Extrasolárna planéta (exoplanéta): definícia, typy a význam
Prehľad exoplanét — planét obiehajúcich hviezdy mimo Slnečnej sústavy. Popis typov, metód objavu, významu pre astrobiológiu a sporné prípady ako voľne plávajúce či planéty pri hnedých trpaslíkoch.
Extrasolárna planéta, často nazývaná exoplanéta, je prírodná planéta obiehajúca hviezdu alebo iné teleso mimo našej Slnečnej sústavy. Takéto planéty sú súčasťou planetárneho systému inej hviezdy a zahŕňajú široké spektrum veľkostí a zloženia – od skalnatých telies blízkych veľkosti Zeme až po objemné plynné obrie. Pojem exoplanéta sa používa pri popise každého telesa, ktoré spĺňa definíciu planéty, no nachádza sa mimo našej hviezdnej sústavy.
Galéria obrázkov
10 Obrázky
Charakteristiky a typy
Exoplanéty sa rozdeľujú podľa veľkosti, hmotnosti a zloženia. Medzi často uvádzané kategórie patria terestrické skalnaté planéty, super-Zeme, mini-Neptúny a plynní obri (podobní Jupiteru). Existujú tiež tzv. "hot Jupiters" — plynné obrie s veľmi krátkymi obežnými časmi a vysokými teplotami. Niektoré planéty obiehajú okolo hviezd rôznych typov, vrátane malých hviezd či dokonca hnedých trpaslíkov. Samostatnou kategóriou sú voľne plávajúce planéty, ktoré neobiehajú priamo okolo hviezdy a ich zaradenie medzi planéty môže byť predmetom diskusie.
Metódy objavu
Väčšina známych exoplanét bola identifikovaná niekoľkými hlavnými metódami: tranzitná fotometria (pokles svetla počas prechodu planéty pred hviezdou), rádiálna rýchlosť (zmeny spektra hviezdy spôsobené gravitačným ťahom), priamy záznam obrazu, gravitačné mikrolensingové udalosti a načasovanie pulzov či tranzitov. Misie ako Kepler významne rozšírili množinu kandidátov a umožnili štatistické odhady výskytu rôznych typov planét.
Počty a odhady
Štatistické analýzy založené na údajoch z veľkých prieskumov naznačujú, že naša galaxia môže obsahovať miliardy planét, pričom niektoré odhady hovoria o najmenej jednej planéte na hviezdu v priemere. Konkrétne štúdie sa zameriavajú na terestrické planéty obiehajúce v rámci Mliečnej dráhy; odhady sa rôznia v závislosti od použitej metódy a súboru údajov, avšak zistenia z prieskumu v Mliečnej dráhe a zo sondy Kepler podporujú predstavu, že skalnaté planéty veľkosti Zeme nie sú zriedkavé. Niektoré kandidátske objekty majú rozmer veľkosti Zeme a nachádzajú sa v rozsahu vzdialeností, ktorý by mohol umožniť existenciu kvapalnej vody.
Obývateľnosť a význam pre astrobiológiu
Pojem "obývateľná zóna" označuje oblasť okolo hviezdy, kde teoreticky môže existovať kvapalná voda na povrchu skalnatej planéty. Prítomnosť planéty v takejto zóne, napríklad kandidáti v obývateľnej zóne, nezaručuje, že ide o žijúci alebo podobný Zem planétu — záleží na atmosfére, geologickej aktivite a histórii planéty. Objavy exoplanét rozširujú naše poznanie o tom, kde a ako môže vzniknúť život, a zameriavajú pozornosť na ciele pre budúce pozorovania a spektroskopiu atmosfér.
Krátka história a príklady
Prvé potvrdené exoplanéty objavené v 90. rokoch dvadsiateho storočia a následné objavy ako 51 Pegasi b znamenali prielom v pozorovacej astronómii. Odvtedy sa zozbieralo viac tisícov kandidátov a potvrdených planét. Medzi príkladmi, ktoré sa často spomínajú v populárnej literatúre, sú kandidáti podobní Zemi či planéty obiehajúce blízko Slnku podobných hviezd; niektoré z týchto nálezov boli hlásené po misiách ako Kepler a neskôr ich dopĺňali ďalšie prieskumy.
Rozdiely a sporné prípady
Existujú diskusie o tom, či kategórie ako planéty pri hnedých trpaslíkoch a voľne plávajúce planéty majú byť definované rovnakými kritériami ako tradičné planéty. Tiež je dôležité rozlišovať medzi kandidátmi a potvrdenými exoplanétami — nie každý pozorovaný signál je nakoniec interpretovaný ako planéta. Pokračujúce pozorovania a vylepšené metódy umožňujú postupné upresňovanie počtov a vlastností týchto telies.
