Tegenwoordig maakt de astronomie een nieuwe ontwikkelingsronde door. Nieuwe ontdekkingen komen steeds vaker voor. Het aantal buiten het zonnestelsel ontdekte planeten is al in de duizenden. En dit zijn slechts bevestigde planeten, mogelijke kandidaten niet meegerekend.
Om de ontdekte planeten te systematiseren, zoeken wetenschappers naar manieren om ze te classificeren op basis van gemeenschappelijke kenmerken. Tegenwoordig zijn er verschillende algemeen aanvaarde classificatiemodellen, maar meestal zijn exoplaneten onderverdeeld in gas- en terrestrische planeten. Dit laatste zal in dit artikel worden besproken.
Aardachtige exoplaneten
Dergelijke objecten zijn van bijzonder belang voor wetenschappers, aangezien een van de belangrijkste taken van de moderne wetenschap het zoeken naar buitenaards leven is, en de kans om het op een aardachtige planeet te vinden veel groter is dan op een gas. Dus wat zijn de planeten van dit type?
1
Mini-aarde
Zoals de naam al aangeeft, heeft dit type object afmetingen die niet groter zijn dan die van de aarde. In het zonnestelsel kunnen aarde, Venus, Mars en Mercurius aan deze klasse worden toegeschreven. Hoe kleiner de planeet van het aardtype, hoe kleiner de zwaartekrachtscomponent. Samen met een zwak magnetisch veld leidt dit ertoe dat de atmosfeer niet aan het oppervlak kan blijven hangen en in de ruimte verdwijnt.
Dergelijke objecten bevinden zich meestal dicht bij hun oudersterren, wat leidt tot een sterke verwarming van het oppervlak. Vanwege het kleine formaat zijn mini-aarden vrij moeilijk te detecteren. Meestal worden ze gevonden met behulp van de transitmethode, die effectief is om planeten te vinden die op korte afstand van de ster cirkelen.
De eerste planeten die in deze klasse werden ontdekt, waren Kepler-20 e en Kepler-20 f, die om een rode dwerg op 945 lichtjaar afstand van ons cirkelden.
Een paar voorbeelden van mini-aarde
Kepler-20 e
Op de foto: vergelijkende afmetingen van de aarde en Kepler20e
Kepler-20 e is de op één na meest afgelegen planeet van de moederster, maar heeft een baan die 6 keer kleiner is dan die van Mercurius. Een dergelijke nabijheid van de ster maakt de temperatuur op het oppervlak van de mini-aarde erg hoog - ongeveer 740 ° C, wat zich vertaalt in een categorie van mogelijk onbewoond.
Kepler-20 f
Op de foto: vergelijkende afmetingen van de aarde en Kepler20f
Deze mini-aarde heeft afmetingen die iets groter zijn dan die van de aarde. De straal is 3,4% groter dan de aarde, hoewel hij 0,66 aardmassa's heeft. De planeet is de vierde verste van de ster, de diameter van zijn baan is meer dan 3 keer kleiner dan de diameter van de baan van Mercurius. Een jaar op de Kepler-20 f duurt slechts 19,5 dagen.
Ondanks de gelijkenis in grootte en massa met de aarde, verschillen de omstandigheden op de Kepler-20 f aanzienlijk van de gebruikelijke voor ons. Vanwege de nabijheid van de ster is de gemiddelde oppervlaktetemperatuur hier ongeveer 432 ° C, te hoog om water in vloeibare vorm te houden en genoeg om veel metalen te smelten. Maar het is mogelijk dat de Kepler-20 f-atmosfeer een grote hoeveelheid waterdamp bevat.
PSR B1257 + 12 b
Een geweldige mini-aarde, die zich op een afstand van 2300 lichtjaar van ons bevindt in het sterrenbeeld Maagd. De planeet is uniek omdat hij draait om een pulsar, een compact ruimteobject dat bestaat uit een neutronenster.
Mini-Earth, een van de drie planeten in de baan van de pulsar PSR B1257 + 12. Met zijn afmetingen is het ongeveer 2 keer groter dan de maan en heeft het een massa van 50 keer minder dan de aarde.
Kepler-37 b
Deze mini-aarde draait om de gele dwerg Kepler-37, gelegen in het sterrenbeeld Lyra op een afstand van 126 lichtjaar van ons. Ten tijde van zijn ontdekking was het de kleinste exoplaneet van allemaal. Zijn straal (3900 km.) Overschrijdt slechts lichtjes de straal van de maan (3476 km.). De diameter van de baan van de planeet is ongeveer 4 keer kleiner dan de diameter van de baan van Mercurius, waardoor de oppervlaktecondities dicht bij Mercurius liggen.
2
Super aarde
Super-aarde is een klasse van planeten die qua massa vergelijkbaar zijn, variërend van 1 tot 10 massa's van de aarde. Sommige bronnen spreken van massa's van 5 tot 10 aardse.
