Dnes astronomie zažívá další kolo vývoje. S rostoucí četností dochází k novým objevům. Počet planet objevených mimo sluneční soustavu je již v tisících. A to jsou pouze potvrzené planety, které nepočítají možné kandidáty.
Aby systematizovali objevené planety, vědci hledají způsoby, jak je klasifikovat podle společných rysů. Dnes existuje několik obecně uznávaných klasifikačních modelů, ale nejčastěji exoplanety jsou rozděleny na plynové a pozemské planety. Posledně jmenované bude diskutováno v tomto článku.
Exoplanety pozemského typu
Takové objekty jsou pro vědce obzvláště zajímavé, protože jedním z nejdůležitějších úkolů moderní vědy je hledání mimozemského života a pravděpodobnost, že se najde na planetě podobné Zemi, je mnohem vyšší než na plynové planetě. Jaké jsou tedy planety tohoto typu?
1
Mini-země
Jak název napovídá, tento typ objektu nemá rozměry větší, než jsou rozměry Země. Ve sluneční soustavě lze do této třídy přiřadit Zemi, Venuši, Mars a Merkur. Čím menší planeta Země má, tím menší je její gravitační složka. Spolu se slabým magnetickým polem to vede ke skutečnosti, že atmosféra není schopna se zdržet na povrchu a zmizí do vesmíru.
Typicky jsou takové objekty blízko jejich mateřských hvězd, což vede k silnému zahřívání povrchu. Kvůli jeho malé velikosti, mini-země jsou docela obtížné objevit. Nejčastěji se nacházejí pomocí tranzitní metody, která je účinná pro nalezení planet obíhajících v těsné vzdálenosti od hvězdy.
První planety objevené v této třídě byly Kepler-20e a Kepler-20f, obíhající kolem červeného trpaslíka ve vzdálenosti 945 světelných let od nás.
Několik příkladů mini-země
Kepler-20 e
Na fotografii: Srovnávací rozměry Země a Kepler20e
Kepler-20 e je druhá nejvzdálenější planeta od mateřské hvězdy, má však průměr oběžné dráhy 6krát menší než průměr Merkuru. Díky takové blízkosti hvězdy je teplota na povrchu mini-země velmi vysoká - asi 740 ° C, což ji převádí do kategorie potenciálně neobývané.
Kepler-20 f
Na fotografii: Srovnávací rozměry Země a Kepler20f
Tato mini-země má rozměry o něco větší než Země. Jeho poloměr je 3,4% větší než Země, ačkoli má 0,66 zemských hmot. Planeta je čtvrtá nejvzdálenější od hvězdy, průměr její oběžné dráhy je více než 3krát menší než průměr oběžné dráhy Merkuru. Jeden rok na Kepler-20 f trvá pouze 19,5 dní.
Navzdory podobné velikosti a hmotnosti se Zemí se podmínky na Kepler-20f výrazně liší od obvyklých podmínek pro nás. Průměrná povrchová teplota je zde vzhledem k blízkosti hvězdy přibližně 432 ° C, je příliš vysoká na to, aby udržovala vodu v kapalné formě a natolik, aby roztavila mnoho kovů. Je však možné, že atmosféra Kepler-20f obsahuje velké množství vodní páry.
PSR B1257 + 12 b
Úžasná mini-země, která se nachází ve vzdálenosti 2300 světelných let od nás v souhvězdí Panna. Planeta je jedinečná v tom, že se točí kolem pulsaru, kompaktního vesmírného objektu tvořeného neutronovou hvězdou.
Mini-Earth, jedna ze tří planet nalezených na oběžné dráze pulsaru PSR B1257 + 12. Svými rozměry je dvakrát větší než Měsíc a má hmotnost 50krát menší než Země.
Kepler-37 b
Tato mini-země se točí kolem žlutého trpaslíka Kepler-37, který se nachází v souhvězdí Lyra ve vzdálenosti 126 světelných let od nás. V době svého objevu to byla nejmenší exoplaneta všech známých. Její poloměr (3900 km.) Pouze mírně překračuje poloměr měsíce (3476 km). Průměr oběžné dráhy planety je přibližně čtyřikrát menší než průměr oběžné dráhy Merkuru, což způsobuje, že povrchové podmínky jsou blízké Merkuru.
2
Super země
Super-Země je třída planet, které jsou podobné hmotností, která se pohybuje od 1 do 10 hmot Země. Některé zdroje mluví o masách od 5 do 10 pozemních.
