Никога не сме виждали нещо подобно на Слънчевата система
След забележителното изобретение през 1992 година на две планети, обикалящи към звезда отвън нашата Слънчева система, хиляди нови светове бяха добавени към бързо възходящия лист на " екзопланетите " в галактиката Млечен път.
Научихме доста неща от този голям азбучник на непознати светове, обикалящи към непознати звезди. Но една дребна детайлност се откроява като болежка в пръста. Не сме разкрили нищо друго като нашата Слънчева система.
Това накара някои да стигнат до заключението, че нашата родна звезда и нейното поколение може да са нещо изключително - може би единствената по рода си планетарна система.
В следствие това може да значи, че самият живот е изключение; че изискванията, които са формирали Земята и нейната обвивка от самовъзпроизвеждаща се химия, са сложни за възпроизвеждане.
Ако гледате единствено цифрите, вероятностите са мрачни. До огромна степен най-многобройните екзопланети, които сме разпознали досега, са от вид, за който не е известно да е удобен за живот: колоси и субгиганти, от газови и може би ледени типове.
Повечето екзопланети, които сме следили до момента, обикалят към звездите си доста близо, на процедура ги прегръщат; толкоз близо, че температурите им биха били доста по-високи от познатите граници на обитаемост.
Възможно е, до момента в който продължаваме да търсим, статистиката да се балансира и да забележим повече места, които ни припомнят за личния ни двор . Но въпросът е доста по-сложен от това да се гледат единствено числа. Науката за екзопланетите е лимитирана от опциите на нашата технология. Нещо повече, усещането ни за същинското многообразие на извънземните светове рискува да бъде лимитирано от личното ни въображение.
Това, което в действителност се намира в галактиката Млечен път и оттатък нея, може да е доста друго от това, което виждаме в реалност.
Науката за екзопланетите има история на подкопаване на упованията още през цялото време.
" Ако се върнете в оня свят, в който израснах, когато бях дете, знаехме единствено за една планетарна система ", споделя пред ScienceAlert планетарният академик Джонти Хорнър от Университета на Южен Куинсланд.
" И по този начин, това беше един тип имплицитно съмнение, а от време на време и експлицитно съмнение, че всички планетни системи ще бъдат такива. Знаете, че наоколо до звездата има скалисти планети, които са много дребни, на огромно разстояние от звездата има газови колоси, които са много огромни. И това е методът, по който наподобяват планетарните системи. "
Поради тази причина на учените им лиши известно време да разпознават екзопланета, която обикаля към звезда от основната поредност, като нашето Слънце. Ако предположим, че другите слънчеви системи са като нашата, предупредителните знаци за тежки планети, които се дърпат за звездите си, биха лишили години, с цел да бъдат следени, тъкмо както на нашите газови колоси са нужни години, с цел да завършат една орбита.
Въз основа на толкоз дълги интервали на едно премерване не изглеждаше, че си коства труда да се пресява относително късата история на наблюденията за доста звезди, с цел да се отсее дефинитивно друга слънчева система от основната поредност.
Когато най-сетне потърсиха, откритата от тях екзопланета нямаше нищо общо с това, което чакаха: газов колос с маса на половина по-малка (и два пъти по-голяма) от тази на Юпитер, обикалящ толкоз покрай своята звезда-домакин, че годината му се равнява на 4,2 дни, а атмосферата му изгаря при температури от към 1000 градуса по Целзий (1800 градуса по Фаренхайт).
Оттогава научихме, че тези планети от вида " парещ Юпитер " напълно не са странни. Ако не друго, те наподобяват относително постоянно срещани.
Вече знаем, че в галактиката има доста по-голямо многообразие от това, което виждаме в нашата родна система. Важно е обаче да не одобряваме, че това, което можем да открием сега, е всичко, което Млечният път може да предложи. Ако там има нещо сходно на нашата лична Слънчева система, доста е евентуално то да е отвън нашите благоприятни условия за разкриване.
" Неща като Слънчевата система са доста сложни за разкриване, те са малко отвън нашите софтуерни благоприятни условия сега ", споделя Хорнер.
" Много малко евентуално е земните планети да бъдат открити от някое от проучванията, които сме правили до момента. Много малко евентуално е да открием Меркурий, Венера, Земя и Марс към звезда като Слънцето. "
Нека бъдем изцяло ясни: методите, които използваме за разкриване на екзопланети, са необикновено умни. В момента има два, които са главните принадлежности за разкриване на екзопланети: директният способ и методът на радиалната скорост.
И в двата случая е нужен телескоп, сензитивен към доста дребни промени в светлината на звездата. Сигналите, които всеки от тях търси, обаче не могат да бъдат по-различни.
За директния способ се нуждаете от телескоп, който може да задържи звездата в полезрението си за нескончаем интервал от време. Ето за какво принадлежности като галактическия сателит на НАСА за проучване на директни екзопланети (TESS) са толкоз мощни, че могат да фиксират сегмент от небето за повече от 27 дни, без да бъдат прекъсвани от въртенето на Земята.
Целта на този тип телескопи е да виждат сигнала за пренос - когато екзопланета минава сред нас и своята звезда-домакин, сходно на дребен облак, който закрива няколко слънчеви лъча. Както можете да си визиите, тези пропадания на светлината са дребни. И едно блещукане не е задоволително, с цел да се направи сигурен извод за съществуването на екзопланета; има доста неща, които могат да отслабят светлината на звездата, като доста от тях са еднократни събития. Златният стандарт са многочислените преноси, изключително тези, които се характеризират с постоянна честота.
Затова данните дават преимущество на по-големи екзопланети, които са с къси орбитални интервали, по-близо до звездите си, в сравнение с Меркурий до Слънцето (някои от тях са доста, доста по-близо, на орбити с дълготрайност под една земна седмица).
Методът на радиалната скорост открива съмненията на звездата, породени от гравитационното привличане на екзопланетата, до момента в който тя се върти по своята орбита. Виждате, че една планетарна система в действителност не обикаля към звездата, а танцува в координирано придвижване. Звездата и планетите обикалят към общ гравитационен център, прочут като барицентър. За Слънчевата система това е точка, която се намира доста покрай повърхността на Слънцето или тъкмо отвън нея, основно заради въздействието на Юпитер, чиято маса е повече от два пъти по-голяма от масата на всички останали планети, взети дружно.
We've Never Seen Anything Like The Solar System. Is It a Freak in Space?
— ScienceAlert (@ScienceAlert)
За разлика от светкавичното събитие при преноса, смяната в ситуацията на звездата е непрекъсната смяна, която не изисква непрекъснато наблюдаване, с цел да се забележи. Можем да открием придвижването на далечни звезди, обикалящи към барицентъра си, тъй като това придвижване трансформира светлината им заради нещо, наречено резултат на Доплер.
Когато звездата се движи към нас, светлинните талази, които идват в нашата посока, леко се смаляват към по-синия завършек на спектъра; когато тя се отдалечава, вълните се разтягат към по-червения край. Редовните " съмнения " в светлината на звездата допускат съществуването на орбитален сателит.
Данните още веднъж са в интерес на по-големи планети, които оказват по-силно гравитационно въздействие, на по-кратки и по-близки орбити до своята звезда.
Освен тези два известни метода, от време на време е допустимо да се направи непосредствено изображение на екзопланета, до момента в който тя обикаля към своята звезда. Въпреки че това е извънредно мъчно за осъществяване, то може да стане по-често срещано в ерата на JWST.
Според астронома Даниел Бейлис от Университета на Уоруик в Обединеното кралство този метод би разкрил съвсем противопоставен клас екзопланети на разновидността с къси орбити. За да се види екзопланета, без тя да бъде залята от блясъка на своята звезда-майка, двете тела би трябвало да са на доста огромно разстояние. Това значи, че методът на директното обрисуване благоприятства планети на относително дълги орбити.
Въпреки това, по явни аргументи, по-големи екзопланети въпреки всичко ще бъдат видяни по-лесно посредством този способ.
" Всеки от методите за разкриване има свои лични пристрастия ", споделя Бейлис.
