Šta su to egzoplanete? I šta naučnici misle kada kažu da su otkrili Zemlju 2?
Egzoplanete nisu „nove Zemlje” – Egzoplanete su planete koje kruže oko zvijezda izvan našeg Sunčevog sistema. Većina njih nije slična Zemlji, niti pruža uslove za život – ima ih raznih veličina i temperatura, od gasnih divova poput Jupitera do kamenih planeta koje su preblizu ili predaleko od svoje zvijezde. Zlatokosina zona – ni previše vruće, […] The post Šta su to egzoplanete? I šta naučnici misle kada kažu da su otkrili Zemlju 2? appeared first on Nauka govori.
-
Egzoplanete nisu „nove Zemlje” – Egzoplanete su planete koje kruže oko zvijezda izvan našeg Sunčevog sistema. Većina njih nije slična Zemlji, niti pruža uslove za život – ima ih raznih veličina i temperatura, od gasnih divova poput Jupitera do kamenih planeta koje su preblizu ili predaleko od svoje zvijezde.
-
Zlatokosina zona – ni previše vruće, ni previše hladno – Ova „nastanjiva” zona oko zvijezde označava područje gdje bi temperatura bila pogodna za postojanje tečne vode na površini planete. Ime dolazi iz bajke o Zlatokosoj: baš kao kaša koja nije ni pretopla ni prehladna, planete u ovoj zoni možda imaju „pravu” temperaturu za život – ali to ne znači da ga zaista i imaju.
-
Kako ih tražimo? – Egzoplanete otkrivamo pomoću svemirskih misija poput NASA-inog Kepler teleskopa, koji je tražio planete promatrajući kako privremeno zatamne svjetlost svoje zvijezde. Njegov nasljednik, TESS, trenutno skenira nebo u potrazi za planetama oko bližih i sjajnijih zvijezda. I Evropska svemirska agencija ima svoju misiju – CHEOPS, koja pomaže u mjerenju veličina poznatih egzoplaneta.
Kada NASA kaže da su (ponovo) našli neku planetu nalik na našu Zemlju, to ne treba shvatiti bukvalno – da su našli novu „blue marble” planetu (legendarna fotografija Zemlje koju je snimila posada Apolla 17, 7. decembra 1972. godine, dobila je naziv Blue Marble, što je postao i sinonim za Zemlju).
Šta su to egzoplanete? To je zapravo naziv za bilo koju planetu koja se nalazi van našeg, Sunčevog (Solarnog) sistema. Prefiks „egzo” znači „izvan”. Sistemi planeta izvan Sunčevog sistema se nazivaju ekstrasolarni sistemi.
Okriće egzoplaneta
Naime, bar nekoliko puta godišnje jave da su našli Zemlju 2.0. računajući na činjenicu da se vijesti iz nauke brzo zaboravljaju. Jednom su otkrili planetu veličine Neptuna za koju astronomi smatraju da na njoj ima vode. To bi mogao biti znak da tamo negdje postoje i planete veličine Zemlje na kojima postoji život.
I često naučnici, kada detektuju neku novu planetu, kažu da su to planete „the most Earth-like” (najviše nalik na Zemlju). Ali to zapravo znači samo da su veličine Zemlje i da su stjenovite, a ne plinoviti divovi kao Neptun. I još nešto – da je možda udaljenost od zvijezde i temperatura takva da bi moglo biti vode. Možda.
Egzoplanete su zapravo sve one planete koje naučnici otkrivaju van Sunčevog sistema. Otkrivaju ih ponajviše Kepler svemirskim teleskopom te mnoge od ovih planeta i imaju designaciju „Kepler – neki broj i slovo”. Sada se egzoplanete otkrivaju na različite načine – pomoću tranzita, TESS (čitajte niže) ali i drugim metodama, o čemu više možete naći na stranicama NASA-e.
23. jula 2015. godine, iz NASA-e su saopštili kako su našli novu egzoplanetu te još 12 mogućih „naseljivih” planeta. Naime, analiza podataka svemirskog teleskopa Kepler u toku četiri godine koju su radili istraživači iz NASA-e, Seti instituta te nekoliko univerziteta, pokazala je postojanje nekih egzoplaneta za koje se do sad nije znalo.
