Złote czasy łowców planet

Złote czasy łowców planet

Astronomowie odkryli glob z diamentu

Cheops na orbitę
Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) zamierza w 2017 r. umieścić na orbicie małego satelitę, nazwanego CHaracterising ExOPlanets Satellite, w skrócie Cheops. Będzie to pierwsza z niskobudżetowych misji kosmicznych ESA. Cheops o masie ok. 200 kg znajdzie się 800 km nad Ziemią. Będzie poszukiwał egzoplanet, tzw. super-Ziem (o kilkakrotnej masie naszej planety), a także większych. Skoncentruje się na gwiazdach, o których już wiadomo, że okrążają je planety. Satelita z teleskopem o średnicy 30 cm będzie wyszukiwał przede wszystkim obiekty kosmiczne, które mają atmosferę. Przewidywany czas misji Cheopsa to trzy i pół roku. Dane, które dostarczy, umożliwią określenie rozmiarów oraz analizę porównawczą planet pozasłonecznych.

Planeta diament, glob z czterema słońcami, ciało niebieskie, które paruje od żaru swojej gwiazdy, kompaktowy układ słoneczny. Astronomowie znajdują we wszechświecie coraz niezwyklejsze obiekty, zdumiewające planety pozasłoneczne.
Od wieków naukowcy zakładali, że planety krążą wokół gwiazd innych niż nasze Słońce. Nie udało się jednak ich wykryć. Uniemożliwiały to ogromne odległości oraz bardzo słabe światło tych obiektów w porównaniu z blaskiem ich macierzystych gwiazd. Dopiero we wrześniu 1990 r. Aleksander Wolszczan zauważył cztery egzoplanety (planety pozasłoneczne), krążące wokół pulsara PSR B1257+12 w konstelacji Panny. Wyniki obserwacji opublikowano dwa lata później. W 1995 r. astronomowie Michel Mayor i Didier Queloz z uniwersytetu w Genewie odkryli pierwszą planetę okrążającą gwiazdę podobną do naszego Słońca (51 Pegasi). Od tej pory udoskonalono metody wykrywania odległych globów.
Trwają złote czasy łowców planet. Pracujący od marca 2009 r. orbitalny teleskop Kepler agencji NASA w poszukiwaniu egzoplanet obserwuje jednocześnie 160 tys. gwiazd. Niemal co tydzień pojawiają się informacje o odkryciu przedziwnych ciał niebieskich. Do tej pory doszukano się 841 planet pozasłonecznych w 663 systemach.
Zidentyfikowano też 2320 obiektów, które prawdopodobnie są egzoplanetami. Najłatwiej znaleźć gazowe olbrzymy podobne do Jowisza, ale znajdowane są również mniejsze globy skaliste. Dziwne, ale dwie na 100 egzoplanet nie są związane z żadną gwiazdą. Zebrane dane sugerują wykrycie nie tylko planet pozasłonecznych, ale nawet ok. 100 należących do nich egzoksiężyców.
Według obliczeń zespołu europejskich naukowców posługujących się spektrografem HARPS, podłączonym do teleskopu o średnicy 3,6 m w obserwatorium La Silla w chilijskich Andach, w Drodze Mlecznej może się znajdować kilkadziesiąt miliardów obiektów podobnych do Ziemi, a w odległości do 30 lat świetlnych od naszego Słońca krąży ich ok. 100. Planeta podobna do Ziemi to taka, która ma masę najwyżej 10 razy większą od jej masy, stałą, skalistą powierzchnię i która krąży wokół macierzystej gwiazdy w takiej odległości, że może się na niej znajdować woda w stanie ciekłym.

Zagadki Alfa Centauri

W październiku poinformowano o egzoplanecie podobnej do Ziemi, znajdującej się bardzo blisko Układu Słonecznego, w systemie Alfa Centauri, odległym zaledwie o 4,3 lat świetlnych od nas. Odkryli ją europejscy astronomowie pracujący w La Silla. Układ Alfa Centauri, doskonale widoczny nocą w południowej części nieba, od dawna fascynuje ludzkość – są to gwiazdy położone najbliżej Układu Słonecznego. System Alfa Centauri składa się z dwóch gwiazd ciągu głównego – Alfa Centauri A, Alfa Centauri B – oraz odkrytej w 1915 r. Proxima Centauri, która jest czerwonym karłem, oddalonym o 0,24 roku świetlnego od tamtych dwóch gwiazd.
Odkryta egzoplaneta okrąża gwiazdę Alfa Centauri B, która pod względem masy i promieniowania podobna jest do Słońca. Glob ma masę zaledwie 0,13% większą od masy Ziemi. Wątpliwe jednak, aby rozwinęło się na nim życie, porusza się bowiem po bardzo ścisłej orbicie, zaledwie 6 mln km od swojego słońca, czyli ok. 0,04 jednostki astronomicznej (jednostka astronomiczna to średnia odległość Ziemi od Słońca). Okrąża swoją gwiazdę w ciągu zaledwie trzech dni i sześciu godzin. Jak napisali odkrywcy na łamach brytyjskiego magazynu „Nature”, na jego powierzchni jest zapewne piekielnie gorąco, temperatury sięgają 1200 st. C.
Nie wykluczają jednak, że wokół Alfa Centauri B są inne planety. Jedna z nich być może znajduje się w ekosferze, czyli w strefie, w której panują temperatury umożliwiające istnienie wody w stanie ciekłym. Nie można więc wykluczyć, że w systemie planetarnym najbliższym Ziemi rozwinęło się życie.
„To odkrycie jest wielkim krokiem ku znalezieniu drugiej Ziemi w bezpośredniej bliskości naszego Słońca”, cieszył się należący do zespołu badawczego Xavier Dumusque z obserwatorium w Genewie.

