Поиск экзопланет
 Часто задаваемые в Интернете вопросы! Очень и очень просто о самом сложном  
Астрономия ( 19 ) Животные ( 10 ) Растения ( 3 ) Человек ( 5 ) Наука ( 5 )  

 

    

Астрономия

Поиск экзопланет

  Наш мир во Вселенной не единственный. Вокруг нас миллиарды звезд. А вокруг них бесчисленное количество планет. Экзопланет.

Поиск экзопланет

   Думаю, что читателю не надо объяснять, что такое экзопланеты. А для тех, кто не знает, поясняю: экзопланеты - это планеты, которые вращаются вокруг других звёзд. Как наша Земля вокруг Солнца, так и они, но только у других светил. Я думаю, что вам будет интересно узнать, как их ищут и находят.

   Казалось бы, сами звёзды на небе и то не так легко разглядеть, а тут необходимо увидеть планету, которая крутится возле этой звезды. Так как же их удается разглядеть? Открою вам маленький секрет: а их никто и не видит. В том-то и секрет, что их открывают не визуально. А если можно так выразиться, на острие карандаша. Об этом мы сейчас и расскажем.

   Самый первый способ, который подарил нам возможность открыть чужие планеты, получил название доплеровский метод. Он же - спектрометрический. Кстати, этот метод предложил американский ученый русского происхождения Отто Струве. Это еще раз об утечке мозгов.

   Изначально давайте поясним, что значит доплеровский метод. Это означает, что специальными приборами мы можем измерить движение далекой звезды по отношению к нам. Движется она в нашу сторону, или наоборот. Когда источник излучения движется, то его спектр немного смещается. Это и называют эффектом Доплера. Его можно наблюдать для звука, когда мимо быстро проезжает автомобиль или поезд. При его приближении звук кажется более высоким, а после проезда мимо наблюдателя - низким. Для простоты можно сказать, что удаляющаяся звезда становится немного краснее, а та, что движется к нам, приобретает более синий оттенок. Конечно, это сказано слишком просто и грубо, но смысл, как мне кажется, понять можно. Небольшие скорости измерять очень тяжело, но возможно. Для этого нужны очень чувствительные и очень точные приборы. К счастью, наука нам дала эти приборы, которыми ученые пользуются. Так люди измеряют скорость далеких звезд относительно нашей Солнечной системы.

   Теперь вернемся к нашей далёкой звезде. Если для простаты взять одну звезду и одну планету, то надо понимать, что их центр тяжести неподвижен. Но это, естественно, относительно них. То есть, когда планета вращается вокруг своего светила, то оно, в свою очередь, тоже вращается вокруг этого общего центра тяжести. Ну это похоже на то, как вращается пара фигуристов, взявшись за руки. Он крутит ее, а она - его.

Поиск экзопланет

   Таким образом получается, что далекая звезда совершает колебательные движения, вызванные близкой планетой. Вот эти колебания и пытаются выявить ученые. В какой-то момент звезда движется в нашу сторону, а потом обратно. Если это вызвано вращающейся вокруг нее планетой, то эти колебания будут постоянной как во времени, так и по амплитуде. Если такие колебания обнаружены, считайте, что планета открыта.

   Итак, доплеровский метод столу стал первым, который применяли для поиска экзопланет. Естественно, чтобы планету зарегистрировали, как найденую, нужно подтверждение. Но зато этим способом найдена уже сотни экзопланет по всей нашей галактике.

   У открытой таким способом экзопланеты можно узнать примерную массу. Действительно, зная массу звезды, амплитуду и периодичностью колебаний, можно рассчитать массу открытой планеты и ее расстояние от своего светил. Мы здесь не будем вдаваться в подробности этого процесса, так как это - банальное математика. Думаю, что читатель поверит в этом нам на слово.

   Другой распространенный способ поиска для экзопланет, предложен несколько позже первого, называется транзитным. Для начала давайте выясним, что такое транзит планеты. Транзит - это когда Планета проходит между наблюдателем и своей звездой. Для наблюдателя она проходит по диску светила. Этот момент и называют транзитом планеты.

   На Земле мы можем наблюдать транзит Меркурия и Венеры, так как они располагаются к Солнцу ближе, чем наша планета. Именно наблюдая транзит Венеры великий русский ученый Михайло Ломоносов открыл существование атмосферы на этой планете. Это эпохальное для своего времени открытие показало, чтобы банальное и привычно явление может таить в себе много интересного.

   Но читатель может справедливо возразить: раз мы с Земли видим далекую звезду всего лишь как яркую точку, то как мы можем разглядеть на ее фоне еще более мелкую планету. И он будет прав, но тут есть лазейка. Да, мы не можем увидеть планету на фоне далекой звезды, но мы можем зафиксировать небольшое уменьшение яркости этой самой звезды. Действительно, когда планета проходит на фоне своего светила, она его хоть немного, но затеняет. Соответственно, яркость звезды немного уменьшается. Но чтобы это зафиксировать, необходимы очень точные и чувствительные приборы.

Поиск экзопланет

   И опять же, как и в случае с доплеровским методом, если это мерцание вызвано планетой, то оно будет иметь постоянные периодичность и амплитуду. Если же эти условия не соблюдаются, то значит причина в чём-то другом. Это правило работает всегда.

   Но теперь, зная размер звезды и уменьшение яркости, мы можем рассчитать размер экзопланеты. Ну а периодичность этого мерцания покажет нам расстояние планеты от своей звезды. Эти параметры опять же лягут в основу расчетов о необычной планете.

   Самое замечательное, с точки зрения науки, если экзопланету удается наблюдать и доплеровским, и транзитной методом. А это совсем не редкость. В таком случае ученым удается рассчитать как размер, так и массу планеты, а значит и ее плотность. Это значит, что можно с большой долей вероятности предсказать, что представляет собой эта планета: газовый гигант или каменная планета, наподобие нашей Земли.

   Эти два способа являются основными, самыми продуктивными при поиске экзопланет. Подавляющее большинство планет чужих миров открыто именно по этим методам. Конечно, доплеровский метод наиболее распространенный, он и держит планку первооткрывателя. Но есть и другие способы. Учитывая, что по ним открывается очень мало экзопланет, мы коснемся их коротко, не вдаваясь в излишние подробности.

   Метод гравитационного микролинзирования. Если мы можем наблюдать две звезды, находящиеся относительно нас на одной линии, то ближайшая будет играть роль гравитационной линзы. Звездные лучи, от дальнего объекта, будут преломляться, и ближайшее светило будет играть роль линзы фокусируя и усиливая далекий свет. Но если у более близкой звезды есть планеты, то их движение будет вызывать возмущение гравитационного поля, эффект линзы будет меняться. Это и можно зафиксировать. Таким необычным способом удалось обнаружить несколько планет. Его достоинства - высокая чувствительность. Таким способом можно найти относительно небольшие планеты. Но он работает на приличных расстояниях, и другие методы тут не работают. Ты что изучение планет, открыты таким способом, весьма затруднительно.

Поиск экзопланет

   Метод периодических пульсаций. Этот метод работает только с пульсарами. Пульсар - это быстро вращающийся объект с мощным излучением. Скорость его вращения практически постоянна, а значит и периодичность импульсов не меняется. Но если рядом с пульсаром есть планета, то она неизбежно будет вносить свое влияние поведение пульсара. А значит можно рассчитать наличие и параметры планеты. Но этот метод поиска экзопланет работы только с пульсарами, зато позволяет находить очень маленькие планеты, в несколько раз меньше нашей Земли.

   Метод прямого наблюдения. Мы немного слукавили в начале статьи, сказав, что планеты нельзя наблюдать напрямую. На самом деле при определённых обстоятельствах удается их увидеть в очень мощный и чувствительный. телескоп. Ну как увидеть, очень маленькая точка на некотором расстоянии от более яркой точки, которая является звездой. И хотя этот метод пока не очень распространён, на него возлагают очень большие надежды. Но для этого нужны новые, очень мощные и чувствительные телескопы.

   Есть ещё и другие, более экзотичные методы. Но большинство из них либо малорезультативны, либо находятся в разработке. Но как бы там ни было, количество экзопланет, открытых людьми, продолжает расти. Всё новые и новые планеты преподносят нам ученые.

   Доплеровский и транзитные методы, которые являются основными, позволяют находить довольно крупные планеты, находящиеся вблизи звёзд. Первоначально, когда методы были ещё не очень чувствительны, это были планеты-монстры. Их называли горящими Юпитерами. Они были очень большие, располагались вблизи своего светила, которое раскаляло их до диких температур. Поэтому первые открытые экзопланеты были очень экзотичны и необычны. Мы как-нибудь обязательно напишем об этом.

Страницу смотрели: 118 раз.

Комментарии:

 

Добавьте Ваш отзыв.

Представьтесь, пожалуйста 

Ваша почта (не показывается) 

Ваше сообщение:

 

  


Введите код с картинки:

  

  
  

 
 

© 2018 Интересно обо всем

Яндекс.Метрика