czwartek, 10 maja 2012

9 Najciekawszych Planet Pozasłonecznych

Na początku roku 2012, stan ilościowy wykrytych planet pozasłonecznych wynosił ponad 760 w ponad 600 różnych systemach gwiezdnych. W dzisiejszym artykule obejrzymy 9 z nich - najbardziej zdumiewających planet pozasłonecznych, odkrytych do tej pory przez człowieka.

Zaczynamy !




1. Planeta - Diament
Schemat zwolnionego ruchu pulsara

W 2011 roku ogłoszono odkrycie planety o melodyjnej nazwie "J1719-1438b", krążącej w niezwykle ciasnej i szybkiej orbicie wokół aktywnego pulsara. Analizy ujawniły, że planeta składa się niemal wyłącznie z węgla, posiada masę zbliżoną do masy Jowisza, lecz dużo mniejszą średnicę. Przy takiej średnicy i masie, węgiel z którego składa się planeta, musiał przejść w gęstą strukturę krystaliczną. Prawdopodobnie cała ta planeta jest gigantycznym, 4-razy większym od Ziemi.... diamentem.

Wyznaczmy liczbę karatów ! 
Masa tej planety wynosi 330 mas Ziemi, czyli 5,9736×1024 kg mnożymy razy 330 i mamy : 1971,288 x 1024 kg, czyli : 1 971 288 000 000 000 000 000 000 000 kg

Niecałe 2000 kwadrylionów kg. Zamieniając to na karaty, gdzie 1 kg = 5000 karatów, otrzymujemy :

9 856 440 000 000 000 000 000 000 000 000 karatów.

A więc następnym razem, gdy wydacie połowę wypłaty na prezent dla ukochanej, pomyślcie o tym mającym 10 kwintylionów karatów diamencie, który krąży sobie w kosmosie niczyj.

Planeta J1719-1438b, jest jednocześnie dotychczasową rekordzistką jeśli chodzi o czas obiegu. Swoją gwiazdę macierzystą obiega w zawrotne 2 godziny i 10 minut (Ziemi zajmuje to 365 dni). Oznacza to, że rok na tej planecie, może być tak samo długi jak jej dzień, lub nawet krótszy.

Misja wydobywcza na tą planetę, musiałaby pokonać dystans 4000 lat świetlnych x2, wylądować na planecie o bardzo silnej grawitacji, wystartować z niej, przetrwać w bliskiej odległości pulsara - supergęstej, super-szybko rotującej gwiazdy neutronowej o bardzo silnym polu magnetycznym, wysyłającej w przestrzeń apokaliptyczne strumienie promieniowania, oraz uciec z zasięgu jej potężnego leja grawitacyjnego.



2. Planeta-ocean

W roku 2009 odkryto planetę GJ1214b, będącą obecnie najpoważniejszą kandydatką do tytułu "Planeta wodna". Ta, położona zaledwie 40 lat świetlnych od nas, dwu i pół krotnie większa od Ziemi planeta, może być jednym wielkim oceanem, nie posiadającym typowego dna, lub posiadającym dno głęboko wewnątrz, będące niewielkim skalistym jądrem, otoczonym wodą w niecodziennym stanie skupienia.

Wraz z głębokością, ciśnienie dochodzi do takich poziomów, że stan fizyczny wody ulega zmianie. Woda we wnętrzu takiej planety prawdopodobnie przestaje być cieczą a przechodzi w jakiś inny, egzotyczny stan, np. w rodzaju gorącego lodu.


Misja badawcza mogłaby natknąć się na planetę o bardzo gęstej atmosferze z pary wodnej, prawdopodobnie bez form życia, z powodu niedostatku kluczowych pierwiastków, będącej wielką planetarną kroplą wody, z zagadkowym jądrem głęboko wewnątrz.



3. Najzimniejsza

Najchłodniejszą planetą odkrytą do tej pory, pozostaje "OGLE-2005-BLG-390L b". Temperaturę jej powierzchni obliczono na -220°C, czyli nieco ponad 50° cieplej niż temperatura zera absolutnego, w której niemal ustaje wszelki ruch na poziomie molekularnym. Jest to również najdalej położona planeta pozasłoneczna odkryta do tej pory.

Misja badawcza, po pokonaniu odległości około 20 tys lat świetlnych, znajdzie się w centralnych rejonach naszej Galaktyki i odnajdzie skalistą planetę, około 5 razy większą od Ziemi, której rok trwa 10 lat ziemskich. Jeśli planeta posiada atmosferę a więc i wiatry, to lądowanie na tak zimnym globie, wymagałoby niezwykle skutecznego systemu izolacji i ogrzewania systemów.



4. Najgorętsza

Z kolei najgorętszą planetą odkrytą do tej pory, jest WASP-12b. Planeta krąży tak blisko swojej gwiazdy macierzystej, że jest dosłownie przez nią spalana i odkształcana ogromnymi siłami pływowymi. Jej rok trwa zaledwie 1 dzień ziemski a temperatura na jej powierzchni to ponad 2200 ºC.


Ponieważ jest to temperatura nawet wyższa niż temperatura topnienia tytanu, statek odwiedzający tę planetę musiałby w jakiś sposób oddzielać się swoją strukturą od warunków zewnętrznych, np. poprzez potężne strumienie zimnego gazu wystrzeliwujące nieprzerwanie z każdego punktu kadłuba oraz stałe pozostawanie po ciemnej stronie planety. Dystans do pokonania w jej kierunku - 1200 lat świetlnych.



5. Najmniejsza

Ze względu na ogromne odległości i używane metody detekcji planet pozasłonecznych, wielkość planety ma kluczowe znaczenie dla stopnia trudności jej wykrycia. Im mniejsza planeta, tym trudniej wykryć ją wokół badanej gwiazdy. Do tej pory, najmniejszą planetą jaką udało się zlokalizować, jest KOI-961 d, a jej promień to zaledwie 0,57 promienia Ziemi, co sprawia że planeta jest bardzo podobna do Marsa. Planeta ta krąży w miniaturowym systemie gwiezdnym, którego rozmiary można porównać do Jowisza i jego księżyców. Czerwony karzeł będący gwiazdą macierzystą układu, znajduje się 126 lat świetlnych od Ziemi.

Lądowanie na KOI-961 d, nie byłoby szczególnie trudne. Planeta jest bardzo podobna do Marsa, przy nieco wyższej temperaturze powierzchni, spowodowanej bliskością gwiazdy macierzystej.



6. Najbliższa

Najbliżej położoną, a więc także najłatwiej osiągalną planetą pozasłoneczną, nadal pozostaje Epsilon Eridani b. Ta odkryta w 2000 roku planeta, krąży wokół gwiazdy, która jest widoczna nawet gołym okiem w gwiazdozbiorze Erydanu, który zobaczyć można również w Polsce, na prawo od gwiazdozbioru Oriona.

Położenie układu Epsilon Eridani

Sama planeta jest gazowym olbrzymem podobnym do Jowisza. Ponieważ gwiazda macierzysta układu, jest podobna do Słońca oraz ze względu na możliwość występowania niewykrytych jeszcze planet skalistych pomiędzy orbitami gwiazdy a Epsilon Eridani b, system stał się obiektem zainteresowania programu SETI, który analizował dochodzące stamtąd sygnały.

Wyprawa do układu Epsilon Eridani, może być jedną z pierwszych wypraw międzygwiazdowych jakich podejmie się człowiek. Jej odległość, to "zaledwie" 10 lat świetlnych, co oznacza techniczną możliwość do odbycia takiej podróży, w czasie życia jednego pokolenia ludzi, przy osiąganej prędkości 30-40% prędkości światła.



7. Największa ilość "słońc"

Nawet Luke Skywalker, podziwiający zachodzące nad Tatooine dwa słońca, pozazdrościłby widoku hipotetycznym mieszkańcom planety "HD188753Ab", na której podziwiać można byłoby zachód trzech słońc.

Ten niecodzienny układ gwiezdny składa się z gwiazdy centralnej, wokół której w bardzo bliskiej odległości krąży planeta typu jowiszowego (prawdopodobnie, gdyż istnienie planety nie zostało jeszcze niezbicie potwierdzone), oraz dwóch mniejszych gwiazd, krążących na dalszej orbicie, jednocześnie okrążających się nawzajem.



Bliskość gwiazdy, znajdującej się w odległości dwudziestokrotnie mniejszej niż odległość Ziemi od Słońca oraz gazowy typ planety, uniemożliwiają lądowanie na niej i utrudniają nawet zbliżenie się. Hipotetyczna misja badawcza musiałaby cały czas pozostawać po ciemnej stronie planety, wykorzystując ją jak słoneczny parasol.



