cos'è un esopianeta? Esempi di esopianeti

La gente ha sognato a lungo che prima o poi, nello spazio, nelle vicinanze di noi, la vita sarà rivelata, anche se in una forma che non è simile alla nostra. Numerose storie e storie fantastiche, film sull'incontro dei rappresentanti della Terra e civiltà extraterrestri eccitano l'immaginazione e godono dello stesso successo.

Tra i tanti oggetti spaziali L'attenzione speciale degli scienziati è attratta dai cosiddetti pianeti extrasolari come potenziali oggetti per l'origine e lo sviluppo di forme di vita extraterrestri. Cosa rappresentano?

Breve storia

Per la prima volta un astronomo all'Osservatorio di Madras, il capitano Jacob, annunciò la possibilità dell'esistenza di sistemi planetari in altre stelle nel 1855. Riguardava il sistema della doppia stella 70 Ophiuchi. L'ipotesi fu confutata da studi successivi condotti negli anni '90 del XIX secolo, ma il precedente fu creato e la ricerca di sistemi planetari al di fuori del sistema solare fu iniziata.

Nel corso del ventesimo secolo, "scoperte" hanno avuto luogo periodicamente, che non sono state confermate in seguito. E solo nel 1988, gli scienziati canadesi hanno scoperto un pianeta extrasolare vicino alla stella Gamma Cepheus A (Alrai). Tuttavia, la conferma di questa straordinaria scoperta ha richiesto anni e la sua esistenza è stata confermata solo nel 2002. Pertanto, il campionato appartiene ancora agli astronomi svizzeri Didier Kelo e Michel Mayor, che nel 1995 scoprirono il primo pianeta extraterrestre - alla stella 51 Pegasus.

definizione

Cos'è un esopianeta? Questo corpo celeste, come la Terra, ruota attorno alla sua stella: la stella. Ad oggi, hanno aperto circa tremila. La stragrande maggioranza di loro sono giganti gassosi, simili al nostro Giove, Nettuno e Saturno, ma li superano in modo significativo in massa. La vita su corpi celesti così caldi nel solito senso, cioè in forma proteica, molto probabilmente è assente.

A partire da gennaio 2018, l'esistenza di 3.726 esopianeti è stata ufficialmente confermata, e circa un migliaio di questi corpi celesti sono ancora in attesa di conferma ufficiale del loro status utilizzando i telescopi terrestri.

Esopianeti giganti

Giganti giganti del gas sono classificati in base alla loro temperatura e alle caratteristiche dell'atmosfera, in apparenza. In totale, ci sono cinque classi:

1. Nuvole di ammoniaca Questi sono esopianeti situati lontano dalle loro stelle, nel cortile dei loro sistemi solari, a temperature inferiori ai -100 gradi Celsius. L'anno sugli esopianeti di questo tipo sarà molto lungo per gli standard terreni. I pianeti solari come Giove e Saturno appartengono a questo tipo. Possibili pianeti extrasolari di questo tipo - Mu Altar e, 47 Ursa Major c. Le principali scoperte sono ancora avanti. È anche possibile che l'esopianeta si trovi a una distanza non troppo significativa dalla sua stella, ma ruoti attorno a un luminare debole, una nana rossa. Poi anche lei cade in questa classe.
2. Nuvole d'acqua La temperatura della superficie è di -20 gradi Celsius o inferiore. Rifletti bene la luce. Oltre alla sospensione d'acqua, ci sono molti metano e idrogeno nelle nuvole di tali corpi celesti, quindi è difficile attribuirli a esopianeti adatti alla vita. Questi sono giganti gassosi la cui lontananza dalla loro stella è paragonabile a quella della terra. Un esempio è l'esopianeta 47 Orsa Maggiore b. Non ci sono tali corpi celesti nel sistema solare.
3. Esopianeti senza nuvole. Questi pianeti, come suggerisce il nome, sono privi di nuvole e quindi hanno una scarsa riflettività. Per l'osservatore, la loro superficie è blu. Le temperature vanno da +80 gradi Celsius a +530. Nel sistema solare non ci sono tali pianeti. Se lo fossero, si troverebbero approssimativamente nell'orbita di Mercurio. Un esempio è 79 balene b.
4. Pianeti extrasolari con forti linee spettrali di metalli alcalini. Hanno una temperatura superficiale di oltre 600 gradi (possibilmente fino a +1000) gradi Celsius, e quindi l'anidride carbonica e il vapore di metallo alcalino prevalgono dalla loro atmosfera. Possiedono una riflettività molto bassa. Un esempio è l'esopianeta TrES-2 b, la cui riflettività è inferiore a quella della fuliggine. Hanno un colore grigio-rosato, nel Sistema Solare dovrebbero trovarsi in un'orbita più vicina al Sole di quella di Mercurio.
5. Nuvole di silicio Quali sono gli esopianeti con nuvole di silicio? Questi sono corpi celesti di gas, la cui temperatura è superiore a +1100 gradi Celsius. La loro superficie è coperta da nuvole continue costituite da silicati e vapori di ferro. Per questo motivo, la riflettività è piuttosto alta. Questi pianeti extrasolari adatti alla vita sono difficili da definire come quelli coperti di nuvole di ammoniaca, sui quali regna il terribile freddo. Hanno un colore grigio-verde e si trovano in prossimità del loro sole, quindi è impossibile rilevarli visivamente, perché la loro luminosità non sarà visibile. Il rappresentante più famoso è 51 Pegasus b.