Misschien is dit wel een van de eenvoudigste classificaties van ruimteobjecten, want noch de nabijheid van de ster, noch de compositie in deze klasse wordt in aanmerking genomen, alleen massa is belangrijk. Hoewel hier enkele grensgevallen zijn. Zo heeft Planet Mu Altar c, die zich op 50,6 lichtjaar van ons bevindt, een massa van 10,5 aardse (of 3% van de massa van Jupiter).
Meestal worden superaarde gevonden in sterren die behoren tot de gele en rode dwergen, waarvan de massa gelijk is aan 35% tot 85% van de zon. Een ander kenmerk van sterren met superaarde is hun uitputting van metalen.
Dergelijke ruimtevoorwerpen kunnen natuurlijk een compleet andere samenstelling, temperatuur en andere kenmerken hebben, maar wetenschappers zijn geneigd te geloven dat de meeste van hen stenen planeten zijn met een geologie die lijkt op de aarde. En als zo'n planeet zich in de bewoonbare zone van een ster bevindt, is het heel goed mogelijk dat hij erg op onze aarde zal lijken, zelfs als hij veel groter is.
Voorbeelden van enkele SuperEarths
PSR B1257 + 12 c
Deze superaarde draait om een ons al bekende neutronenster, waarvan een van de planeten een mini-aarde is (thebiggest.ru schreef er iets hoger over). Het is ook verrassend dat de discrete naam "PSR B1257 + 12 c" de eerste ontdekte exoplaneet in de geschiedenis verbergt! De ontdekking gebeurde in 1991, toen de Poolse astronoom Alexander Volshchan periodieke veranderingen in de intensiteit van de signalen van de pulsar PSR 1257 + 12 opmerkte, die hij een jaar eerder had ontdekt. Later bleek dat er minimaal 3 objecten in de baan van de pulsar roteren, waarvan er twee superaarde zijn en één een miniaarde.
Opmerking: "AE" is een astronomische eenheid. Deze term wordt een lengte-eenheid genoemd die gelijk is aan de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon, en dit is ongeveer 150 miljoen km.
De diameter van de baan van de superaarde PSR B1257 + 12 s is 0,3AE. Het is heel moeilijk om je de omstandigheden op deze planeet voor te stellen, maar het is duidelijk dat ze heel anders zijn dan alle planeten die ons bekend zijn. De pulsar heeft een kolossaal magnetisch veld, de planeet is onderhevig aan krachtige ioniserende straling. Veel wetenschappers suggereren dat hier onder bepaalde omstandigheden leven mogelijk is. Op aarde zijn er enkele levensvormen die resistent zijn tegen verschillende soorten straling, waaronder ionisatie. Bovendien kan de temperatuur van de pulsar een miljoen graden Kelvin bereiken en kan de pulsarwind de planeet in een baan om de aarde verwarmen.
Kepler-442 b
De straal van Kepler-442 b is 30% groter dan die van de aarde en de massa is meer dan 2,3 keer die van de aarde. Er is een exoplaneet op een afstand van 1120 lichtjaar van ons vandaan. Het is van groot belang voor astronomen omdat het roteert in de zogenaamde "bewoonbare zone" van zijn ster - een oranje dwerg met een massa van 0,61 zonne-energie. De straal van de rotatiebaan van Kepler-442 b is 0,41AE, maar vanwege de zwakkere helderheid van de moederster kunnen de omstandigheden op het oppervlak erg lijken op die van het land.
Gliese 832 c
Deze exoplaneet, die in een baan om een rode dwerg op een afstand van 16 lichtjaar van ons draait, heeft een van de hoogste indices van de gelijkenis van de aarde onder alle planeten die tegenwoordig bekend zijn. Hoewel Gliese 832 c meer dan 6 keer dichter bij de moederster staat dan de aarde, ontvangt hij ongeveer dezelfde hoeveelheid warmte. De massa is iets meer dan 5 keer groter dan de aarde en in omvang is hij iets minder dan anderhalf keer groter dan de aarde. Verdere studies van de planeet zouden licht moeten werpen op de samenstelling en dichtheid van de atmosfeer van Gliese 832 c, evenals op de mogelijkheid van levende organismen erop.
Proxima Centauri b
De eerste vermelding van deze superaarde verscheen in 2013, maar de gegevens erover werden dubbel gecontroleerd en kregen pas in 2016 de definitieve bevestiging. Interesse in de planeet wordt veroorzaakt door het feit dat het om de gele dwerg Proxima Centauri draait, en dit is de dichtstbijzijnde ster voor ons. De afmetingen en massa zijn bijna 10 keer inferieur aan onze zon. Het bevindt zich op een afstand van 4,3 lichtjaar, ofwel 40 biljoen. km van ons.