Земята с нейната едногодишна обиколка към Слънцето се намира сред крайните орбити, желани от другите техники за разкриване, сподели той, тъй че " да се открият планети с едногодишна орбита към момента е доста, доста мъчно ".
Какво има там?
Досега най-многобройната група екзопланети е клас, който даже не е показан в Слънчевата система. Това са мини-Нептун - газообразни екзопланети, които са по-малки от Нептун и по-големи от Земята по мярка.
Повечето от доказаните екзопланети се намират на доста по-къси орбити от земната; в действителност повече от половината имат орбити, по-къси от 20 дни.
Повечето от откритите екзопланети обикалят към самотни звезди, сходно на нашето Слънце. По-малко от 10 % от тях се намират в многозвездни системи. И въпреки всичко множеството от звездите в Млечния път са членове на многозвездни системи, като съгласно оценките до 80 % от тях са следени в партньорство с най-малко една друга звезда в орбита.
Помислете обаче за миг върху това. Означава ли това, че екзопланетите са по-често срещани към единични звезди - или че екзопланетите се откриват по-трудно към многозвездни системи? Наличието на повече от един източник на светлина може да изкриви или да затъмни доста сходните (но доста по-малки) сигнали, които се опитваме да открием от екзопланети, само че може да се допусна също, че многозвездните системи усложняват по някакъв метод образуването на планети.
И това ни връща още веднъж вкъщи, към нашата Слънчева система. Колкото и необичайно да наподобява домът в подтекста на всичко, което сме разкрили, той може би въобще не е необикновен.
" Мисля, че е задоволително заслужено да се каже, че в действителност има някои доста общи видове планети, които липсват в нашата Слънчева система ", споделя Бейлис.
" Суперземи, които наподобяват малко на Земята, само че имат двойно по-голям радиус, нямаме нищо сходно. Нямаме тези мини-Нептуни. Така че мисля, че е задоволително заслужено да се каже, че има някои доста постоянно срещани планети, които не виждаме в нашата Слънчева система.
" Сега, дали това прави нашата Слънчева система рядка или не, мисля, че не бих отишъл толкоз надалеч. Защото би могло да има доста други звезди, които имат набор от планети от вида на Слънчевата система, които ние просто не виждаме към момента. "
Първите екзопланети са открити единствено преди 30 години в орбита към пулсар - звезда, която е изцяло друга от нашата. Оттогава насам технологията се е усъвършенствала отвън полезрението. Сега, когато учените знаят какво да търсят, те могат да създават все по-добри способи за откриването им към по-голямо многообразие от звезди.
С напредването на технологията ще се усилят и опциите ни да откриваме все по-малки светове.
Това значи, че науката за екзопланетите може да се окаже на прага на откриването на хиляди светове, скрити от настоящия ни взор. Както отбелязва Хорнер, в астрономията има доста повече дребни неща, в сравнение с огромни.
Звездите червени джуджета са съвършен образец за това. Те са най-разпространеният вид звезди в Млечния път - и са дребни, с маса до към половината от тази на Слънцето. Те са толкоз дребни и слаби, че не можем да ги забележим с просто око, само че все пак съставляват до 75% от всички звезди в галактиката.
В момента, когато става въпрос за статистическо схващане на екзопланетите, ние работим с непълна информация, тъй като има типове светове, които просто не можем да забележим.
Това сигурно ще се промени.
" Просто имам това неприятно чувство, че в случай че се върнете след 20 години, ще гледате на тези изказвания, че мини-Нептуните са най-често срещаният тип планети, със същия песимизъм, както на изказванията от началото на 90-те години, съгласно които до звездата има единствено скалисти планети ", споделя Хорнър пред ScienceAlert.
" Сега може да се окаже, че бъркам. Това е методът, по който работи науката. Но моето мнение е, че когато стигнем досега, в който можем да открием неща с размерите на Земята и по-малки, ще установим, че има повече неща с размерите на Земята и по-малки, в сравнение с такива с размерите на Нептун. "
И може би ще открием, че нашата странна дребна планетарна система, с всичките си странности и чудеса, въпреки всичко не е толкоз самотна в космоса.