La classificazione di cui sopra è stata proposta da David Sudarsky, un astrofisico dell'Università dell'Arizona.

Pianeti extrasolari di tipo terrestre

Molto più probabilità di rilevare la vita su altri pianeti di sistemi stellari alieni - quelli che sono simili alla nostra Terra. Cos'è un esopianeta terrestre? Questo è un corpo celeste, costituito non da gas caldi, ma solido, più piccolo dei giganti gassosi. A causa delle loro dimensioni relativamente piccole, tali esopianeti sono più difficili da rilevare, quindi non sono così noti come i giganti del gas: poco più di duecento.

Super terre

Circa altre settecento hanno le dimensioni della cosiddetta super-terra. Questo termine si riferisce ai corpi celesti, la cui massa è fino a 10 terreni. La differenza tra loro e i giganti gassosi non è chiaramente definita, si tratta di circa 10 masse terrestri. Come esempio di un pianeta extrasolare "borderline", Mu Arae c, o Mu dell'Altare C, è un pianeta gigante che gira attorno a una nana gialla nella costellazione di Altare, scoperta nel 2004. La sua massa è di circa 0,33 massa di Giove. Le stelle superstar sono in genere nane rosse o gialle.

Metodi di scoperta di Exoplanet

Attualmente, ci sono diversi metodi per trovare pianeti potenzialmente abitabili in altri sistemi stellari. I migliori risultati si ottengono quando vengono combinati, poiché alcuni di essi funzionano solo in determinate condizioni specifiche. I principali sono descritti di seguito.

Metodo Doppler

Ciò comporta la misurazione delle velocità radiali delle stelle usando uno spettrometro. Con l'aiuto del metodo spettrometrico, è possibile rilevare pianeti giganti ed esopianeti simili alla Terra, situati vicino alla sua stella, la cui massa è almeno parecchie volte più grande di quella della Terra. Ciò è dovuto al fatto che la rotazione di questi corpi celesti causa lo spostamento Doppler dello spettro di una stella. Secondo le statistiche, più di 600 pianeti extrasolari sono stati scoperti usando questo metodo.

Metodo di transito

Consiste nello studio delle oscillazioni del bagliore delle stelle durante il passaggio di pianeti ipotetici di fronte al loro disco. Con esso, puoi calcolare le dimensioni del pianeta, mentre la sua combinazione con il primo metodo dà un'idea della densità di un corpo celeste. Questo, a sua volta, suggerisce la presenza della sua atmosfera. Le statistiche mostrano che, a causa del metodo di transito, sono stati scoperti circa duecento pianeti.

Metodo di microlente a gravità

Come una rotta di transito, per l'uso di cui è necessario che l'osservatore e l'orbita del pianeta extrasolare si trovino sullo stesso piano, sono necessarie alcune condizioni per questo metodo. Sarà efficace se c'è un'altra stella tra l'osservatore di terra e la stella, che svolge il ruolo di una specie di lente. Permette di rilevare gli esopianeti in una lente stellare, funziona per corpi con una massa ridotta. Ma è applicato, a causa delle particolari esigenze avanzate per la disposizione dei corpi celesti, in modo limitato. In questo modo è stato scoperto circa una dozzina di pianeti.

Metodo astronomico

Basato sui cambiamenti nel movimento delle stelle sotto l'azione dei propri pianeti. Consente di determinare con sufficiente precisione la massa di esopianeti.

Quanto sopra non sono tutti metodi conosciuti per rilevare gli esopianeti, ma quelli con l'aiuto di cui sono state fatte altre scoperte, che hanno dimostrato la loro efficacia.

Designazioni di corpi celesti di tipo planetario

Per aprire pianeti extrasolari è consuetudine dare nomi derivati ​​dalla loro stella - la stella attorno alla quale ruotano. Allo stesso tempo nome della stella una lettera è stata aggiunta alfabeto latino iniziando con b, dal momento che punta verso la stella stessa. Esempio: 51 Pegasi b. Al prossimo pianeta aperto nel sistema stellare viene assegnata la successiva lettera dell'alfabeto. Si scopre che il nome di un esopianeta non dice nulla delle sue proprietà, né della sua distanza dalla stella, ma riporta solo l'ordine della sua scoperta nel sistema stellare. E solo se aprono simultaneamente due esopianeti nello stesso sistema, vengono assegnati loro lettere nei nomi, in base alla distanza dalla stella.