- Hlavné kategórie: skalnaté planéty, super-Zeme, mini-Neptúny, plynní obri.
- Hlavné metódy objavu: tranzity, rádiálna rýchlosť, priamy obraz, mikrolensing.
- Dôsledky: odhadovaný veľký počet planét v Mliečnej dráhe, dôležitosť pre astrobiológiu.
História
Prvé špekulácie
V 16. storočí taliansky filozof Giordano Bruno, prvý zástanca Kopernikovej teórie, podľa ktorej Zem a ostatné planéty obiehajú okolo Slnka, vyslovil názor, že pevné hviezdy sú podobné Slnku a rovnako ich sprevádzajú planéty. Svätá inkvizícia Bruna upálila na hranici.
V osemnástom storočí sa o tejto možnosti zmienil Isaac Newton vo svojom diele Principia. Pri porovnaní s planétami Slnka napísal: "A ak sú pevné hviezdy centrami podobných sústav, všetky budú skonštruované podľa podobného projektu a podriadené vláde Jedného".
Potvrdené objavy
Prvý publikovaný a potvrdený objav sa uskutočnil v roku 1988. Definitívne bol potvrdený v roku 1992.
Začiatkom roku 1992 oznámili rádioastronómovia objav planét okolo ďalšieho pulzaru. Predpokladá sa, že tieto planéty pri pulzare vznikli z neobvyklých pozostatkov supernovy, ktorá pulzar vytvorila, v druhom kole formovania planét. V opačnom prípade môže ísť o zvyšky skalnatých jadier plynných obrov, ktoré prežili supernovu a potom sa rozpadli na súčasné dráhy.
Michel Mayor a Didier Queloz zo Ženevskej univerzity oznámili 6. októbra 1995 prvý definitívny objav exoplanéty obiehajúcej okolo hviezdy bežnej hlavnej postupnosti (51 Pegasi). Tento objav, ktorý sa podaril na Observatoire de Haute-Provence, odštartoval modernú éru objavovania exoplanét. Technologický pokrok, najmä v oblasti spektroskopie s vysokým rozlíšením, viedol k rýchlemu odhaleniu mnohých nových exoplanét. Tento pokrok umožnil astronómom zistiť exoplanéty nepriamo meraním ich gravitačného vplyvu na pohyb ich materských hviezd. Ďalšie extrasolárne planéty sa nakoniec podarilo odhaliť pozorovaním zákrytov, keď hviezda pohasne, keď pred ňou prejde obiehajúca planéta.
V máji 2016 NASA oznámila objav 1 284 exoplanét, čím sa celkový počet exoplanét zvýšil na viac ako 3 000.
Typy
Extrasolárne planéty môžu mať rôzne podoby.
- Môžu to byť plynné obry alebo skalnaté planéty
- Môžu to byť trpasličie planéty, t. j. planéty menšie a menej husté ako bežné planéty.
- Môžu obiehať okolo niekoľkých rôznych typov hviezd
- Môžu byť voľne plávajúce alebo obiehať okolo hnedého trpaslíka
- Môžu podporovať život. Predpokladá sa, že jedna z nedávno objavených exoplanét, Gliese 581g, by mohla podporovať život, ale existencia tejto planéty zatiaľ nie je potvrdená.
Najbližšie
Najbližšia hviezda s planétami je Alfa Centauri. Je vzdialená 4,3 svetelného roka. Pri použití štandardných rakiet by cesta k nej trvala desiatky tisíc rokov. Najbližšia hviezda podobná nášmu Slnku je Tau Ceti. Má päť planét, z ktorých jedna je v obývateľnej zóne, kde môže existovať kvapalná voda.
Najviac podobné Zemi
Niektoré extrasolárne planéty môžu byť podobné Zemi. To znamená, že majú veľmi podobné podmienky ako Zem. Planéty sa hodnotia podľa vzorca, ktorý sa nazýva index podobnosti so Zemou alebo skrátene ESI. ESI sa pohybuje od jednej (najviac podobné Zemi) po nulu (najmenej podobné Zemi). Aby bola planéta obývateľná, mala by mať ESI aspoň 0,8. Pre porovnanie sú v tomto zozname zahrnuté štyri slnečné terestrické planéty.