Možná je to jeden z nejjednodušších typů klasifikace vesmírných objektů, protože nebere se v úvahu ani blízkost hvězdy, ani složení v této třídě, důležitá je pouze hmota. I když zde jsou některé hraniční případy. Například planeta Mu Altar c, která se nachází 50,6 světelných let od nás, má hmotnost 10,5 terestrického (nebo 3% hmotnosti Jupiteru).
Nejčastěji se super-země nacházejí ve hvězdách patřících ke žlutým a červeným trpaslíkům, jejichž hmotnost se rovná 35% až 85% Slunce. Dalším charakteristickým znakem hvězd, které mají super-země, je jejich kovové vyčerpání.
Tyto typy kosmických objektů mohou mít samozřejmě zcela odlišné složení, teplotu a jiné vlastnosti, ale vědci mají sklon věřit, že většina z nich jsou kamenné planety, které mají geologii podobnou Zemi. A pokud je taková planeta umístěna v obyvatelné zóně hvězdy, je velmi možné, že bude velmi podobná naší Zemi, i když je mnohem větší.
Příklady některých SuperEarthů
PSR B1257 + 12 c
Tato super-země se točí kolem neutronové hvězdy, která je nám již známa, jedna z jejích planet je mini-země (thebiggest.ru o tom psala o něco výše). Je také překvapivé, že diskrétní jméno „PSR B1257 + 12 c“ skrývá první objevený exoplanet v historii! K objevu došlo v roce 1991, když si polský astronom Alexander Volshchan všiml periodických změn v intenzitě signálů pulsaru PSR 1257 + 12, které objevil o rok dříve. Později se ukázalo, že na oběžné dráze pulsaru se otáčí nejméně 3 objekty, z nichž dva jsou super-země, a jeden je mini-země.
Poznámka: „AE“ je astronomická jednotka. Tento termín se nazývá jednotka délky rovnající se průměrné vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem, a to je asi 150 milionů km.
Průměr oběžné dráhy super-země PSR B1257 + 12 c je 0,3 AE. Je velmi obtížné si představit podmínky na této planetě, ale je zřejmé, že se velmi liší od všech planet, které známe. Pulzar má kolosální magnetické pole, planeta je vystavena silnému ionizujícímu záření. Mnoho vědců naznačuje, že zde je za určitých podmínek možný život. Na Zemi existují některé formy života, které jsou odolné vůči různým typům záření, včetně ionizace. Kromě toho může teplota pulsaru dosáhnout milionu stupňů Kelvina a vítr pulsaru je schopen ohřívat planetu na oběžné dráze.
Kepler-442 b
Poloměr Kepler-442 b je o 30% větší než Země a hmotnost je více než 2,3krát větší než Země. Existuje exoplaneta ve vzdálenosti 1120 světelných let od nás. Je velkým zájmem astronomů v tom, že se točí v tzv. „Obyvatelné zóně“ své hvězdy - oranžového trpaslíka s hmotností 0,61 sluneční. Poloměr orbity rotace Kepler-442b je 0,41 AE, ale kvůli slabší svítivosti mateřské hvězdy mohou být podmínky na povrchu velmi podobné terestrickému.
Gliese 832
Tento exoplanet, obíhající kolem červeného trpaslíka ve vzdálenosti 16 světelných let od nás, má jeden z nejvyšších indexů podobnosti Země na všech planetách, které jsou dnes známy. Přestože je Gliese 832 c více než 6krát blíže mateřské hvězdě než Země, dostává přibližně stejné množství tepla. Jeho hmotnost je o něco více než pětkrát větší než Země a ve velikosti je o něco méně než jeden a půlkrát větší než Země. Další studie planety by měla osvětlit složení a hustotu atmosféry Gliese 832 c, jakož i možnost živých organismů na ní.
B. Proxima Centauri
První zmínka o této super-zemi se objevila v roce 2013, údaje o ní však byly dvakrát zkontrolovány a konečné potvrzení bylo obdrženo až v roce 2016. Zájem o planetu je způsoben tím, že se točí kolem žlutého trpaslíka Proxima Centauri, a to je pro nás nejbližší hvězda. Jeho rozměry a hmotnost jsou téměř desetkrát nižší než naše Slunce. Nachází se ve vzdálenosti 4,3 světelných let, neboli 40 bilionů. km od nás.