Zdumiewająca 55 Cancri e

Do najniezwyklejszych planet pozasłonecznych należy ciało niebieskie orbitujące wokół gwiazdy 55 Cancri w konstelacji Raka, w odległości 41 lat świetlnych od Ziemi. W skład systemu planetarnego 55 Cancri wchodzi pięć globów. Umiejscowiony najbardziej na zewnętrz oznaczony został jako 55 Cancri e. Okrąża swoje słońce w ciągu zaledwie 18 dni po tak ścisłej orbicie, że temperatury na jego powierzchni osiągają 2100 st. C.
Jak stwierdził międzynarodowy zespół badaczy w magazynie „Astrophysical Journal Letters”, obiekt ten należy do nowej klasy wśród planet skalistych. „Jego powierzchnia pokryta jest prawdopodobnie grafitem i diamentem, a nie granitem i wodą, tak jak Ziemia”, powiedział jeden z odkrywców, Nikku Madhusudhan z Uniwersytetu Yale. To być może największy diament w całej Drodze Mlecznej. Jego masa stanowi co najmniej jedną trzecią masy planety, czyli równowartość potrójnej masy Ziemi. Glob składa się także z żelaza oraz ze związków krzemu.
Według specjalistów odkrycie diamentowego ciała niebieskiego świadczy o niezwykłej różnorodności także globów o stałej powierzchni, które wcale nie muszą być podobne do Ziemi. Jeśli mają całkowicie inną budowę niż ona, muszą na nich zachodzić naprawdę niezwykłe procesy.

Pod czterema słońcami

Do kosmicznych osobliwości należy egzoplaneta z czterema słońcami. O jej istnieniu poinformowano w połowie października na dorocznej konferencji wydziału planetologii Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Reno. Gazowego olbrzyma nieco większego od Neptuna nazwano PH1. To skrót od Planet Hunter (łowca planet), nazwy programu poszukiwania globów pozasłonecznych, pod patronatem Uniwersytetu Yale. PH1 okrąża dwie gwiazdy oddalone aż o 5 tys. lat świetlnych od Ziemi. Gwiazdy te okrążają się nawzajem w ciągu zaledwie dwóch dni. Do tego systemu należą dwie inne gwiazdy, znajdujące się w znacznej odległości (około tysiąca jednostek astronomicznych). Gdyby na powierzchni PH1 znalazł się obserwator, widziałby dwa słońca, w dzień zaś dwa inne punkty świetlne o blasku słabszym od obu słońc, jednak silniejszym niż światło innych gwiazd. Powierzchnia PH1 ma przypuszczalnie temperaturę ok. 300 st. C,
specjaliści jednak nie wykluczają, że planetę okrąża księżyc, na którym panują warunki bardziej sprzyjające rozwojowi życia. Ten niezwykły układ wypatrzyli nie zawodowi astronomowie, lecz amatorzy, Amerykanie Kian Jek z San Francisco i Robert Gagliano z Cottonwood w Arizonie, korzystający ze strony Planethunters.org.
Umierający glob
Teleskop Kepler wykrył jedyną do tej pory egzoplanetę, która umiera – paruje w żarze macierzystej gwiazdy, okrąża ją za każdym razem nieco mniejsza, ciągnąc obłok pyłu podobny do warkocza kometarnego. To glob krążący wokół gwiazdy KIC 12557548 w konstelacji Łabędzia, oddalonej ok. 1,5 tys. lat świetlnych od Ziemi.
Planeta (KIC 12557548 b) okrąża swoje słońce po bardzo bliskiej orbicie w ciągu zaledwie 16 godzin. Na jej powierzchni temperatura sięga 1700 st. C. Rozgrzany popiół unosi się w kosmos, ona zaś traci masę. Astronomowie próbują obliczyć, jak szybko kurczy się KIC 12557548 b i kiedy przestanie istnieć. „Ta planeta obierana jest od zewnątrz jak cebula. Dzięki temu będziemy mogli poznać jej budowę”, mówi astronom Christoph Keller z uniwersytetu w Utrechcie.
Na konferencji w Reno poinformowano także o odkryciu przez teleskop Kepler najbardziej „kompaktowego” układu słonecznego ze znanych do tej pory. Tworzy go położona 1,1 tys. lat świetlnych od Ziemi gwiazda KOI-500 w konstelacji Lutni oraz jej co najmniej pięć planet, krążących po bardzo niskich orbitach. Na najodleglejszym z tych globów rok trwa dziewięć i pół dnia, na najbliższym – tylko dzień. „Wszystkie te obiekty okrążają swoje słońce w przestrzeni 150 razy mniejszej niż ta, którą zakreśla orbita Ziemi, aczkolwiek zawierają więcej materii niż kilka ziemskich globów”, powiedział Darin Ragozzine, planetolog z University of Florida w Gainesville. Być może planety poruszały się wcześniej po dalszych orbitach, lecz zostały przyciągnięte przez grawitację swojej gwiazdy. Badania tego systemu pozwolą na przedstawienie nowych teorii powstawania układów planetarnych.
Poszukiwania egzoplanet trwają. Wkrótce z pewnością odkryte zostaną następne. Usłyszymy też o pierwszych egzoksiężycach. Odnalezienie drugiej Ziemi z atmosferą i oceanami jest kwestią czasu.

Wydanie: 45/2012

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy