Znamy już ponad 5600 planet pozasłonecznych

[KopalniaWiedzy.pl 357]

NASA informuje, że dotychczas potwierdzono odkrycie 5602 egzoplanet, a na potwierdzenie czeka kolejnych 10 170 kandydatów na planety. Potwierdzone planety zostały znalezione w 4299 układach planetarnych. Mianem egzoplanety określa się planetę spoza Układu Słonecznego. Większość z nich krąży wokół gwiazd, chociaż są i takie, które samotnie przemierzają wszechświat. Kosmos może być pełen takich planet, które nie są związane grawitacyjne z żadną gwiazdą. Polscy naukowcy są jednymi z odkrywców takich obiektów.

Pierwsze egzoplanety odkrył, we współpracy z Dale'em Frailem, polski astronom Aleksander Wolszczan. O odkryciu oficjalnie poinformowano w styczniu 1992 roku. Do końca 1999 roku poznaliśmy w sumie 30 planet pozasłonecznych. W roku 2010 wiedzieliśmy o istnieniu 511 takich obiektów, a do końca 2020 roku potwierdzono istnienie 4373 egzoplanet.

Wśród wspomnianych 5602 potwierdzonych planet najwięcej, bo 1919, to obiekty podobne do Neptuna czy Urana. Kolejną grupą są gazowe giganty, które możemy porównać do Saturna oraz Jowisza. Jest ich 1786. SuperZiemi, czyli planet bardziej masywnych od Ziemi, ale lżejszych od Neptuna, które mogą być planetami skalistymi, gazowymi lub połączeniem obu tych typów, jest 1689. Kolejnych 200 egzoplanet to skaliste obietky typu ziemskiego o jądrach bogatych w żelazo. Podobne są do Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa. Najmniejsza grupa 8 planet to takie, których właściwości jeszcze nie określono.

Naukowcy zgadzają się co do tego, że w samej tylko Drodze Mlecznej istnieje olbrzymia liczba planet. Niektórzy twierdzą, że jest ich około 100 miliardów, zdaniem innych szacunków ich liczba może sięgać 300 miliardów.

Istnieje pięć metod wykrywania planet pozasłonecznych. Najczęściej (3309 przypadków) planety takie były wykrywane metodą tranzytu. Gdy pomiędzy obserwującym gwiazdę teleskopem, a samą gwiazdą, znajdzie się planeta, przesłoni ona część światła swojej gwiazdy. Badając te spadki jasności oraz spektrum docierającego do teleskopu światła, można nie tylko odkryć planetę, ale określić jej wielkość, temperaturę czy skład atmosfery.

Drugą z owocnych metod, a wykryto za jej pomocą 1088 planet, jest badanie zmian prędkości radialnej gwiazdy. Mimo, że planety są niewielkie w stosunku do gwiazd, to wywierają na nie wpływ poprzez grawitację. Krążąca wokół gwiazdy planeta może spowodować, że gwiazda będzie się oddalała i przybliżała do obserwatora. To zaś powoduje, że pojawia się efekt Dopplera, zjawisko polegające na zmianie częstotliwości fali w zależności od tego, czy źródło fali przybliża się czy oddala od obserwatora. Efekt ten możemy obserwować na co dzień, słuchając samochodu jadącego na sygnale. Dźwięk syreny zbliżającej się karetki jest coraz wyższy lub coraz niższy, w miarę jak samochód się do nas zbliża i oddala. W przypadku światła jego spektrum przesuwa się w stronę fal czerwonych lub niebieskich.

Kolejny sposób na egzoplanetę to mikrosoczewkowanie grawitacyjne. Wykorzystywany jest tutaj fakt, że masywne obiekty zaginają światło. Planeta może więc zagiąć światło odległej gwiazdy w tle, co nasze teleskopy zarejestrują jako pojaśnienie tej gwiazdy. Analiza takich zjawisk pozwoliła na odkrycie dotychczas 210 egzoplanet.

Astronomowie potrafią też bezpośrednio obrazować egzoplanety, dzięki czemu odkryto 68 z nich. W tej technice największym problemem jest fakt, że gwiazdy są miliony razy jaśniejsze od planet. Wszelkie światło odbite przez planetę czy wypromieniowywane przez nią ciepło jest przesłaniane przez znacznie jaśniejszą gwiazdę macierzystą. Współczesna technologia pozwala jednak na zasłonięcie światła gwiazdy i obserwowanie dzięki temu emisji z planety.

Ostatnią zaś, i najtrudniejszą do wykorzystania, metodą jest astrometria. Jak już wspominaliśmy, planeta wpływa na gwiazdę, powodując zmiany jej położenia w przestrzeni. Astronomowie wykonują więc serię zdjęć interesującej ich gwiazdy oraz gwiazd w jej otoczeniu i sprawdzają na nich odległość pomiędzy badaną gwiazdą a gwiazdami referencyjnymi. Jeśli odległość się zmieniła, analiza tych zmian może wskazać na istnienie planety. Jednak wykorzystywanie astrometrii w celu poszukiwania egzoplanet jest niezwykle trudne, gdyż zmiany położenia gwiazdy są niewielkie. Badania takie wymagają użycia układów optycznych najwyższej jakości, a szczególnie trudne jest ich wykonywanie z powierzchni Ziemi, gdyż sama atmosfera zakłóca obserwacje. Dlatego też dotychczas w ten sposób odnaleziono jedynie 3 planety pozasłoneczne.

Tylko 247 spośród znanych nam egzoplanet krąży wokół gwiazd widocznych gołym okiem, a jedynie 96 znajduje się w układach, w których znamy więcej niż 1 planetę.

Interesujący jest też sposób nazywania gwiazd i planet. Zwykle stosuje się system numeryczny, niewiele gwiazd i planet ma własne nazwy. Pierwszą część nazwy stanowi zwykle nazwa teleskopu lub projektu badawczego, w ramach którego wykryto egzoplanetę. Następnie mamy cyfrę oznaczającą kolejny numer, pod którym skatalogowano gwiazdę, a później następuje mała litera, oznaczająca planetę. Planeta najbliższa gwieździe zostaje oznaczona jako „b”, gdyż sama gwiazda, wokół której planeta krąży, jest domyślnie uznawana za „A”. Gwiazdy mają duże litery, planety małe, co jest przydatne, gdy znajdziemy układ podwójny czy wielokrotny gwiazd. Tak więc planeta Kepler-16b to planeta najbliższa (b) gwieździe, która jako 16. z kolei została skatalogowana przez Teleskop Keplera. Zgodnie z tą konwencją Ziemię moglibyśmy oznaczyć jako Słońce d (Słońce, czyli nazwa gwiazdy, a „d” to trzecia najbliższa jej planeta, poczynając od Merkurego, który zostałby oznaczony jako „b”).

Wśród wszystkich potwierdzonych egzoplanet najbliższa Ziemi jest Proxima Centauri b, położona w odległości 4 lat świetlnych od nas. Najbardziej zaś oddalone, dla których udało się określić odległość, to SWEEPS-4 b i SWEEPS-11 b. Obie położone są w odległości 27727 lat świetlnych. Najlżejsza ze znanych egzoplanet to PSR B1257+12 b o masie 0,02 mas Ziemi, a najbardziej masywna, Kepler-297 d, ma masę 282 razy większą niż masa Jowisza.

Z pełnym katalogiem potwierdzonych egzoplanet można zapoznać się na stronie NASA.

« powrót do artykułu