8. Najstarsza

Methuselah - wizja artystyczna
Położona nieco ponad dwanaście tysięcy lat świetlnych od Ziemi, planeta "Methuselah", pozostaje najstarszą planetą pozasłoneczną odkrytą do tej pory. Jej wiek szacowany jest na 12,7 miliarda lat, co oznacza że powstała aż 8 miliardów lat przed Ziemią i zaledwie 2 miliardy lat po Wielkim Wybuchu.

Ta ciekawa planeta znajduje się w równie ciekawym systemie gwiezdnym. Krąży ona wokół dwóch pół-martwych gwiazd, z czego jedna to biały karzeł a druga - pulsar wirujący z prędkością 100 obrotów na sekundę.

Planeta jest typu jowiszowego, jednak niewykluczone że posiada księżyce. Lądowanie na jednym z nich dałoby nam zastrzyk nieocenionej informacji na temat formowania się materii we wczesnych etapach ewolucji Wszechświata, oraz o wpływie bezpośredniej bliskości pulsara na właściwości fizyko-chemiczne orbitującego obiektu.



9. Najbardziej przyjazna życiu

Planeta "przyjazna życiu", w konserwatywnym ujęciu tego określenia, to planeta skalista, znajdująca się wewnątrz tzw. ekosfery, czyli zakresu orbit wokół gwiazdy macierzystej, w którym panują sprzyjające warunki fizyko-chemiczne, np. nie jest ani za gorąco, ani zbyt chłodno dla występowania wody w stanie ciekłym. W naszym systemie gwiezdnym, Merkury i Wenus znajdują się w sferze gorącej, Ziemia w ekosferze, natomiast Mars i pozostałe planety w sferze zimnej.

Zielony kolor - ekosfera. Położenie zależne od typu gwiazdy.

Planetą pozasłoneczną, położoną wewnątrz takiej ekosfery, jest Gliese 667 Cc. Ta skalista planeta jest położona zaledwie 22 lata świetlne od Układu Słonecznego. Jej masa, to około 4 masy Ziemi, co czyni ją zdolną do utrzymania atmosfery a pod jej warstwą - wody w stanie ciekłym na powierzchni.

Planeta ta jest obecnie jedną z najbardziej obiecujących kandydatów do tytułu planety życiodajnej. Warunki jej otoczenia, rozmiar i orbita, czynią ją nawet bardziej atrakcyjną i podobną do Ziemi, niż słynna planeta Gliese 581d, w kierunku której wysłano już dwa radiowe "sygnały powitalne", w 2008 i w 2009 roku, które dotrą w jej okolice około roku 2030.

Ze względu na stosunkową bliskość planety, jej charakter i obiecujące warunki na powierzchni, będzie ona wysoko na liście pierwszych pozasłonecznych planet przeznaczonych do bezpośredniej eksploracji przez misje bezzałogowe a w dalszej przyszłości być może również załogowe, lub nawet - gdyby badania ukazały naprawdę rajską planetę - misje kolonizacyjne. Zanim to jednak nastąpi, ludzkość musi opracować sposoby na pokonywanie gigantycznych odległości, jakie dzielą nas od nawet najbliższych gwiazd.




Zagadka bystrzaka !

Jedną z metod detekcji planet pozasłonecznych, jest tzw. metoda tranzytowa. Polega ona wykrywaniu okresowych zmian jasności gwiazdy, wywołanych przez jej delikatne zaćmienie przez tarczę przechodzącej przed nią planety.

Wykrywalny spadek jasności przy przejściu planety przed tarczą gwiazdy.

Metoda ta daje bardzo dobre rezultaty, ale można ją zastosować tylko dla niewielkiego odsetku systemów gwiezdnych.

Dlaczego ?



Bonus !

Różne atmosfery różnie modyfikują światło
Detekcja planet a badanie składu ich atmosfer, to dwa różne poziomy trudności. Aby zbadać atmosferę planety oddalonej o dziesiątki lat świetlnych, potrzebujemy dwóch rzeczy - metody tranzytowej oraz odpowiednio czułej aparatury. Gdy planeta przechodzi przed tarczą gwiazdy, światło wysłane od gwiazdy do nas, przechodzi najpierw przez atmosferę tej planety a przechodząc zmienia swoją charakterystykę. Zmiana ta, jest zależna od składu atmosfery. "Strumień" światła od gwiazdy, zostanie inaczej zmieniony przez atmosferę amoniakową, inaczej przez azotową, inaczej przez tlenową.

Dzięki tej metodzie, możliwe jest nawet pośrednie dowodzenie obecności na planecie organizmów żywych. Przykładowo, gdy wykryjemy planetę skalistą, rozpoznamy jej otoczenie i charakterystykę fizyko-chemiczną, znajdziemy w niej "przyjazną" atmosferę i możliwość występowania wody, oraz wykryjemy znaczne ilości gazów organicznych, to jeżeli nie będziemy w stanie w żaden inny sposób wytłumaczyć istnienia takich gazów, jedyną możliwością będzie założenie, że wytworzyły je organizmy żywe. Podobnie jak w przypadku Ziemi, nasza biosfera również jest wykrywalna z ogromnych odległości, tą właśnie metodą, podobnie życie na innych planetach będziemy w stanie wykrywać właśnie dzięki metodzie spektroskopowej analizy światła przecinającego ich atmosfery.



Źródła:
Science, 23 wrzesień 2011, vol 333
http://www.cfa.harvard.edu/news/2012/pr201204.html
http://www.eso.org/public/news/eso0603/
http://iopscience.iop.org/0004-637X/693/2/1920/pdf/0004-637X_693_2_1920.pdf
http://kepler.nasa.gov/news/nasakeplernews/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=179
http://en.wikipedia.org/wiki/Epsilon_Eridani_b
http://www.space.com/1311-triple-sunset-planet-discovered-3-star-system.html
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2003/19/text/
http://www.space.com/14444-alien-planet-super-earth-habitable-zone.html


25 komentarzy:

  1. Zagadka: pewno dlatego, że aby metoda tranzytowa dała efekt, musimy widzieć dany układ planetarny w linii poziomej - tak żeby planeta rzeczywiście przysłaniała widok gwiazdy.

    OdpowiedzUsuń
  2. Zagadka: ponieważ czas dotarcia promieni światła do teleskopu jest zbyt długi

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Nie o to chodzi poprawną odpowiedzią na to pytanie to układ musi być ustawiony wobec nas poziomo. Metodą tranzytową wykryjesz nawet najmniejsze zakłócenie światła.

      Usuń
  3. Chciałeś powiedzieć że ekliptyka naszego układu musi być zgodna z ekliptyką układu obcego który badamy.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. nie musi, przecież "na północy" też można wykryć taki układ. Warunek zatem jest taki że musimy znajdować się w płaszczyźnie ekliptyki tamtego układu.

      Usuń
    2. Zagadka:
      można ją stosować w przypadku małych gwiazd, ponieważ przy zbyt dużej jasności gwiazdy jest trudno zauważyć zmianę w czasie przejścia planety przed gwiazdą

      Usuń
  4. Witaj:) Prowadzisz w bardzo ciekawy sposób tego bloga, poruszasz bardzo ciekawe tematy :) Spędziłam tu grubo ponad godzinę, a będę wpadać częściej :) pozdrawiam

    OdpowiedzUsuń
  5. Zatem ja dodam do rozwiązania zagadki opisanego w komentarzu wyżej, iż metoda pozwala wykrywać jedynie duże obiekty, które przechodząc przez tarczę gwiazdy powodują znaczną zmianę jej jasności. Małe obiekty będą niewykrywalne w ten sposób, dlatego metoda ta może dać informacje jedynie o układach o specyficznej budowie;).

    OdpowiedzUsuń
  6. nieprawda,co ma ekliptyka naszego ukladu do ekliptyki ukladu ktory badamy? NIC,mozemy przeciez obserwowac uklad ktory jest oddalony pod zupelnie innym katem niz nasz uklad sloneczny,tak wiec pan ...AAA... ma racje :) pozdro braciszku :) J.

    OdpowiedzUsuń
  7. Bardzo podoba mi się forma i treść tego bloga, jednak zauważyłem, że przy wcześniejszych wpisach do prostych obrazków używasz szybkich szkiców w Paintcie co trochę kłuje w oczy.

    W związku z powyższym z chęcią zaoferuję całkowicie darmową pomoc przy grafikach, które mogę rzeźbić w Photoshopie.

