Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Mamy dowód na zderzenie egzoplanet?

Recommended Posts

Po raz pierwszy znaleziono egzoplanetę, która przetrwała kolizję z inną planetą. A dowodem na prawdziwość badań, opublikowanych na łamach Nature Astronomy, ma być istnienie dwóch podobnych egzoplanet.

Mowa tutaj o planetach w układzie Kepler-107. Znajduje się on w odległości 1700 lat świetlnych w Gwiazdozbiorze Łabędzia. Wspomniane planety to Kepler-107b i Kepler-107c. Mają one niemal identyczne rozmiary, średnica obu jest około 1,5 raza większa od średnicy Ziemi. A mimo to jednak z planet jest 3-krotnie bardziej masywna od drugiej.

Położona bliżej gwiazdy macierzystej Kepler-107b ma masę około 3,5 mas Ziemi, tymczasem masa Kepler-107c to aż 9,4 mas Ziemi. To zaś oznacza, że Kepler-107b ma gęstość podobną do gęstości Ziemi czyli około 5,3 grama na centymetr sześcienny, natomiast gęstość Kepler-107c to aż 12,6 g/cm3. Tak gigantyczna różnica w gęstości stanowiła poważną zagadkę. Jak bowiem dwie planety o takiej samej wielkości i w niemal tej samej odległości od gwiazdy macierzystej mogą mieć tak różny skład prowadzący do tak różnej gęstości.

Najpierw naukowcy zaczęli rozważać, to co wiedzieli na pewno. Już wcześniejsze badania wykazały, że intensywne promieniowanie z gwiazdy macierzystej może pozbawić pobliską planetę atmosfery. Jeśli jednak Kepler-107b straciłaby atmosferę to, uwzględniają fakt, że obie planety są takiej samej wielkości, to ona byłaby gęstsza. A tymczasem jest na odwrót.
Istnieje jeszcze jeden sposób, w jaki planeta może stracić masę – zderzenie z inną planetą. I to właśnie, jak sądzą astronomowie, spotkało Kepler-107c. Specjaliści uważają, że w przeszłości w Kepler-107c uderzyła jakaś inna planeta. Wskutek zderzenia 107c straciła skorupę i płaszcz. Pozostało z niej tylko bardzo gęste jądro wielkości Kepler-107b. Z badań wynika, że przy tej gęstości Kepler-107c powinna w 70% składać się z żelaza.

Jako, że masa i średnica Kepler-107c zgadza się tym, czego można było się spodziewać po wynikach zderzenia dwóch wielkich planet, naukowcy sądzą, że ich obliczenia i hipoteza są prawdziwe. Wciąż jednak pracują nad zdobyciem dowodów. Jeśli się to uda, będziemy mieli dowody na pierwszą znaną nam kolizję planet pozasłonecznych.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Europejska Agencja Kosmiczna poinformowała, że musiała przesunąć jednego ze swoich satelitów, by uniknąć zderzenia z satelitą Starlink firmy SpaceX. Jak poinformowano na Twitterze, konieczne było wykonanie manewru unikania kolizji, by zapobiec zderzeniu satelitą należącym do megakonstelacji Starlink.
      ESA musiała uruchomić silniki manewrowe satelity Aeolus i wprowadzić go na większą wysokość, by mógł on przelecieć nad jednym ze Starlinków.
      Aeolus to satelita naukowy wystrzelony w sierpniu 2018 roku. Jego głównym zadaniem jest poprawa jakości prognoz meteorologicznych. ESA informuje, że bardzo rzadko zdarza się konieczność przemieszczania satelitów, by uniknęły one zderzenia z innymi satelitami. Znacznie częściej zdarza się konieczność manewrowania, by uniknąć kosmicznych śmieci.
      Orbita Aeolusa znajduje się niżej niż orbity satelitów konstelacji Starlink, jednak Starlink 44 znalazł się na kursie kolizyjnym z Aeolusem, gdyż SpaceX ćwiczyło techniki dezorbitacji satelity.