Vraťme se k vlastnostem Proxima Centauri. Planeta udělá úplnou revoluci kolem hvězdy za 270 hodin (asi 11 dní). Tato rychlost je způsobena blízkostí hvězdy, protože poloměr orbity rotace super-země je 20krát menší než poloměr orbity Země a dokonce 7krát menší než orbita Merkuru. Taková blízkost matné hvězdy vytváří podmínky pro kapalnou vodu na planetě, což činí Proxima Centauri b potenciálně životaschopnou. Průměrná teplota na povrchu planety je −39 ° С. Poloměr Proxima Centauri b je o 10-11% větší než Země a hmotnost je o 27% větší než hmotnost Země.
Podle posledních údajů je exoplanet bez vlastního magnetického pole vystaven kosmickému záření, stokrát vyššímu než záření přijaté Zemí. Takové záření by mohlo zničit téměř všechny živé organismy Země, i když víme některé druhy bakterií, které mohou přežít v extrémnějších podmínkách. Vědci našli několik modelů, ve kterých se život dokáže chránit před silným zářením hvězdy. V březnu 2017 byl však na mateřské hvězdě pozorován silný záblesk, během kterého se jas hvězdy desetkrát zvýšil až o 10 sekund. V době vypuknutí nákazy došlo k obrovské emisi záření, což by mohlo snadno učinit neživé jakékoli známé formy života.
3
Chthonic planeta
Dalším typem pozemských planet jsou chthonické exoplanety. Patří sem plynové obry, které během vývoje ztratily plynovou schránku a odhalily své pevné jádro.
Existuje jen málo planet tohoto typu, ale jevy, během nichž se vytvářejí podobné objekty, jsou v prostoru poměrně běžné. K „zvětrávání“ plynu dochází díky blízkosti plynného obra ke hvězdě. Hvězdný vítr postupně fouká plynnou složku planety a zanechává pouze těžké prvky.
Několik příkladů
CoRoT-7 b
CoRoT-7 b byl objeven v roce 2009. Kromě chthonic patří k typu super-zem, stejně jako k lávovým a železným planetám. CoRoT-7 b se točí kolem žlutého trpaslíka ve vzdálenosti 489 světelných let od nás. Poloměr planety je jeden a půlkrát větší než Země a její hmotnost přesahuje 7,4krát více než Země. To znamená, že průměrná hustota planety nad zemí je asi 2krát.
Není divu, že CoRoT-7 b přišel o plynovou obálku, protože poloměr orbity planety je 22krát menší než poloměr orbity Merkuru. Navzdory skutečnosti, že mateřská hvězda CoRoT-7 je o něco menší než Slunce, je teplota na takové blízké oběžné dráze velmi vysoká. Pravděpodobně na povrchu CoRoT-7b zuří obrovský lávový oceán, jehož teplota je nad 2500 ° C, tato teplota stačí k roztavení téměř všech známých kovů a minerálů. Kvůli velkým přílivovým silám je planeta pravděpodobně vždy otočena o jednu stranu směrem ke hvězdě. To umožňuje na chladnější straně srážení ve formě lávy a kamenů.
HD 209 458 b
Tato planeta není chthonic, ale my ji umístíme na tento seznam „předem“. Ve velmi vzdálené budoucnosti může tento plynový gigant ztratit většinu své záležitosti a stát se chthonickým exoplanetem. HD 209458 b je snad nejvíce studovaným exoplanetem na světě.
Patří do kategorie horkých Jupiterů, točí kolem žlutého trpaslíka, který se nachází v souhvězdí Pegasus ve vzdálenosti 153 sv. roku.
HD 209458 b má rozměry, které jsou téměř jeden a půlkrát větší než Jupiter, s hmotností rovnou 0,6 Jupiter. Planeta je odstraněna z hvězdy ve vzdálenosti rovné 1/8 poloměru orbity Merkuru. Blízkost hvězdy vede ke skutečnosti, že jedna strana exoplanety se zahřívá na obrovské teploty a druhá (zadní strana) je mnohem chladnější. Stejně jako všechny planety, které jsou velmi blízko hvězdy, je HD 209458 b vždy otočen o jednu stranu směrem ke hvězdě. Rozdíl teplot mezi slunečnou a tmavou stranou vede k tomu, že na povrchu zuří bouře, jejichž rychlost větru je 2 km / s. Kromě toho jsou horní části atmosféry pod vlivem hvězdného větru foukány do vnějšího prostoru a vytvářejí obrovský oblak za planetou, podobný velkému ocasu komety.
Pokračování na další stránce ↓cete
>>> Strana č. 2: Pokračování <<<