Co jsou to exoplanety?

Exoplaneta je planeta, která obíhá kolem hvězdy mimo naši sluneční soustavu. Planety v naší sluneční soustavě obíhají kolem Slunce. Podle statistických odhadů NASA by každá hvězda v naší galaxii měla mít alespoň jednu planetu, která kolem ní obíhá.

To znamená, že galaxie Mléčná dráha obsahuje přibližně jeden bilion exoplanet. Vědci z NASA a další astronomové hledají exoplanety velikosti Země obíhající kolem hvězd, které jsou podobné našemu Slunci. Je možné, že mnoho exoplanet napříč Mléčnou dráhou může být vhodných pro existenci života.

Obytná zóna

Planety v obyvatelné zóně neboli „sladké skvrně“ jsou na oběžné dráze ve velmi specifické vzdálenosti od svých hvězd. Obyvatelná zóna je rozsah vzdáleností mezi planetou a hvězdou, které umožňují existenci života. Exoplanety v obyvatelné zóně mají vhodné klima pro to, aby voda mohla existovat jako kapalina a vytvářet oceány. Výpočty k určení obyvatelné zóny pro konkrétní exoplanetu jsou založeny na vzdálenosti exoplanety od její hvězdy. V úvahu se berou i další faktory, jako je atmosféra exoplanety a skleníkový efekt.

Hledání exoplanet

Exoplanety je těžké odhalit dalekohledem. Oslnění od hvězdy zakrývá výhled na obíhající planety. Astronomové hledají exoplanety nepřímo pomocí pozorování účinků na jejich hvězdy. Jednou z běžných nepřímých metod detekce je Dopplerova spektroskopie. Tato metoda je také známá jako metoda radiální rychlosti nebo wobble. Hvězda s obíhajícími planetami nemá dokonalou dráhu, protože planety hvězdu táhnou. Dráha hvězdy je mimo střed a hvězda vypadá, jako by se kývala.

Metoda kolísání

Jedna z prvních exoplanet objevených kývavou metodou byla nalezena v roce 1995. Je to velká horká planeta přibližně poloviční velikosti Jupitera s velmi rychlou 4denní oběžnou dráhou. Kombinace rychlé oběžné dráhy exoplanety a obrovské velikosti vyvíjela na hvězdu dostatečnou sílu, aby byl kolísavý vzhled hvězdy velmi zřejmý. Metoda kolísání měří změny v radiální rychlosti hvězdy za účelem odhadu velikosti obíhající planety.

polovina

Exoplaneta objevená v roce 1995 se nazývá 51 Pegasi b, ale nyní je známá jako Dimidium. Je 50 světelných let daleko od Země v souhvězdí Pegasa. Objev Dimidia byl pro astronomy průlom, protože to byla první nalezená exoplaneta obíhající kolem hvězdy 51 Pegasi, která je podobná našemu Slunci. Dimidium je prototypem třídy planet označených jako „horké Jupitery“.

Keplerův vesmírný dalekohled

NASA v roce 2009 spustila vesmírný dalekohled Kepler Space Telescope jako vesmírnou observatoř k nalezení exoplanet mimo naši sluneční soustavu. Hlavním cílem bylo najít exoplanety podobné Zemi. Kosmický dalekohled Kepler byl v provozu devět let a našel 2 682 potvrzených exoplanet. Vědci stále pracují na potvrzení dalších 2900 možných planet nalezených Keplerem.

Tranzitní metoda

Kepler detekoval exoplanety tranzitní metodou. Když mezi hvězdou a Zemí prochází planeta na oběžné dráze, hvězdy se zdají „ztmavnout“. Každý průchod planety mezi hvězdou a Zemí se nazývá tranzit. Tranzitní metoda detekuje exoplanety měřením efektu stmívání. Přítomnost obíhající planety je podezřelá, když v pravidelných intervalech dochází k stmívání.

Spitzerův vesmírný dalekohled

Spitzerův dalekohled NASA je infračervený vesmírný dalekohled vypuštěný v roce 2003. Pozorování ze Spitzerova dalekohledu zahájila obrovský krok vpřed v planetární vědě. Spitzer dokáže detekovat světlo na planetách mimo naši sluneční soustavu. Je to první přístroj schopný přímého pozorování exoplanet namísto nepřímých metod kolísání nebo tranzitu. Přímé pozorování umožňuje vědcům studovat a porovnávat exoplanety. Infračervená observatoř také pomáhá vědcům určit teplotu, větry a složení atmosféry na vzdálených exoplanetách.

Přímé zobrazování

Většina exoplanet byla objevena prostřednictvím nepřímého zobrazování, ale relativně nedávné metody přímého zobrazování jsou v mnoha ohledech lepší. Falešné pozitivity jsou při použití přímých zobrazovacích metod vzácné, zatímco tranzitní metoda má míru falešné pozitivity přibližně 40 %. Exoplanety detekované metodou radiální rychlosti neboli kolísání vyžadují rozsáhlé sledování astronomy, aby potvrdili přítomnost planety. Přímé zobrazování také poskytuje informace, které vědci používají k odhadu široké škály planetárních podmínek.

Rozpuštění WASP-12b

Exoplaneta WASP-12b byla nalezena průzkumem tranzitu planet SuperWASP v roce 2008. Je to důležitý objev, protože WASP-12b je spotřebovávána svou hostitelskou hvězdou. Astronomové sledují proces, aby se dozvěděli více o formování a rozpouštění planet. Zničení planety její hostitelskou hvězdou je ve skutečnosti velmi pomalý proces. Astronomové odhadují, že bude trvat přibližně 10 milionů let, než se WASP-12b úplně rozpadne.

Gliese 436b je obrovská exoplaneta v souhvězdí Lva. Poskytuje také astronomům a dalším vědcům nové poznatky. Gliese 43b je téměř tak velký jako Neptun a je pokryt hořícím ledem. Extrémní tlak a teploty nad 570 °F na Gliese 43b vytvářejí jedinečné prostředí, které udržuje vodu v pevné formě, když by se měla odpařit.

Obyvatelné exoplanety

V současnosti je známo 16 exoplanet s vysokou pravděpodobností udržení života. Dalších 33 exoplanet může mít podmínky nezbytné pro existenci života, ale vědci je stále vyhodnocují. Exoplanety HD 85512 b, Kepler-69c a Tau Ceti f byly svého času považovány za obyvatelné, ale aktualizované modely obyvatelných zón a nová pozorování ukázaly, že nemohou udržet život. HD 85512 b a Tau Ceti f jsou ve skutečnosti mimo své příslušné obyvatelné zóny a Kepler-69c má ​​atmosféru a krajinu podobnou Venuši.