      Konstelacja Starlink to zespół satelitów komunikacyjnych firmy SpaceX. Firma Muska chce za ich pomocą zapewnić łączność sateliterną na całym świecie. Konstelacja ma zostać uruchomiona, gdy na orbicie znajdzie się 800 satelitów Starlink. Docelowo zaś ma być ich 12 000.
      Plany SpaceX i podobne zamiary innych firm, które łącznie chcą na orbicie okołoziemskiej umieścić dziesiątki tysięcy satelitów, niepokoją naukowców. Obawiają się oni, że tak olbrzymia liczba satelitów, przede wszystkim zaś satelitów komunikacyjnych, ciągle wysyłających i odbierających sygnały, utrudni lub wręcz uniemożliwi prowadzenie wilu badań. "Ostatnie postępy radioastronomii, takie jak stworzenie pierwszego obrazu czarnej dziury były możliwe tylko dzięki temu, że nieboskłon jest wolny od interferencji sztucznych sygnałów radiowych" – oświadczyła Międzynarodowa Unia Astronomiczna. Oczywiście właściciele firm, tacy jak Elon Musk, chcących robić biznes na satelitach, twierdzą, że nie będą one w żaden sposób zakłócały badań naukowych. Nie wyjaśniają jednak, jak tysiące takich obiektów miałyby pozostać bez wpływu na astronomię.
      Jak zresztą widzimy, obawy naukowców były jak najbardziej uzasadnione. W przyszłości jednak ręczne unikanie kolizji może nie wystarczyć. Dlatego też ESA pracuje nad zautomatyzowanym systemem, który pozwoli na uchronienie satelitów przed zderzeniami. Agencja musi się pospieszyć, gdyż dziesiątki tysięcy nowych satelitów może trafić na orbity już w ciągu najbliższych 5–7 lat.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas narodzin i początków ewolucji układów planetarnych panują warunki zdecydowanie niesprzyjające powstaniu życia. W gromadach gwiazd, gdzie powstają takie układy, często dochodzi do bliskich spotkań pomiędzy ciałami niebieskimi i gwałtownych oddziaływań pomiędzy nimi. Jednak naukowcy z University of Sheffield znaleźli pewną pozytywną cechę tego gwałtownego okresu w życiu planet. Model opracowany przez studentkę Bethany Wootton i doktora Richarda Parkera pokazuje, że w tym okresie może dochodzić do sprzyjających powstaniu życia zmian w układach podwójnych.
      Naukowcy odkryli, że gdy z układem podwójnym gwiazd spotka się trzecia gwiazda, jej oddziaływanie może spowodować, że gwiazdy z układu podwójnego przybliżą się do siebie, a to spowoduje rozszerzenie się ekosfery wokół tych gwiazd.
      Ekosfera, zwana też „strefą Złotowłosej”, to zakres takich odległości od gwiazdy macierzystej, gdzie na znajdujących się tam planetach może istnieć woda w stanie ciekłym. Nie jest tam ani za gorąco ani za zimno. Na planetach znajdujących się w ekosferze z większym prawdopodobieństwem mogą powstać molekuły niezbędne do utworzenia życia niż na planetach spoza ekosfery.
      Około 1/3 gwiazd w naszej galaktyce to gwiazdy w układach podwójnych i większych. Im młodsze gwiazdy, tym więcej takich układów. Wootton i Parker sprawdzali, jak zmieniają się ekosfery w takich układach. Symulacje komputerowe wykazały, że w typowej gromadzie gdzie rodzą się gwiazdy istnieje 350 układów podwójnych, a 20 z nich to układy, w których gwiazdy zostały do siebie zbliżone przez interakcję z trzecią gwiazdą i tam ekosfera jest większa niż w typowym układzie podwójnym.
      Nasz model pokazuje, że w ekosferach układów podwójnych znajduje się więcej planet niż przypuszczaliśmy, a to zwiększa szanse na pojawienie się życia. Tak więc ulubiony scenariusz autorów science-fiction, gdzie nad zamieszkałym światem świecą dwa słońca, jest bardziej prawdopodobny niż się wydaje, mówią uczeni.