| Názov | ESI | SFV | HZD | COM | BANKOMAT | Typ planéty | Hviezda | Obyvateľnosť | Vzdialenosť (ly) | Stav | Rok objavu | Ref |
| 1.00 | 0.72 | -0.50 | -0.31 | -0.52 | teplý terran | G | mezoplanéta | 0 | Neexoplanéta, obývaná | prehistorické | ||
| Kepler-438b | 0.88 | 0.88 | -0.93 | -0.14 | -0.73 | teplý terran | M | mezoplanéta | 472.9 | potvrdené | 2015 | |
| Kepler-1410b | 0.88 | 0.63 | -0.88 | -0.16 | -0.06 | teplý superterran | K | mezoplanéta | 1213.4 | potvrdené | 2011 | |
| 0.84 | 0.64 | -0.62 | -0.15 | +0.21 | teplý terran | M | mezoplanéta | 23.6 | potvrdené | 2011 | ||
| Kepler-442b | 0.83 | 0.98 | -0.72 | -0.15 | +0.28 | teplý superterran | K | mezoplanéta | 1291.6 | potvrdené | 2015 | |
| 0.83 | 0.96 | -0.70 | -0.15 | +0.28 | teplý superterran | K | mezoplanéta | 1199.7 | potvrdené | 2013 | ||
| Kepler-452b | 0.83 | 0.93 | -0.61 | -0.15 | -0.30 | teplý superterran | G | mezoplanéta | 1402.5 | potvrdené | 2015 | |
| Gliese 832 c | 0.81 | 0.96 | -0.72 | -0.15 | +0.43 | teplý superterran | M | mezoplanéta | 16.1 | potvrdené | 2014 | |
| Kepler-283c | 0.79 | 0.85 | -0.58 | -0.14 | +0.69 | teplý superterran | K | mezoplanéta | 1496.8 | potvrdené | 2011 | |
| Kepler-436b | 0.79 | 0.33 | -0.87 | -0.14 | +0.47 | teplý superterran | M | mezoplanéta | 1339.4 | potvrdené | 2015 | |
| Kepler-1229b | 0.79 | 0.00 | -0.40 | -0.15 | +0.44 | teplý superterran | M | mezoplanéta | 769.7 | potvrdené | 2016 | |
| Tau Ceti e | 0.78 | 0.00 | -0.92 | -0.15 | +0.16 | teplý superterran | G | mezoplanéta | 11.9 | nepotvrdené | 2012 | |
| Kepler-296f | 0.78 | 0.15 | -0.90 | -0.14 | +0.53 | teplý superterran | M | mezoplanéta | 1089.6 | potvrdené | 2011 | |
| Gliese 180 c | 0.77 | 0.42 | -0.53 | -0.14 | +0.64 | teplý superterran | M | mezoplanéta | 39.5 | nepotvrdené | 2014 | |
| Gliese 667 Cf | 0.77 | 0.00 | -0.22 | -0.16 | +0.08 | teplý terran | M | psychroplaneta | 23.6 | pochybné | 2013 | |
| Gliese 581 g | 0.76 | 1,00 (pochybné) | -0.70 | -0.15 | +0.28 | teplý superterran | M | mezoplanéta | 20.2 | pochybné | 2010 | |
| Gliese 163 c | 0.75 | 0.02 | -0.96 | -0.14 | +0.58 | teplý superterran | M | mezoplanéta | 48.9 | potvrdené | 2012 | |
| Gliese 180 b | 0.75 | 0.41 | -0.88 | -0.14 | +0.74 | teplý superterran | M | mezoplanéta | 39.5 | nepotvrdené | 2014 | |
| HD 40307 g | 0.74 | 0.04 | -0.23 | -0.14 | +0.77 | teplý superterran | K | psychroplaneta | 41.7 | potvrdené | 2012 | |
| Kepler-61b | 0.73 | 0.27 | -0.88 | -0.13 | +1.24 | teplý superterran | M | mezoplanéta | 1062.8 | potvrdené | 2013 | |
| Kepler-443b | 0.73 | 0.91 | -0.49 | -0.13 | +1.44 | teplý superterran | K | mezoplanéta | 2564.4 | potvrdené | 2015 | |
| Gliese 422 b | 0.71 | 0.17 | -0.41 | -0.13 | +1.11 | teplý megaterran | M | mezoplanéta | 41.3 | nepotvrdené | 2014 | |
| 0.71 | 0.53 | -0.64 | -0.12 | +1.79 | teplý superterran | G | mezoplanéta | 619.4 | potvrdené | 2011 | ||
| Kepler-440b | 0.70 | 0.00 | +0.01 | -0.15 | +0.38 | teplý superterran | K | psychroplaneta | 706.5 | potvrdené | 2015 | |
| Kepler-298d | 0.68 | 0.00 | -0.86 | -0.11 | +2.11 | teplý superterran | K | mezoplanéta | 1545 | potvrdené | 2012 | |
| Kepler-439b | 0.68 | 0.00 | -0.99 | -0.13 | +1.18 | teplý superterran | G | termoplaneta | 1914.8 | potvrdené | 2015 | |
| Kapteyn b | 0.67 | 0.00 | +0.08 | -0.15 | +0.57 | teplý superterran | M | psychroplaneta | 12.7 | nepotvrdené | 2014 | |