Научихме доста неща от този голям азбучник на непознати светове, обикалящи към непознати звезди. Но една дребна детайлност се откроява като болежка в пръста. Не сме разкрили нищо друго като нашата Слънчева система.
Това накара някои да стигнат до заключението, че нашата родна звезда и нейното поколение може да са нещо изключително - може би единствената по рода си планетарна система.
В следствие това може да значи, че самият живот е изключение; че изискванията, които са формирали Земята и нейната обвивка от самовъзпроизвеждаща се химия, са сложни за възпроизвеждане.
Ако гледате единствено цифрите, вероятностите са мрачни. До огромна степен най-многобройните екзопланети, които сме разпознали досега, са от вид, за който не е известно да е удобен за живот: колоси и субгиганти, от газови и може би ледени типове.
Повечето екзопланети, които сме следили до момента, обикалят към звездите си доста близо, на процедура ги прегръщат; толкоз близо, че температурите им биха били доста по-високи от познатите граници на обитаемост.
Възможно е, до момента в който продължаваме да търсим, статистиката да се балансира и да забележим повече места, които ни припомнят за личния ни двор . Но въпросът е доста по-сложен от това да се гледат единствено числа. Науката за екзопланетите е лимитирана от опциите на нашата технология. Нещо повече, усещането ни за същинското многообразие на извънземните светове рискува да бъде лимитирано от личното ни въображение.
Това, което в действителност се намира в галактиката Млечен път и оттатък нея, може да е доста друго от това, което виждаме в реалност.
Науката за екзопланетите има история на подкопаване на упованията още през цялото време.
" Ако се върнете в оня свят, в който израснах, когато бях дете, знаехме единствено за една планетарна система ", споделя пред ScienceAlert планетарният академик Джонти Хорнър от Университета на Южен Куинсланд.
" И по този начин, това беше един тип имплицитно съмнение, а от време на време и експлицитно съмнение, че всички планетни системи ще бъдат такива. Знаете, че наоколо до звездата има скалисти планети, които са много дребни, на огромно разстояние от звездата има газови колоси, които са много огромни. И това е методът, по който наподобяват планетарните системи. "
Поради тази причина на учените им лиши известно време да разпознават екзопланета, която обикаля към звезда от основната поредност, като нашето Слънце. Ако предположим, че другите слънчеви системи са като нашата, предупредителните знаци за тежки планети, които се дърпат за звездите си, биха лишили години, с цел да бъдат следени, тъкмо както на нашите газови колоси са нужни години, с цел да завършат една орбита.
Въз основа на толкоз дълги интервали на едно премерване не изглеждаше, че си коства труда да се пресява относително късата история на наблюденията за доста звезди, с цел да се отсее дефинитивно друга слънчева система от основната поредност.
Когато най-сетне потърсиха, откритата от тях екзопланета нямаше нищо общо с това, което чакаха: газов колос с маса на половина по-малка (и два пъти по-голяма) от тази на Юпитер, обикалящ толкоз покрай своята звезда-домакин, че годината му се равнява на 4,2 дни, а атмосферата му изгаря при температури от към 1000 градуса по Целзий (1800 градуса по Фаренхайт).
Оттогава научихме, че тези планети от вида " парещ Юпитер " напълно не са странни. Ако не друго, те наподобяват относително постоянно срещани.
Вече знаем, че в галактиката има доста по-голямо многообразие от това, което виждаме в нашата родна система. Важно е обаче да не одобряваме, че това, което можем да открием сега, е всичко, което Млечният път може да предложи. Ако там има нещо сходно на нашата лична Слънчева система, доста е евентуално то да е отвън нашите благоприятни условия за разкриване.
" Неща като Слънчевата система са доста сложни за разкриване, те са малко отвън нашите софтуерни благоприятни условия сега ", споделя Хорнер.