      W następnym etapie badań naukowcy chcą sprawdzić, czy negatywne skutki procesu zbliżania do siebie gwiazd układu podwójnego są niwelowane przez skutki pozytywne. Parker i jego zespół sprawdzają obecnie, czy wewnętrzne ciepło generowane przez Ziemię nie pochodzi stąd, że w pobliżu narodzin młodego Słońca doszło do eksplozji supernowej. Takie wydarzenie byłoby katastrofalne dla istniejącego życia na Ziemi, jednak z drugiej strony mogło zapewnić warunki niezbędne do jego pojawienia się.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po 10 latach udało się potwierdzić.. istnienie pierwszej egzoplanety zaobserwowanej przez Teleskop Kosmiczny Keplera. Ten niezwykle zasłużony instrument naukowy odkrył tysiące planet, a kolejne tysiące wciąż czekają na potwierdzenie. Jednak pierwszy zaobserwowany przez niego obiekt, nazwany obecnie Kepler-1658b, musiał czekać niemal 10 lat zanim potwierdzono, że to rzeczywiście jest planeta.
      Teleskop Kosmiczny Keplera został wystrzelony 6 marca 2009 roku, a jego misja zakończyła się w listopadzie 2018 roku, gdy urządzeniu wyczerpało się paliwo. Jego zadaniem była obserwacja tysięcy gwiazd i rejestrowanie zmian ich jasności. Regularne okresowe spadki jasności gwiazdy mogą świadczyć o tranzytach, czyli o przejściach planet na tle gwiazdy obserwowanej z Ziemi. Jako, że spadki jasności mogą być powodowane też innymi czynnikami, specjaliści muszą szczegółowo analizować dane, zanim potwierdzą, że rzeczywiście odkryto nową planetę.
      Dotychczas potwierdzono odkrycie przez Keplera niemal 3000 planet, a kolejne tysiące czekają na potwierdzenie. Paradoksalnie, pierwszy kandydat na planetę zarejestrowany przez Keplera, został potwierdzony dopiero teraz.
      Prace nad potwierdzeniem, że Kepler-1658b to rzeczywiście planeta zajęły tak długo, gdyż początkowo źle oszacowano wielkość gwiazdy, wokół krąży planeta. Została ona mocno niedoszacowana, podobnie jak sama planeta. Gdy przeanalizowano uzyskane dane stwierdzono, że nie mają one sensu i mamy tu do czynienia z wynikiem fałszywie dodatnim.
      Na szczęście doktorantka Ashley Chontos z University of Hawaii postanowiła powtórnie przeanalizować archiwalne dane Keplera. Nasze nowe analizy, podczas których wykorzystaliśmy fale akustyczne emitowane przez gwiazdy wykazały, że ta gwiazda jest trzykrotnie większa niż wcześniej przypuszczano. To zaś oznacza, że i planeta jest trzykrotnie większa. Kepler-1658b należy do klasy gorących Jowiszów, mówi Chontos. Już same wyliczenia wskazywały, że mamy do czynienia z planetą, jednak do potwierdzenia konieczne były dalsze obserwacje.
      Skontaktowaliśmy się z Dave'em Lathamem, astronomem ze Smithsonian Astrophysical Observatory, a on wraz z zespołem przeprowadził obserwacje, które jednoznacznie potwierdziły, że Kepler-1658b to planeta, mówi Dan Huber, astronom z University of Hawaii.
      Gwiazda Kepler-1658 jest o 50% bardziej masywna i trzykrotnie większa od Słońca. Kepler-1658b krąży w odległości zaledwie dwukrotnie większej niż średnica samej gwiazdy, co czyni ją jedną z planet krążących po najciaśniejszej orbicie. Widziana z powierzchni planety jej gwiazda wydaje się 60-krotnie większa niż Słońce widziane z powierzchni Ziemi.
      Kepler-1658 świetnie pokazuje, dlaczego lepsze rozumienie gwiazd jest istotne dla zrozumienia planet. Pokazuje też, jak wiele skarbów możemy znaleźć w danych zebranych przez Keplera, mówi Chotos.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Popularnym motywem filmowym jest asteroida zagrażająca Ziemi i grupa śmiałków, która ratuje planetę przed katastrofą. Jednak, jak się okazuje, zniszczenie asteroidy może być trudniejsze, niż dotychczas sądzono, donoszą naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa (JHU). Wyniki ich badań, które zostaną opublikowane 15 marca na łamach Icarusa, pozwolą na opracowanie lepszych strategii obrony przed asteroidami, zwiększą naszą wiedzę na temat ewolucji Układu Słonecznego oraz pomogą stworzyć technologie kosmicznego górnictwa.
