Extrasolárna planéta

Extrasolárna planéta alebo exoplanéta je planéta obiehajúca hviezdu inú ako Slnko a teda patriaca do jej planetárnej sústavy. Do tejto skupiny možno zaradiť aj tzv. túlavé planéty, čo sú planéty, ktoré neobiehajú nijakú hviezdu.

}
Umelcova predstava trojitého západu „slnka“ na planéte HD 188753 Ab

Existencia extrasolárnych planét bola predpokladaná už dávno, predpokladal ich napríklad už Immanuel Kant. V jeho dobe ani dlho potom však ich existenciu nebolo možné overiť. Úplne prvou objavenou exoplanétou bol objekt obiehajúci pulzar B1257+12. Objavil ju poľský astronóm Alex Wolszczan v roku 1992. Prvé planéty obiehajúce okolo hviezd hlavnej postupnosti boli objavené až v 90. rokoch 20. storočia. Prvou objavenou exoplanétou obiehajúcou plazmovú hviezdu bola planéta obiehajúca hviezdu 51 Pegasi objavená v roku 1995. Objav extrasolárnych planét viedol k otázke, či na nich môže existovať mimozemský život.

Keďže nijaká planéta nežiari vlastným svetlom a všetky iba odrážajú svetlo svojich materinských hviezd, extrasolárne planéty majú veľmi malú jasnosť dosahujúcu rádovo miliardtiny jasnosti svojej hviezdy. Na rozdiel od planét slnečnej sústavy preto extrasolárne planéty nemôžu byť súčasnými ďalekohľadmi pozorované priamo a len v posledných rokoch sa objavili prvé fotografické pozorovania týchto objektov. Metódy ich objavovania sa zakladajú takmer výlučne na pozorovaní materskej hviezdy. Oveľa ľahšie možno aj vizuálne pozorovať protoplanetárne disky – disky, z ktorých sa extrasolárne planéty tvoria.

Obývateľnosť

Štatistické prehľady iných planetárnych systémov naznačujú, že štandardný režim vzniku planét, vytvára planéty s obehom kratším než 100 dní a hmotnosťami podstatne väčšími než Zem. Absolútna väčšina planét, ktoré boli zatiaľ objavené obieha ich hviezdy oveľa bližšie než je obežná dráha Zeme okolo Slnka – a sú oveľa väčšie než Zem. Obidve charakteristiky robia tieto planéty neobývateľnými. Periódy ich obehu sú od dní po mesiace a hmotnosti od hmotnosti Zeme až po jej 50 násobok. Navyše sa často vyskytujú v tesnej blízkosti, ak ich je viac. Vzorový príklad môže byť planetárny systém Kepler-11 obsahujúci minimálne 6 planét vážiacich viac ako 40 Zemí. Takáto dominantná populácia planét ostro kontrastuje so Slnečnou sústavou, ktorá sa javí ako veľmi neobvyklý a zriedkavý typ planetárneho systému.[1] Väčšina objavených extrasolárnych planét je veľmi veľká. Niektoré už ležia na hranici medzi hnedým trpaslíkom a planétou. Mnohé obiehajú svoje hviezdy po veľmi blízkych dráhach. Pre svoju veľkosť a blízkosť k materskej hviezde dostali tieto objekty prezývku „horúce Jupitery“. Obežné dráhy exoplanét sú väčšinou veľmi excentrické (pritom obežné dráhy planét slnečnej sústavy sú takmer kruhové) a exoplanéty sa môžu nachádzať aj v dvoj- alebo viachviezdnych systémoch.

Kepler-186f bola prvá exoplanéta vo veľkosti Zeme obiehajúca v obývateľnej zóne.[2]

Podľa vedeckého modelu môže byť voda na kamenných exoplanétach bežnou látkou[3].

Metódy objavovania extrasolárnych planét

Tranzit

Keď (veľká) planéta prechádza popred hviezdu, spôsobí nepatrný pokles jej jasnosti. Tento pokles jasnosti sa nazýva tranzit a možno ho merať a vyvodiť z neho existenciu exoplanéty. Pri tejto metóde je však nutné, aby rovina obehu planéty ležala presne v rovine zorného uhla pozorovateľa. Takéto planéty sa nazývajú tranzitujúce exoplanéty a z celkového počtu exoplanét je tranzitujúcich len 55. Pri tranzite sa dá aj zistiť spektrometriou zloženie atmosféry exoplanéty.

Gravitačná šošovka

Keď exoplanéta prechádza popred hviezdu, môže naopak zväčšiť jej jasnosť ohybom jej svetla svojím gravitačným poľom. Rovnako ako v predchádzajúcom prípade, rovina obehu planéty musí ležať presne v rovine zorného uhla pozorovateľa.

Na tejto animácii je znázornený gravitačný vplyv extrasolárnej planéty na dráhu hviezdy

Gravitačný vplyv na dráhu hviezdy

Táto metóda platí len pre objavovanie dostatočne hmotných planét, ktoré svojou gravitáciou spôsobujú viditeľný obeh hviezdy okolo jej ťažiska. Tento obeh sa prejavuje zmenou dráhy materskej hviezdy, pokiaľ sa na sústavu pozeráme pod veľkým uhlom, alebo Dopplerovým javom, keď planéta obieha viac-menej v rovine zorného uhla.

Zmeny v spektre hviezdy

Ak sa v spektre hviezdy v pravidelných intervaloch nečakane zjavia spektrálne čiary molekúl, je takmer isté, že ju obieha neviditeľný chladnejší spoločník. Hviezdy, hlavne horúcejšie, totiž molekuly vo svojich spektrách takmer neobsahujú.