" Много малко евентуално е земните планети да бъдат открити от някое от проучванията, които сме правили до момента. Много малко евентуално е да открием Меркурий, Венера, Земя и Марс към звезда като Слънцето. "
Нека бъдем изцяло ясни: методите, които използваме за разкриване на екзопланети, са необикновено умни. В момента има два, които са главните принадлежности за разкриване на екзопланети: директният способ и методът на радиалната скорост.
И в двата случая е нужен телескоп, сензитивен към доста дребни промени в светлината на звездата. Сигналите, които всеки от тях търси, обаче не могат да бъдат по-различни.
За директния способ се нуждаете от телескоп, който може да задържи звездата в полезрението си за нескончаем интервал от време. Ето за какво принадлежности като галактическия сателит на НАСА за проучване на директни екзопланети (TESS) са толкоз мощни, че могат да фиксират сегмент от небето за повече от 27 дни, без да бъдат прекъсвани от въртенето на Земята.
Целта на този тип телескопи е да виждат сигнала за пренос - когато екзопланета минава сред нас и своята звезда-домакин, сходно на дребен облак, който закрива няколко слънчеви лъча. Както можете да си визиите, тези пропадания на светлината са дребни. И едно блещукане не е задоволително, с цел да се направи сигурен извод за съществуването на екзопланета; има доста неща, които могат да отслабят светлината на звездата, като доста от тях са еднократни събития. Златният стандарт са многочислените преноси, изключително тези, които се характеризират с постоянна честота.
Затова данните дават преимущество на по-големи екзопланети, които са с къси орбитални интервали, по-близо до звездите си, в сравнение с Меркурий до Слънцето (някои от тях са доста, доста по-близо, на орбити с дълготрайност под една земна седмица).
Методът на радиалната скорост открива съмненията на звездата, породени от гравитационното привличане на екзопланетата, до момента в който тя се върти по своята орбита. Виждате, че една планетарна система в действителност не обикаля към звездата, а танцува в координирано придвижване. Звездата и планетите обикалят към общ гравитационен център, прочут като барицентър. За Слънчевата система това е точка, която се намира доста покрай повърхността на Слънцето или тъкмо отвън нея, основно заради въздействието на Юпитер, чиято маса е повече от два пъти по-голяма от масата на всички останали планети, взети дружно.
We've Never Seen Anything Like The Solar System. Is It a Freak in Space?
— ScienceAlert (@ScienceAlert)
За разлика от светкавичното събитие при преноса, смяната в ситуацията на звездата е непрекъсната смяна, която не изисква непрекъснато наблюдаване, с цел да се забележи. Можем да открием придвижването на далечни звезди, обикалящи към барицентъра си, тъй като това придвижване трансформира светлината им заради нещо, наречено резултат на Доплер.
Когато звездата се движи към нас, светлинните талази, които идват в нашата посока, леко се смаляват към по-синия завършек на спектъра; когато тя се отдалечава, вълните се разтягат към по-червения край. Редовните " съмнения " в светлината на звездата допускат съществуването на орбитален сателит.
Данните още веднъж са в интерес на по-големи планети, които оказват по-силно гравитационно въздействие, на по-кратки и по-близки орбити до своята звезда.
Освен тези два известни метода, от време на време е допустимо да се направи непосредствено изображение на екзопланета, до момента в който тя обикаля към своята звезда. Въпреки че това е извънредно мъчно за осъществяване, то може да стане по-често срещано в ерата на JWST.
Според астронома Даниел Бейлис от Университета на Уоруик в Обединеното кралство този метод би разкрил съвсем противопоставен клас екзопланети на разновидността с къси орбити. За да се види екзопланета, без тя да бъде залята от блясъка на своята звезда-майка, двете тела би трябвало да са на доста огромно разстояние. Това значи, че методът на директното обрисуване благоприятства планети на относително дълги орбити.
Въпреки това, по явни аргументи, по-големи екзопланети въпреки всичко ще бъдат видяни по-лесно посредством този способ.
" Всеки от методите за разкриване има свои лични пристрастия ", споделя Бейлис.
Земята с нейната едногодишна обиколка към Слънцето се намира сред крайните орбити, желани от другите техники за разкриване, сподели той, тъй че " да се открият планети с едногодишна орбита към момента е доста, доста мъчно ".