Laten we terugkeren naar de kenmerken van Proxima Centauri b. De planeet maakt een volledige revolutie rond de ster in 270 uur (ongeveer 11 dagen). Deze snelheid is te danken aan de nabijheid van de ster, omdat de straal van de rotatiebaan van de superaarde 20 keer kleiner is dan de straal van de baan van de aarde en zelfs 7 keer kleiner dan de baan van Mercurius. Een dergelijke nabijheid van een zwakke ster schept de voorwaarden voor vloeibaar water op de planeet, wat Proxima Centauri b mogelijk levensvatbaar maakt. De gemiddelde temperatuur op het aardoppervlak is −39 ° С. De straal van Proxima Centauri b is 10-11% groter dan de aarde en de massa is 27% meer dan de massa van de aarde.
Volgens recente gegevens is een exoplaneet zonder eigen magnetisch veld onderhevig aan kosmische straling, honderden keren hoger dan de straling die de aarde ontvangt. Dergelijke straling kan bijna alle levende organismen van de aarde vernietigen, hoewel we enkele soorten bacteriën kennen die kunnen overleven in extremere omstandigheden. Wetenschappers hebben verschillende modellen gevonden waarin het leven zichzelf kan beschermen tegen de krachtige straling van een ster. Maar in maart 2017 werd een sterke flits waargenomen op de moederster, waarbij de helderheid van de ster vertienvoudigde met maar liefst 10 seconden. Ten tijde van de uitbraak deed zich een enorme straling voor, waardoor bekende levensvormen gemakkelijk levenloos zouden kunnen worden.
3
Chthonische planeet
Het volgende type terrestrische planeten zijn chtonische exoplaneten. Deze omvatten gasreuzen, die tijdens de evolutie de gasmantel verloren en hun vaste kern blootlegden.
Er zijn weinig planeten van dit type gevonden, maar de verschijnselen waarbij soortgelijke objecten worden gevormd, komen vrij vaak voor in de ruimte. "Verwering" van gas vindt plaats vanwege de nabijheid van de gasreus tot de ster. De stellaire wind blaast geleidelijk de gascomponent van de planeet weg, waardoor er alleen zware elementen overblijven.
Een paar voorbeelden
CoRoT-7 b
CoRoT-7 b werd in 2009 ontdekt. Naast de chtonische behoort het tot het type superaarde, maar ook tot lava- en ijzerplaneten. CoRoT-7 b draait om een gele dwerg op een afstand van 489 lichtjaar van ons. De straal van de planeet is anderhalf keer groter dan de aarde en de massa is meer dan 7,4 keer de aarde. Dit betekent dat de gemiddelde dichtheid van de planeet boven de aarde ongeveer 2 keer is.
Het is niet verwonderlijk dat CoRoT-7 b zijn gasomhulsel verloor, omdat de straal van de baan van de planeet 22 keer kleiner is dan de straal van de baan van Mercurius. Ondanks dat de moederster CoRoT-7 iets kleiner is dan de zon, is de temperatuur in zo'n nauwe baan erg hoog. Waarschijnlijk woedt er een enorme lava-oceaan op het oppervlak van CoRoT-7 b, waarvan de temperatuur hoger is dan 2500 ° C, deze temperatuur is genoeg om bijna alle bekende metalen en mineralen te smelten. Door de grote getijdenkrachten is de planeet waarschijnlijk altijd één kant naar de ster gedraaid. Dit maakt het mogelijk aan de koudere kant van de neerslag in de vorm van lava en stenen.
HD 209.458 b
Deze planeet is niet chtonisch, maar we hebben hem van tevoren op deze lijst gezet. In de verre toekomst kan deze gasreus het grootste deel van zijn materie verliezen en een chtonische exoplaneet worden. HD 209458 b is misschien wel de meest bestudeerde exoplaneet ter wereld.
Het behoort tot de categorie hete Jupiters, draait om een gele dwerg, gelegen in het sterrenbeeld Pegasus op een afstand van 153 sv. van het jaar.
HD 209458 b heeft afmetingen die bijna anderhalf keer groter zijn dan Jupiter, met een massa gelijk aan 0,6 Jupiter. De planeet wordt verwijderd van de ster over een afstand die gelijk is aan 1/8 van de straal van de baan van Mercurius. De nabijheid van de ster leidt ertoe dat de ene kant van de exoplaneet opwarmt tot enorme temperaturen en de andere (de achterkant) veel kouder is. Zoals alle planeten die heel dicht bij de ster staan, wordt HD 209458 b altijd één kant naar de ster gedraaid. Het temperatuurverschil tussen de zonnige en donkere kanten leidt ertoe dat er aan de oppervlakte zware stormen woeden, waarvan de windsnelheid 2 km / s is. Bovendien worden de bovenste delen van de atmosfeer onder invloed van stellaire wind de ruimte in geblazen en vormen een enorme pluim achter de planeet, vergelijkbaar met een grote komeetstaart.
Vervolg op volgende pagina ↓↓↓
>>> Pagina nr. 2: vervolg <<<