    Jeżeli jesteś zainteresowany, pisz :)

    laveta(małpa)o2.pl

    OdpowiedzUsuń
  8. Zaiste, Ś-W-I-E-T-N-Y blog :) Zagadnienia pozornie całkiem trudne przedstawiasz w interesujący sposób, nierzadko zmuszając czytelnika do przemyśleń (a wpis o "Przetrwaniu gatunku ludzkiego" jest wręcz, moim skromnym zdaniem, inspirujący).

    Jestem ciekaw, czy ludzkość kiedykolwiek zdoła dotrzeć chociażby do tej najbliższej planety nim zdąży się samemu zgładzić. Jeśli tak to baaaardzo chciałbym tego dożyć (choć zdaję sobie sprawę, iż to nie będzie niemożliwe :( ).

    OdpowiedzUsuń
  9. Najgorętszą planetą pozasłoneczną jest najprawdopodobniej KOI-13 b :).

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Witam Kolegę z exoplanet ;) Niezwykłe to czasy, gdy każdy miesiąc przynosi nowe odkrycia. Za jakiś czas część tego artykułu będzie nieaktualna. KOI-13 b to świeżutkie potwierdzenie, poczekajmy na więcej wyników ;)

      Usuń
    2. Oczywiście, nie ma pośpiechu :). Pozdrawiam serdecznie! Bardzo interesujący blog.

      Usuń
  10. http://www.tvnmeteo.pl/informacje/ciekawoski,49/planeta-z-czterema-sloncami-odkryta-przez-internautow,63162,1,0.html

    OdpowiedzUsuń
  11. Szukam najświeższych informacji o liczbie potwierdzonych egzoplanet i tak wpadłem na ten znakomity blog. Dziękuję za 760 planet na początku 2012, może ktoś wie o liczbie z początku 2013?

    Teraz ZAGADKA: Aby zauważyć tranzyt, obserwator musi być na jednej linii z gwiazdą i jej planetą, a to dość szczególny przypadek. Ściślej biorąc, ta linia jest kątem sferycznym, ale bardzo małym, zależnym od średnicy gwiazdy, odległości planety od gwiazdy, odległości układu od Ziemi. Do łatwego policzenia dla maturzysty z matematką!

    OdpowiedzUsuń
  12. Problemem w zagadce nie jest znalezienie układu liniowego, gdyż wiele planet orbituje bardzo szybko. Ale wyobraźmy sobie gwiazdę typu słonecznego (tj. mniej więcej tak samo dużą i jasną) i planetę wokół niej. Gwiazda ma tarczę większą od tarczy planety, więc jeśli planeta jest niewielka, to tranzyt zasłoni tylko mały ułamek światła, co może być trudne do wykrycia

    OdpowiedzUsuń
  13. A co z planetą pozasłoneczną w układzie Alfa Centauri B? Faktycznie to ona powinna dzierżyć pierwszeństwo jeżeli chodzi o najbliższą planetę (oddalona jest ok 4 lata świetlne od Ziemi, a więc stosunkowo blisko). Warto zanotować to wyjątkowe odkrycie. ;)

    OdpowiedzUsuń
  14. Hej, nie można tak od razu się cieszyć z tej diamentowej planety... W końcu przez 400 tysięcy lat, sprzed których widzimy ów cuś ktoś mógł już nam wszystko zarąbać! Sam przecież zakładasz misję wydobywczą, kiedy to będzie możliwe :)...
    MrAnonim

    OdpowiedzUsuń
  15. Myślę, że chodzi o sytuację, gdy gwiazda co rusz zmienia swoją jasność; trudno wybadać drobne jej zmiany, jeżeli nie ma stałej wartości.

    OdpowiedzUsuń
  16. Mam pytanie.
    Od dwana interesuje mnie to, po co Saturnowi pierścień?
    Zadałam to pytanie już na YouTube.
    Zżera mnie ciekawość.
    Fajnie by było, gdyby znał Pan odpowiedź :)
    Zdaję sobie sprawę, że człowiek wszechwiedzący nie istnieje, ale myślę, że zapytać nie zaszkodzi =)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. ponieważ na każdej planecie gazowej są pierścienie a na saturnie jest zbyt jasny i można dostrzec gołym okiem nie wiem po co ale wiem że jest na każdym gazowym gigancie

      Usuń
  17. Saturnowi pierścienie po nic. Po prostu je ma. Dlatego nie idzie nigdzie znaleźć odpowiedzi na tak postawione pytanie.

    OdpowiedzUsuń