| Kepler-62f | 0.67 | 0.05 | +0.45 | -0.16 | +0.19 | teplý superterran | K | psychroplaneta | 1199.7 | potvrdené | 2013 | |
| Kepler-186f | 0.64 | 0.00 | +0.48 | -0.17 | -0.26 | teplý terran | M | psychroplaneta | 492 | potvrdené | 2014 | |
| Kepler-174d | 0.61 | 0.00 | +0.32 | -0.13 | +1.77 | teplý superterran | K | psychroplaneta | 878.3 | potvrdené | 2011 | |
| Gliese 667 Ce | 0.60 | 0.00 | +0.51 | -0.16 | +0.23 | teplý terran | M | psychroplaneta | 23.6 | pochybné | 2013 | |
| Gliese 682 c | 0.59 | 0.00 | +0.22 | -0.14 | +1.19 | teplý superterran | M | psychroplaneta | 16.6 | nepotvrdené | 2014 | |
| Gliese 581 d | 0.53 | 0.00 | +0.78 | -0.14 | +0.94 | teplý superterran | M | hypopsychoplaneta | 20.2 | nepotvrdené | 2007 | |
| ~Venuša | 0.78 | 0.00 | -0.93 | -0.28 | -0.70 | teplý terran | G | hypertermoplaneta | blízko nuly | neexoplanéty | prehistorické | |
| ~Mars | 0.64 | 0.00 | +0.33 | -0.13 | -1.12 | teplý subterran | G | hypopsychoplaneta | blízko nuly | neexoplanéty | prehistorické | |
| ~Merkur | 0.39 | 0.00 | -1.46 | -0.52 | -1.37 | horúci mercurian | G | neobývateľné | blízko nuly | neexoplanéty | prehistorické |
Súvisiace stránky
- Planéta
- Zoznam exoplanét
- trpasličia planéta
- 51 Pegasi b
- 70 Virginis b
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to extrasolárna planéta?
Odpoveď: Extrasolárna planéta, známa aj ako exoplanéta, je prirodzená planéta v planetárnom systéme mimo našej slnečnej sústavy.
Otázka: Čo je to exomón?
Odpoveď: Exomón je prirodzený satelit obiehajúci okolo exoplanéty.
Otázka: Koľko terestrických planét sa odhaduje, že existuje v Mliečnej dráhe?
Odpoveď: Počet terestrických planét v Mliečnej dráhe sa odhaduje od najmenej 17 miliárd do najmenej 144 miliárd.
Otázka: Koľko planét veľkosti Zeme našlo vesmírne observatórium Kepler?
Odpoveď: Vesmírne observatórium Kepler našlo 461 planét veľkosti Zeme.
Otázka: Existuje "Zem 2.0"?
Odpoveď: Jedna zo štyroch planét veľkosti Zeme objavených Keplerom, nazvaná Kepler-69c, je tak blízko, ako to súčasné údaje umožňujú, k nájdeniu "Zeme 2.0". Je 1,5-krát väčšia ako Zem a obieha okolo hviezdy podobnej nášmu Slnku.
Otázka: Sú všetky extrasolárne planéty podobné tým v našej slnečnej sústave?
Odpoveď: Nie, väčšina extrasolárnych planét sa od tých v našej Slnečnej sústave dosť líši; niektoré sa napríklad nazývajú "horúce Jupitery".
Súvisiace články
Autor
AlegsaOnline.com Extrasolárna planéta (exoplanéta): definícia, typy a význam Leandro Alegsa
URL: https://sk.alegsaonline.com/art/33028
Zdroje
- space.com : "17 billion Earth-size alien planets inhabit Milky Way"
- arxiv.org : "A revised estimate of the occurrence rate of terrestrial planets in the habitable zones around kepler m-dwarfs"
- arxiv.org : [astro-ph.EP
- bbc.com : "Earth-sized planets 'number 17bn'"
- bbc.co.uk : bbc.co.uk/news/science-environment-20942440
- nasa.gov : "Billions and billions of planets"
- space.com : "100 billion alien planets fill our Milky Way galaxy"
- nature.com : "One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations"
- arxiv.org : 1202.0903
- ui.adsabs.harvard.edu : 2012Natur.481..167C
- doi.org : 10.1038/nature10684
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 22237108
- nature.com : "A Jupiter-mass companion to a solar-type star"
- doi.org : 10.1038/378355a0
- nasa.gov : nasa.gov/press-release/nasas-kepler-mission-announces-largest-collection-of-planets-ever-…