Planety pozasłoneczne

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Potrójny zachód słońca na HD 188753 Ab - wizja artysty (Źródło: NASA/JPL-Caltech)

Planety pozasłoneczne to planety znajdujące się w pozasłonecznych układach planetarnych, czyli układach wokół gwiazd innych niż Słońce.

Obecnie znanych jest 215 pozasłonecznych planet (stan na 17 marca 2007 r.) w 185 systemach planetarnych (w tym 22 systemach wielokrotnych, z więcej niż jedną planetą). Dwa spośród tych systemów planetarnych to systemy sformowane wokół pulsarów; krążą w nich łącznie 4 planety, przy czym jeden z tych systemów wokół pulsara jest wielokrotny. Najczęściej pozasłoneczne układy planetarne znacznie różnią się od Układu Słonecznego, co po części może być pozorem wynikającym z niedoskonałości metod ich wykrywania.

Spis treści

1 Trudne początki
2 Cztery lata
3 Poszukiwania
- 3.1 Efekt Dopplera
- 3.2 Inne techniki
4 Menażeria niezwykłych planet
- 4.1 Gorące jowisze
- 4.2 Planety skaliste
5 Zobacz też
6 Linki zewnętrzne

[edytuj] Trudne początki

Z uwagi na znikomą ilość światła odbijanego przez planety pozasłoneczne, w porównaniu z ilością promieniowania emitowanego przez ich macierzyste słońca, astronomowie bardzo długo nie potrafili udowodnić istnienia tych odległych światów.

Radioastronomowie przez wiele lat obserwowali pulsary, które wytwarzają niezwykle stabilne ciągi impulsów. Najmniejsze zakłócenie obrotu tej kosmicznej radiolatarni było możliwe do wykrycia, dzięki analizie docierających od niej bardzo regularnych sygnałów. W ten sposób pierwszą planetę pozasłoneczną odkrył w 1991 roku polski astronom Aleksander Wolszczan. Był to układ planetarny (PSR 1257+12). Niezwykłe było to, że planety odnaleziono wokół gwiazdy, która zakończyła swój żywot miliony lat temu w eksplozji supernowej. Część naukowców sądziła, że były one niegdyś gazowymi olbrzymami, które wybuch umierającej gwiazdy odarł z zewnętrznych powłok, pozostawiając skaliste jądra. Dziś sądzi się raczej, że powstały one dużo później, na gruzach nieistniejącego układu.

[edytuj] Cztery lata

Przez cztery lata układ Wolszczana był jedynym znanym poza Układem Słonecznym. Naukowcy próbowali dowodzić istnienie planet wokół “normalnych” gwiazd badając ich jasność. Planeta, przechodząc przed tarczą swojego słońca, zasłania część emitowanego przez nie światła. Zjawisko powtarza się periodycznie z okresem równym okresowi obiegu planety wokół swojej macierzystej gwiazdy. Jednak ówczesne przyrządy badawcze nie były wystarczająco doskonałe, aby opierając się na tej metodzie, dowieść istnienia planet pozasłonecznych.

[edytuj] Poszukiwania

[edytuj] Efekt Dopplera

Dwa ciała znacznie różniące się masą krążące wokół środka mas (podobnie jak w układzie planety i gwiazdy)

Pierwsze planety pozasłoneczne krążące wokół "zwykłych" gwiazd odnaleziono dzięki wnikliwej obserwacji widma gwiazd. W 1995 roku została odkryta pierwsza planeta wokół gwiazdy podobnej do Słońca, należącej do ciągu głównego o typie widmowym G2.5V (51 Pegasi). Odkryty układ znacznie różnił się od Układu Słonecznego. 51 Pegasi b (inaczej Bellerophon) okazała się być planetą wielkości Jowisza (0,57 M_j – mas Jowisza) krążącą w odległości zaledwie 0,05 AU, czyli dwadzieścia razy bliżej niż zwykle dzieli 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. Niestety w ten sposób można wykryć albo bardzo masywne planety albo krążące niezwykle blisko gwiazdy macierzystej. Gdyby hipotetyczny pozasłoneczny astronom użył tej metody do poszukiwania planet wokół Słońca, mógłby łatwo przeoczyć obecność Ziemi.