Egzolaneta koja se naziva „Zemlja 2” ili „Zemljin rođak” nalazi se u našoj galaksiji, dobila je ime Kepler 452b i kruži oko zvijezde koja je slična našem Suncu.
Kada su zapravo otkrivene prve egzoplanete?
Prije toga, naučnici su se dugo mučili s egzoplanetama – bilo je naznaka da postoje, ali je oprema bila ograničena. Prva potvrđena detekcija jedne egzoplanete bila je 1992. kada je otkrivana planeta koja orbitira oko pulsara. Zatim je 1995. otkrivena egzoplaneta naknadno nazvana 51 Pegasi b, koja orbitira oko zvijezde glavnog niza. Ali još je 1988. godine detektovano tijelo za koje je je 2013. potvrđeno da je u pitanju stvarno egzoplaneta.
Nobelova nagrada iz fizike za otkriće egzoplanete
Michel Mayor i Didier Queloz dobili su Nobelovu nagradu za fiziku za 2019. godinu za otkriće prve egzoplanete oko zvijezde slične Suncu, 51 Pegasi b. Mayor, profesor emeritus na Univerzitetu u Ženevi u Švicarskoj, i Queloz, profesor fizike u laboratoriju Cavendish u Cambridgeu u Velikoj Britaniji, podijelili su nagradu za doprinos našem razumijevanju evolucije svemira i mjesta Zemlje u kozmosu s Jamesom Peeblesom.
Najmanja do sada otkrivena egzoplaneta zove se Draugr (poznata i kao PSR B1257+12 A ili PSR B1257+12 b) i ima masu otprilike dvostruko veću od Mjesečeve.
S druge strane, najmasivnija egzoplaneta u NASA-inom Exoplanet arhivu je HR 2562 b, čija je masa oko 30 puta veća od Jupiterove. Ipak, prema nekim definicijama koje razlikuju planete od smeđih patuljaka na osnovu sposobnosti za nuklearnu fuziju deuterija, HR 2562 b je možda pretežak da bi se smatrao pravom planetom – i zapravo bi mogao biti smeđi patuljak, objekat na granici između planeta i zvijezda.
Zlatokosa u astrofizici
Kada naučnici kažu „Zemlja 2.0”, oni misle na planetu koja je plus-minus koju milijardu stara kao naša Zemlja, koja kruži oko zvijezde reda veličine otprilike kao naše Sunce – ne veća, koja se nalazi u tzv. „naseljivoj zoni” (habitable zone) – ni preblizu ni predaleko od zvijezde, koja je plus-minus koju hiljadu kilometara kao Zemlja u prečniku i na kojoj godina traje otprilike kao na Zemlji.
Ova naseljiva zona (habitable zone) ima još jedan naziv – ,,Goldilocks zone” prema Zlatokosoj iz priče „Zlatokosa i tri medvjeda“ (Zlatokosa je na engleskom Goldilocks). Naime, u toj priči, Zlatokosa traži sredinu – neće pojesti kašu od meda ako je prevruća ili prehladna. Upravo su takve i planete u Goldilocks zoni – ni prevruće ni prehladne.
Astronomi pokušavaju suziti potragu za Zemlji sličnim planetama, tako što isključuju sve one planete koje su 2 ili više puta veće od naše planete, odnosno, planete reda veličine jednog Jupitera ili Saturna.
Zatim posmatraju da li planeta orbitira u tzv. „Goldilocks zone” odnosno, naseljivoj zoni koja podrazumijeva da je udaljenost od matične zvijezde takva da ne bude ni pretoplo ni prehladno.
Zemlja vs Kepler 452b
Dijametar Zemlje je 12 742 km, a dijametar gore spomenute planete Kepler 452b je oko 20 000 km, što će reći da je oko 60% veća nego Zemlja.
Godina na Zemlji traje 365 dana (ok, 365,25 dana), a na Kepleru 452b traje 385 dana.
I da – Kepler 452b je stariji od Zemlje svega 1.5 milijardu godina, masivniji je 5X od Zemlje, gravitacija mu je od Zemljine jača 2X, planeta je 20% svjetlija od Zemlje i dobiva 10% više energije od svog Sunca nego Zemlja. Kepler 452b je planeta koja je odavno ušla u svoju stakleničku fazu i sva voda koja se potencijalno nalazila na planeti je isparila bespovratno ostavivši pustoš.
Naučnici smatraju, da će naša planeta „stariti” kao Kepler 452b i da je za milijardu godina čeka ista sudbina – povećanje prečnika i nestanak vode usljed povišenja temperature.
Ono zbog čega su iz NASA-e rekli da je Kepler 452b „najpribližniji Zemlji” je stoga što ova planeta orbitira oko zvijezde klase G, koja je po veličini slična našem Suncu, dok druge egzoplanete orbitiraju oko planeta M i K klase, koje su manje i slabije od Sunca.
 |
| Image credit: NASA/JPL Caltech |
Nalazi se 1400 svjetlosnih godina od Zemlje, što je čini jednom od egzoplaneta najbližih Zemlji.
Kepler 452b prolazi ono što bi Zemlju trebalo snaći za nekih više od milijardu godina te je stoga model starenja Zemlje. Planete, kada stare, povećavaju svoj dijametar, šire se i zato je Kepler 452b veći od Zemlje.
1988. godine, kada je otkrivena prva egzoplaneta, astronomi ne obustavljaju lov na nove planete van Sunčevog sistema. Predstavu o broju takvih planeta imamo zahvaljujući NASA-inom Kepler svemirskom teleskopu. Ovaj teleskop posmatra eventualna zamračenja na zvijezdama, koja nastaju prolaskom planete ispred zvijezde.
 |
| Svemirski teleskop Kepler |
Kepler i TESS teleskopi koji love egzoplanete
Međutim, teleskop Kepler je zasigurno previdio neke slabe signale, tako da postoji mnogo egzoplaneta koje nisu otkrivene. Poslije su, 2018. godine, naučnici lansirali i teleskop TESS, koji je mnogo pomogao u otkrivanju još više egzoplaneta. TESS lovi tranzite, sjene koje bi potencijalne egzoplanete pravile periodično kada zaklone svjetlost.
TESS je skraćenica od Transiting Exoplanet Survey Satellite i traži egzoplanete koristeći tranzitnu metodu u području 400 puta većem od onog pokrivenog misijom Kepler. Primarni cilj misije TESS-a je istražiti najsjajnije zvijezde u blizini Zemlje za tranzitne egzoplanete. Satelit TESS koristi niz kamera širokog polja za snimanje 85% neba.
S TESS-om je moguće proučavati masu, veličinu, gustoću i orbitu velike skupine malih planeta, uključujući uzorak stjenovitih planeta u nastanjivim zonama njihovih zvijezda domaćina.
Danas se razvijaju metode otkrivanja egzoplaneta koje su višestruko osjetljivije nego Kepler. Kada se potraga za ovakvim planetama proširi na još veći dio galaksije Mliječni put, postajemo svjedoci fantastičnog nebeskog mozaika. Tu će mnogo doprinijeti i novi svemirski teleskop James Webb.
Evropska svemirska agencija (ESA) ima svoj program proučavanja egzoplaneta, ne toliko snažan kao TESS i Kepler, a koji se zove CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite), u pitanju je svemirski teleskop. Njegov cilj je da precizno izmjeri veličine već otkrivenih egzoplaneta, što omogućava procjenu njihove mase, gustine, sastava i načina na koji su nastali. Lansiran je 18. decembra 2019. godine i predstavlja prvu misiju male klase u okviru ESA-inog naučnog programa Cosmic Vision.
Ljudi su oduvijek bili znatiželjni da saznaju šta to postoji izvan svijeta koji poznaju. Zato smo mi vrsta koja istražuje i stvara.
Vjerovatnoća da nismo sami u svemiru postaje veća, ali je i veća vjerovatnoća da ovi svjetovi ne komuniciraju sem ako negdje neko ne posjeduje mnogo naprednije tehnologije od naših.
The post Šta su to egzoplanete? I šta naučnici misle kada kažu da su otkrili Zemlju 2? appeared first on Nauka govori.
Koja je vaša reakcija?
