ELI5: Экзопланеты

ELI5 - новое
Открытие
Экзопланеты - это планеты, которые находятся вне нашей солнечной системы. В феврале 2017 года НАСА объявило об открытии 5 экзопланет, вращающихся вокруг звезды под названием Trappist-1. Это объявление вызвало много волнений. Вот почему: все 7 планет (2 были обнаружены ранее) похожи по размеру на Землю, а 3 из них находятся в том, что астрономы называют «пригодной для жилья зоной», где температуры достаточно теплые, чтобы жидкая вода сливалась на поверхности планеты , Это увеличивает вероятность того, что на этих планетах может быть какая-то биологическая жизнь.

Система Trappist-1 также относительно близка - всего 39 световых лет. (Polaris, North Star, находится на расстоянии более 433 световых лет!) Более того, Trappist-1 - относительно тусклая и крутая звезда, а ее планеты довольно близки (ближе, чем Меркурий к Солнцу). Все эти факторы облегчают наблюдение и изучение экзопланеты Trappist-1. Только когда планеты проходят перед звездой, мы можем их изучить. Поскольку эти планеты так близки к звезде, они занимают всего несколько дней на орбите; Таким образом, мы можем изучать их неоднократно. Первая экзопланета была найдена в 1995 году. Астрономы теперь нашли более 3400 из них!
Как вы выяснили, из чего состоит экзопланета?
Мы используем спектрограф для анализа света в атмосфере звезды и вокруг экзопланеты. Молекулы в атмосфере поглощают определенные цвета света. Мы используем спектрограф, который является частью телескопа, чтобы рассеять свет на его составные цвета, создавая радугу. Затем мы видим, какие цвета отсутствуют и могут определить, какие молекулы должны находиться в атмосфере планеты.

Как вы просматриваете космический телескоп?
Вы не просматриваете космический телескоп своим глазом. Вместо этого вы смотрите на изображения, которые телескоп посылает обратно на Землю. Космические телескопы подобны гигантским камерам, прикрепленным к спутникам. И у них есть огромные отверстия (отверстие, которое пропускает свет в камеру); Поэтому в космических телескопах также есть вложения, называемые коронографами, которые блокируют звездный свет, поэтому можно увидеть более мелкие объекты, такие как планеты.

Самый большой космический телескоп, который сейчас используется, - это космический телескоп Хаббла. Его диафрагма составляет 2,4 метра в ширину (апертура камеры вашего мобильного телефона измеряется в миллиметрах). Космический телескоп Джеймса Вебба, который будет запущен в космос в следующем году, будет иметь диафрагму более чем в два раза по ширине космического телескопа Хаббла - 6,5 метров! Это означает, что он сможет получать изображения с более высоким разрешением объектов диммерного пространства, которые находятся еще дальше.

Как астрономы находят экзопланеты?
Астрономы обнаруживают экзопланеты, анализируя изображения космических телескопов. Один из методов, называемый транзитным методом, включает в себя поиск тени планеты - небольшое уменьшение количества света, исходящего от звезды, когда планета проходит перед звездой, на которой она вращается. Другой метод заключается в обнаружении того, что ученые называют красным или синим допплеровским сдвигом в свете, исходящем от звезды. Когда большая экзопланета движется вблизи ее звезды, планета фактически заставляет звезду двигаться немного. Это движение вызывает подростковое «колебание» в свете, исходящем от звезды. Это говорит астрономам, что планета должна быть там.