[edytuj] Inne techniki

Przez prawie 50 lat astronomowie usiłowali odnaleźć planety pozasłoneczne za pomocą astrometrii, czyli precyzyjnych pomiarów ruchu gwiazd po sferze niebieskiej, zaburzanego przez krążące planety. Metodą tą wskazano wiele gwiazd, które miały posiadać towarzyszy, lecz istnienia żadnego nie udało się potwierdzić. Słynna stała się kwestia planet krążących wokół gwiazdy Barnarda, których poszukiwaniu, a następnie walce o uznanie swojego odkrycia, większą część życia poświęcił Peter van de Kamp, a których w końcu nie odnaleziono.

Metoda tranzytów, czyli obserwacji przejść planety przed tarczą gwiazdy przynosi dziś już pewne sukcesy, mimo wszystkich jej ograniczeń. Daje ona możliwość wyznaczenia nie tylko masy, ale i promienia, a więc także gęstości planety. Pozwala także odkrywać globy bardzo odległe od Ziemi. Największym chyba jej triumfem stało się odkrycie atmosfery planety HD 209458 b (znanej jako Ozyrys), której skład pozwoliły ustalić dalsze obserwacje.

Chyba najciekawszą techniką jest obserwacja przypadków mikrosoczewkowania grawitacyjnego, czyli ugięcia światła (pojaśnienia) odległych gwiazd, gdy na ich tle przesuwa się planeta. Ostatnio zespół OGLE doniósł o odkryciu w ten sposób planety typu ziemskiego, OGLE-2005-BLG-390Lb. Obecnie żadna inna metoda nie pozwala znajdować światów tak małych.

[edytuj] Menażeria niezwykłych planet

[edytuj] Gorące jowisze

Gwiazda HD 209458 oraz okrążająca ją planeta HD 209458b zaliczana do Gorących Jowiszy – wizja artysty.

Planety zbliżone masą do Jowisza krążące blisko swoich słońc nazwano gorącymi jowiszami (ang. Hot Jupiters). Ich odnajdywanie stało się codziennością dla takich badaczy jak Geoffrey Marcy czy Paul Butler. W 1999 roku została odkryta planeta o popularnej nazwie Ozyrys (HD 209458 b) orbitująca wokół gwiazdy HD 209458. Planeta zyskała sławę w roku 2005 po tym, gdy jako pierwszej udało się ustalić skład chemiczny jej atmosfery dzięki bezpośrednim obserwacjom emitowanego przez nią światła.

[edytuj] Planety skaliste

W sierpniu roku 2004 w układzie GJ 436 wykryto planetę GJ 436 b, której masa (0,067 M_j) i bliskość do słońca sugerowała, że jest skalista. Inną jeszcze bardziej podobną do Ziemi planetę oznaczoną jako Gliese 876 d odkryto w czerwcu 2005 roku w układzie Gliese 876. Mała masa (0,023 M_j, czyli 7,5 M_z) oraz bliskość do słońca może wykluczać jej gazową konsystencję.

Najmniejsza jak dotąd planeta pozasłoneczna podobna do Ziemi - OGLE-2005-BLG-390Lb - została odkryta 10 sierpnia 2005 roku, przez międzynarodową kolaborację PLANET (Probing Lensing Anomalies NETwork) i polskich naukowców z projektu OGLE. Jest ona oddalona 20 000 lat świetlnych od Ziemi, na niebie znajduje się w konstelacji Strzelca, blisko centrum galaktyki Drogi Mlecznej. Oficjalnie odkrycie planety zostało ogłoszone 26 stycznia 2006 roku na światowym forum naukowym w czasopiśmie Nature (Beaulieu et al., 2006, Nature, 439, 437). Jest to najbardziej podobna planeta do Ziemi, spośród wszystkich dotychczas odkrytych.

Lodowo-skalna planeta jest blisko 5,5 raza większa od Ziemi. Temperatura na powierzchni wynosi około -220 °C. Jej odległość od macierzystej gwiazdy jest trzy razy większa niż odległość Ziemi od Słońca.

Niektórzy naukowcy przypuszczają, że mimo bardzo niskiej temperatury, ogromne ciśnienie atmosferyczne umożliwiło powstanie pod lodem oceanu, podobnego do tego znajdującego się na księżycu Jowisza - Europie.