      Zwyczajowo przypuszczamy, że większe obiekty jest łatwiej rozbić, gdyż z większym prawdopodobieństwem zawierają one różnego rodzaju słabości. Jednak nasze badania wskazują, że asteroidy są bardziej wytrzymałe niż sądzimy, a do ich całkowitego zniszczenia potrzeba więcej energii, mówi świeżo upieczony doktor Charles El Mir w Wydziału Inżynierii Mechanicznej JHU.
      Współczesna nauka dobrze rozumie budowę skał, które może badać w laboratorium. Ale trudno jest przełożyć wyniki uzyskane z badania obiektu wielkości pięści na obiekt wielkości miasta. Na początku bieżącego wieku kilka zespołów naukowych stworzyło model komputerowy uwzględniający takie czynniki jak masa, temperatura, kruchość materiału. Model posłużył do symulacji uderzenia asteroidą o średnicy 1 kilometra w asteroidę o średnicy 25 kilometrów. Zderzenie miało miejsce przy prędkości 5 km/s, a model wykazał, że większa asteroida zostanie całkowicie zniszczona.
      Podczas najnowszych badań El Mir oraz jego współpracownicy, K.T. Ramesh dyrektor Instytutu Materiałów Ekstremalnych JHU oraz profesor Derek Richardson, astronom z University of Maryland, przetestowali ten sam scenariusz, ale wykorzystując do tego model komputerowy Tonge-Ramesha, który bierze pod uwagę procesy zachodzące na mniejszą skalę podczas zderzenia asteroid. Model z początku wieku nie brał pod uwagę ograniczonej prędkości powstawania pęknięć podczas zderzenia.
      Symulację podzielono na dwa etapy: krótszy etap fragmentacji i długoterminowej ponownej akumulacji grawitacyjnej.  Fragmentacja rozpoczyna się w ciągu ułamków sekund po zderzeniu, natomiast ponowna kumulacja to proces biorący pod uwagę wpływ grawitacji na kawałki, które oddzieliły się od asteroidy po zderzeniu, ale wskutek grawitacji ponownie się do siebie zbliżają.
      Symulacja wykazała, że zaraz po uderzeniu powstały miliony pęknięć, część materiału asteroidy została odrzucona i uformował się krater. Symulacja brała pod uwagę dalszy losy poszczególnych pęknięć i ich rozwój. Nowy model wykazał, że asteroida nie została rozbita po uderzeniu. To, co z asteroidy pozostało, wywierało następnie duży wpływ grawitacyjny na oderwane fragmenty i je przyciągało.
      Okazało się, że uderzona asteroida nie zamieniła się w gromadę luźnych kawałków. Nie rozpadła się całkowicie, rozbite fragmenty przemieściły się wokół rdzenia asteroidy. To może być przydatna informacja, którą zechcą studiować specjaliści ds. kosmicznego górnictwa.
      Badania dotyczące ochrony przed asteroidami są bardzo skomplikowane. Na przykład musimy odpowiedzieć sobie na pytanie, czy gdyby wielka asteroida podążała w kierunku Ziemi, to lepiej byłoby ją rozbić na kawałki czy przekierować? A jeśli zechcemy ją przekierować, to jakiej siły musimy użyć, by zmieniła tor lotu, ale by jej nie rozbić, zauważa El Mir.
      Dość często na Ziemię spadają niewielkie asteroidy, takie jak ten z Czelabińska. Jednak jest tylko kwestią czasu, gdy akademickie badania będziemy musieli przełożyć na praktykę i bronić się przed dużą asteroidą. Musimy być gotowi, gdy ten czas nadejdzie, a badania naukowe to kluczowy element decyzji, którą wówczas będziemy podejmowali, mówi profesor Ramesh.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...