Какво има там?
Досега най-многобройната група екзопланети е клас, който даже не е показан в Слънчевата система. Това са мини-Нептун - газообразни екзопланети, които са по-малки от Нептун и по-големи от Земята по мярка.
Повечето от доказаните екзопланети се намират на доста по-къси орбити от земната; в действителност повече от половината имат орбити, по-къси от 20 дни.
Повечето от откритите екзопланети обикалят към самотни звезди, сходно на нашето Слънце. По-малко от 10 % от тях се намират в многозвездни системи. И въпреки всичко множеството от звездите в Млечния път са членове на многозвездни системи, като съгласно оценките до 80 % от тях са следени в партньорство с най-малко една друга звезда в орбита.
Помислете обаче за миг върху това. Означава ли това, че екзопланетите са по-често срещани към единични звезди - или че екзопланетите се откриват по-трудно към многозвездни системи? Наличието на повече от един източник на светлина може да изкриви или да затъмни доста сходните (но доста по-малки) сигнали, които се опитваме да открием от екзопланети, само че може да се допусна също, че многозвездните системи усложняват по някакъв метод образуването на планети.
И това ни връща още веднъж вкъщи, към нашата Слънчева система. Колкото и необичайно да наподобява домът в подтекста на всичко, което сме разкрили, той може би въобще не е необикновен.
" Мисля, че е задоволително заслужено да се каже, че в действителност има някои доста общи видове планети, които липсват в нашата Слънчева система ", споделя Бейлис.
" Суперземи, които наподобяват малко на Земята, само че имат двойно по-голям радиус, нямаме нищо сходно. Нямаме тези мини-Нептуни. Така че мисля, че е задоволително заслужено да се каже, че има някои доста постоянно срещани планети, които не виждаме в нашата Слънчева система.
" Сега, дали това прави нашата Слънчева система рядка или не, мисля, че не бих отишъл толкоз надалеч. Защото би могло да има доста други звезди, които имат набор от планети от вида на Слънчевата система, които ние просто не виждаме към момента. "
Първите екзопланети са открити единствено преди 30 години в орбита към пулсар - звезда, която е изцяло друга от нашата. Оттогава насам технологията се е усъвършенствала отвън полезрението. Сега, когато учените знаят какво да търсят, те могат да създават все по-добри способи за откриването им към по-голямо многообразие от звезди.
С напредването на технологията ще се усилят и опциите ни да откриваме все по-малки светове.
Това значи, че науката за екзопланетите може да се окаже на прага на откриването на хиляди светове, скрити от настоящия ни взор. Както отбелязва Хорнер, в астрономията има доста повече дребни неща, в сравнение с огромни.
Звездите червени джуджета са съвършен образец за това. Те са най-разпространеният вид звезди в Млечния път - и са дребни, с маса до към половината от тази на Слънцето. Те са толкоз дребни и слаби, че не можем да ги забележим с просто око, само че все пак съставляват до 75% от всички звезди в галактиката.
В момента, когато става въпрос за статистическо схващане на екзопланетите, ние работим с непълна информация, тъй като има типове светове, които просто не можем да забележим.
Това сигурно ще се промени.
" Просто имам това неприятно чувство, че в случай че се върнете след 20 години, ще гледате на тези изказвания, че мини-Нептуните са най-често срещаният тип планети, със същия песимизъм, както на изказванията от началото на 90-те години, съгласно които до звездата има единствено скалисти планети ", споделя Хорнър пред ScienceAlert.
" Сега може да се окаже, че бъркам. Това е методът, по който работи науката. Но моето мнение е, че когато стигнем досега, в който можем да открием неща с размерите на Земята и по-малки, ще установим, че има повече неща с размерите на Земята и по-малки, в сравнение с такива с размерите на Нептун. "
И може би ще открием, че нашата странна дребна планетарна система, с всичките си странности и чудеса, въпреки всичко не е толкоз самотна в космоса.
Източник: vesti.bg
КОМЕНТАРИ