Detekcia tepelnej emisie

Táto metóda sa zakladá na detegovaní infračerveného žiarenia vychádzajúceho z planéty.

Najnovšie objavy
Disk materiálu okolo hviezdy Fomalhaut spolu s extrasolárnou planétou Fomalhaut b, ktorú vyfotografoval Hubblov vesmírny ďalekohľad

V júni 2005 bola pri hviezde Gliese 876 objavená prvá extrasolárna planéta veľkosti a zloženia porovnateľného so Zemou. Dovtedy boli všetky pozorované planéty prevažne plynní obri typu Jupiter. Ďalšou zaujímavou planétou je planéta HD 209458b (obežnica hviezdy HD 209458) s menom Osiris. V atmosfére tejto planéty veľkej ako Jupiter sa nachádza kyslík, sodík a uhlík, ale aj voda. najbližšie objavená extrasolárna planáta Proxima Centauri b pri hviezde Proxima Centauri. Ďalšia blízka planetárna sústava je okolo hviezdy Epsilon Eridani. Nepriame dôkazy existencie planéty aj pri našom druhom najbližšom hviezdnom systéme: pri Barnardovej hviezde.

Ku koncu roka 2008 Hubblov vesmírny teleskop objavil pri hviezde Fomalhaut priamym (vizuálnym) pozorovaním exoplanétu s hmotnosťou 3x väčšou než Jupiter. Toto bolo prvé pozorovanie extrasolárnej planéty vo viditeľnom spektre. Po tomto objave sa podarilo astronómom objaviť pri hviezde HR 8799 priamym zobrazením hneď 3 extrasolárne planéty pomocou ďalekohľadu Gemini North na Havaji.

  • K 15. februáru 2014 bolo objavených 1 075 exoplanét v 813 planetárnych systémoch.[4]
  • K 30. novembru 2014 bolo objavených 1 850 exoplanét v 1 160 planetárnych systémoch.
  • K 2. decembru 2015 bolo objavených 2 010 exoplanét v 1 274 planetárnych systémoch.
  • K 16. máju 2016 bolo objavených 3 406 exoplanét v 2 550 planetárnych systémoch.[5]
  • K 8. decembru 2016 bolo objavených 3 545 exoplanét v 2 660 planetárnych systémoch.[5]
  • K 14. 4. 2017 bolo objavených 3 472 exoplanét, z toho 42 v obývateľnej zóne, z toho 0 obývateľných.
  • V roku 2019 detegovali na exoplanéte K2-18b, ktorá sa nachádza v obývateľnej zóne, vodnú paru.[6]

Označovanie

Exoplanéty sa označujú menom materskej hviezdy, za ktoré sa pridá malé písmeno. Začína sa u „b“ (napr. 51 Pegasi b), ďalej „c“ atď. („a“ malo byť vyhradené pre hviezdu samotnú).

Písmena sa planétam priraďujú na základe poradia v ktorom boli objavené, bez závislosti na ich polohe. Napríklad v systéme Gliese 876 bola posledná objavená planéta pomenovaná Gliese 876 d, napriek tomu, že je bližšie k hviezde ako Gliese 876 b a Gliese 876 c.

Pred objavom 51 Pegasi b v roku 1995 boli planéty označované rôzne. Prvé nájdené planéty okolo pulzaru PSR 1257+12 boli označené s veľkými písmenami: PSR 1257+12 B a PSR 1257+12 C. Keď bola neskôr v systéme objavená nová, k pulzaru bližšia planéta, dostala meno PSR 1257+12 A (namiesto D).

Niektoré exoplanéty majú aj svoje neoficiálne prezývky. Napríklad HD 209458b je niekedy prezývaná "Osiris," a 51 Pegasi b sa hovorí "Bellerophon." (podľa gréckeho mýtu o Bellerofontovi) Gliese 581 c, zatiaľ najmenšia objavená exoplanéta, ktorá je pravdepodobne najviac podobná Zemi, sa niekedy nazýva "Ymir". Medzinárodná astronomická únia nemá v pláne oficiálne pomenovávať exoplanéty z praktických dôvodov.

Referencie
  1. Batygin and Greg Laughlin, "Jupiter's decisive role in the inner Solar System's early evolution," Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Vol. 112 (14): 4214 – 4217 April 7, 2015
  2. More clues that Earth-like exoplanets are indeed Earth-like [online]. sciencedaily.com, [cit. 2018-10-05]. Dostupné online.
  3. Water-worlds are common: Exoplanets may contain vast amounts of water [online]. sciencedaily.com, [cit. 2018-10-05]. Dostupné online.
  4. Extrasolar [online]. planetarium.sk, [cit. 2018-10-05]. Dostupné online.
  5. Download VOTable | CSV | DAT Catalog [online]. exoplanet.eu, [cit. 2018-10-05]. Dostupné online.
  6. Björn Benneke, Ian Wong, Caroline Piaulet, Heather A. Knutson, Ian J.M. Crossfield, Joshua Lothringer, Caroline V. Morley, Peter Gao, Thomas P. Greene, Courtney Dressing, Diana Dragomir, Andrew W. Howard, Peter R. McCullough, Eliza M.-R. Kempton Jonathan J. Fortney, Jonathan Fraine. Water Vapor on the Habitable-Zone Exoplanet K2-18b. Astronomical Journal, 2019

Pozri aj

Iné projekty

Externé odkazy

On-line encyklopédia extrasolárnych planét

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.