Київський клуб аматорів астрономії "Астрополіс"
astromagazin.net
* *
Ласкаво просимо, Гість. Будь ласка, увійдіть або зареєструйтеся.
05 Грудня 2024, 02:15:27

Увійти

google


22 Груд. 2009 - ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, «ЭКЗОПЛАНЕТЫ И ЗЕМЛЕПОДОБНЫЕ МИРЫ». Часть I

 Автор Mott 22 Грудня 2009, 20:30:00 7362 переглядів Рейтинг: (9 Оцінки) Друк
ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ 
«ЭКЗОПЛАНЕТЫ И ЗЕМЛЕПОДОБНЫЕ МИРЫ». Часть I
 
Данное информационное сообщение не охватывает описание прямых и косвенных методов обнаружения экзопланет[1], а скорее затрагивает проблематику поиска землеподобных миров  и текущие результаты исследований.
 
"Теоретические поиски" чужих миров за последние 20 лет существенно подкрепились мощными инструментами и техникой, позволившими накопить достаточно много информации, которая в свою очередь   становится интересной не только для профессиональных астрономов.
 
Еще лет двадцать тому назад большая часть человечества даже не думала, что скоро будет обнаружены планеты в чужих звездных системах, и подозреваю, что некоторые из людей в тайне надеялись, что этого не произойдет никогда, т.к. Земля уникальна, люди- венец творения и пр., пр.  
 
Чуть более пятнадцати лет тому назад (1992) была открыта первая планета чужого мира -пульсар PSR B1257+12[2] , а сегодня мы уже знаем более 400 «чужих» планет[3].
 
На сколько же мы далеки сегодня от прямого обнаружения землеподобных планет и что для этого нужно?
 
В принципе для нахождения и идентификации «близнецов» Земли необходимо выйти в космос[4]. Обнаружение «настоящей Земли» требует больших усилий не потому, что Земля  очень слабый/тусклый объект[5], а в силу того, что близкая звезда (Солнце) в оптическом диапазона примерно в 10^9 раз ярче чем Земля. Для такого обнаружения необходима разработка технологии блокировки света звезды. Существуют и другие способы обнаружения планет размером с Землю и/или массой равной Земле. Однако, размеров и массы планет недостаточно для того чтобы утверждать, что она близнец нашей Земли. Мы хотим знать, что температура на планете соответствует условиям жизни, мы хотим знать состав ее атмосферы, найти пары воды[6] и биогазы[7] (например Венера и Земля практически одного размера, но без исследования атмосферы мы не узнаем обитаема ли планета).
 
Если мы в состоянии обнаружить на транзите[8] скажем не очень далекую от нас супер-Землю (камянистую планету в зоне температур пригодных для жизни, но значительно большей чем Земля), то можно определить основной состав планеты, ее атмосферную температуру и ее состав.
 
В первую очередь нас[9] интересует вопрос: «Сможем ли мы четко установить наличие жизни на этой планете?»  Шанс есть. В наступающем десятилетии должен быть запущен новый космический телескоп Джеймс Вебб (2014 г.), который возможно позволит установить признаки жизни на чужих планетах. В основном речь идет об исследовании спектра и свойств, определяемых молекулами газа в атмосфере. Планетарная, химически не сбалансированная атмосфера – индикатор жизни, т.к. в противном случае, при большинстве условий, атмосфера планеты будет химически сбалансирована. Например, атмосфера Земли состоит на 21(объемный) % из кислорода благодаря растениям и фотосинтезирующим бактериям. Кислород – настолько химически активный газ, что его совсем не должно быть в нашей атмосфере. Кислород – «ключевой» газ, который мы надеемся обнаружить в атмосферах экзопланет.  
 
Здесь же возникает вопрос: «Перед тем как исследовать атмосферу экзопланеты, ее наверное нужно каким то образом найти? Напоминаем, что на орбите уже находится космический телескоп Кеплер, одной из задач которого и является поиск этих самых экзопланет[10].
 
 
(сравнительный пример качества картинки изменения яркости звезды при транзите планеты, полученные с помощью наземных инструментов и космического аппарата Кеплер)
 
Процесс поиска экзопланет планет - весьма трудоемкий и дорогой (точнее времязтратный), но недавний статистический анализ[11] и сравнение спектра звезд, обладающих планетными системами и не имеющих таковых показал, что кажется у нас уже есть «ключ» для быстрого обнаружения экзопланетных систем. Речь идет о содержании лития[12] в спектре мамы-звезды. Ключ можно сформулировать следующим образом: «у большинства звезд звезд, обладающих планетами, лития меньше 1%»    или , если у угодно, у Солнца мало лития, потому что у него есть планеты[13].
 
Будем надеяться, что этот новый «ключик», фотометр Кеплер и др. инструменты  ускорят процесс поиска новых и в том числе землеподобных миров, т.к текущая статистика с точки зрения обнаружения «землеобразных» планет скажем прямо малоутешительная (см. рис. ниже):
 
 
Ось абсцисс – орбитальное расстояние от звезды в а.е.; ось ординат – масса планет в массах Земли.
 
 
Хочется верить, что новые и близкие нам по характеристикам миры будут найдены в ближайшем будущем.
(а если не хочется, то космос достаточно велик и в нем есть еще много других, интересных вещей)
 
Вы просмотрели 1-е информационное сообщение - «Экзопланеты и землеподобные миры».
 
Всем чистого неба
и до новых встреч в эфире.
 
Mott
Astropolis
Декабрь 2009
[1] Например: прямое наблюдение в инфракрасном диапазоне, метод лучевых скоростей, метод транзитов и пр.
[2] Радио вспышки пульсара детектируются, замеряется их период. Интервалы между импульсами крайне регулярны и более точны, чем атомные часы. Планета на орбите такого пульсара вызывает очень слабые вариации вспышек, которые могут быть использованы для обнаружения планеты.
[3] Т.е. около 23,5 планет/год.
[4] Чтобы избавиться от эффекта размытия изображения атмосферой Земли. B тоже время, недавно с помощью 8м VLT (ESO, Chile) и 6.5м Magellan (Las Campanas, Chile) телескопов было проведено наземное наблюдение атмосфер двух экзопланет: OGLE-TR-56b и TrES-3b. http://www.physorg.com/news151168570.html
[5] Во всяком случае, не менее слабый, чем самые слабые галактики, наблюдаемые Hubble Space Telescope.
[6] Индикатор жидких океанов.
[7] Те, которые вырабатываю живые организмы.
[8] Этот метод основан на том, что при наблюдении планетной системы "с торца" планета, с точки зрения земного наблюдателя/телескопа, может периодически проходить по диску звезды, затмевая её и, тем самым, ослабляя её блеск. Например, если это звезда типа нашего Солнца, а экзопланета – типа нашего Юпитера, диаметр которого в 10 раз меньше солнечного, то в результате такого затмения яркость звезды снизится на 1%.
[9] По мнению автора «нас» - это около 1 млн. землян (10 тыс. из которых профессиональные астрономы).
[10] Точнее Кеплер – космический фотометр. В соответствии с текущей программой участок исследуемого неба Кеплера – Лебедь-Лира и в его поле зрения там ок. 100 000 звезд.
[11] 500 звезд, 70 из которых заведомо обладают планетными системами.
[12] Литий – Li; а.н. – 3; 7Li является одним из немногих изотопов, возникших при первичном нуклеосинтезе, т.е. вскоре после Большого Взрыва. 
[13] См. например «Exoplanets Clue to Sun's Curious Chemistry» - http://www.physorg.com/news177168122.html

Коментарі *

Коментування для даної статті відключено.