Prima della scoperta, nel 1995, del sistema stellare Pegasus, agli esopianeti venivano dati nomi composti da combinazioni complesse di lettere e numeri latini. Inoltre, alcuni di loro avevano i loro nomi, spesso associati alla mitologia. Nel 2015, il voto dell'Unione Internazionale Astronomico, questi nomi sono stati formalizzati. In totale, hanno ricevuto 31 esopianeti e 14 stelle.

Ad oggi, gli esopianeti si trovano in circa il 10% delle stelle attorno alle quali sono state condotte ricerche.

Sistemi Exoplanet

Ecco una breve lista di sistemi stellari noti con esopianeti:

1. 51 Pegasus è la prima stella simile al sole in cui si trova un esopianeta.
2. Tau Kit è teoricamente il sistema planetario più vicino a noi. ma questa scoperta richiede ancora conferma.
3. 55 Cancro: diversi esopianeti sono già aperti in esso.
4. Altare μ - aperto nel suo esopianeta sistema ha una piccola massa e, apparentemente, appartiene al gruppo terrestre.
5. ε Eridanne è una delle tre stelle che hanno un esopianeta e sono visibili senza un telescopio.
6. Proxima Centauri - la stella più vicina al Sole (nana rossa), con un pianeta extrasolare.
7. HD 209458 - un pianeta con il proprio nome "Osiride" e proprietà sorprendenti, soprannominato "evaporare", ruota intorno a questa stella. Gli studi sulla sua luminosità hanno mostrato la presenza di oscillazioni, che dal punto di vista della scienza possono essere spiegate solo dalla perdita graduale della sua sostanza da parte del pianeta. Ulteriori osservazioni hanno mostrato che non solo l'atmosfera scompare, ma anche i costituenti solidi della sostanza planetaria. La ragione di ciò risiede probabilmente nel forte riscaldamento degli esopianeti, perché si trova a una distanza dalla sua stella, otto volte più piccola di Mercurio dal Sole. La temperatura sulla sua superficie può raggiungere + 1000 gradi Celsius. Grazie alle osservazioni dell'esopianeta Osiride, è iniziata una nuova era nello studio dei sistemi planetari extraterrestri - l'era dello studio della loro composizione chimica e la ricerca di condizioni favorevoli alla vita.

Naturalmente, questa lista di sistemi esoplanetari è incompleta, oggi ne sappiamo molto di più.

Esopianeta terrestre con atmosfera

Nell'aprile dello scorso anno, gli astronomi dell'Europa occidentale hanno scoperto per la prima volta tracce dell'atmosfera attorno a un pianeta extrasolare del tipo di terra. Questo è un corpo celeste GJ 1132b, che ruota attorno a una stella - una nana rossa Gliese 1132. La distanza dalla Terra è 39 anni luce (12 parsek). Il raggio del pianeta extrasolare GJ 1132b è il 20% più grande del nostro pianeta e la sua massa è 1,6 Terra. Resta inteso che la sua composizione è vicina alla composizione delle rocce terrestri, e la superficie è solida, rocciosa. Questo è il pianeta più simile alla Terra per noi.

Secondo analisi spettrale, L'atmosfera di questo esopianeta consiste in una miscela di metano e vapore acqueo. La temperatura nei suoi strati superiori è di circa 260 gradi Celsius, ma si presume che vicino alla superficie sia ancora più alto, cioè, le condizioni su questo esopianeta sono ancora più calde di quelle su Venere.

Questo è l'esopianeta più vicino al nostro sistema solare, che ha un'atmosfera. Gli scienziati-astronomi hanno definito questa scoperta una delle più importanti degli ultimi anni.

Invece di conclusione

L'articolo parlava degli esopianeti, dei loro tipi, delle regole di denominazione. Riassumendo, possiamo dire che l'era della scoperta di massa degli esopianeti tra la fine del ventesimo e l'inizio del ventunesimo secolo è appena agli inizi. Ad oggi, ci sono diversi modi efficaci per rilevare questi corpi celesti, ma hanno tutti un certo grado di errore. Il miglior risultato è la combinazione di diversi metodi per il rilevamento di sistemi esoplanetari. Allo stesso tempo, la maggior parte di queste scoperte richiede una conferma, che deve attendere diversi anni o addirittura decine di anni.

I risultati delle scoperte fatte dagli osservatori terrestri permettono di correggere le osservazioni dallo spazio. Così, durante il progetto Gaia, che è stato lanciato nel 2013, un satellite che trasportava un telescopio spaziale è stato lanciato nell'orbita terrestre. L'obiettivo principale del progetto era di affinare le carte stellari e le masse di esopianeti noti scoperti prima di quel momento. La missione è progettata per cinque anni, ed è del tutto possibile che stiamo aspettando nuove sorprendenti scoperte: stelle straordinarie e nuovi pianeti extrasolari, uno dei quali potrebbe avere una forma di vita extraterrestre ...