Kosmologie - Exoplaneteneigenschaften
Das erste direkte Bild eines extrasolaren Planeten im Jahr 2004 war von einem Planeten der Masse 3-10 Mjupiter Umlauf um einen Braunen Zwerg (2M1207) mit einer Masse von 25 Mjupiter. Techniken wie Radialgeschwindigkeit, Transit, Gravitationsmikrolinse, Bildgebung, Astrometrie usw. wurden zum Nachweis von Exoplaneten verwendet. Die Anzahl der Erkennungen hat von Jahr zu Jahr zugenommen.
Bis etwa 2010 wurde die Radialgeschwindigkeitsmethode ausgiebig verwendet, jetzt werden die meisten Erkennungen mit der Transit-Methode durchgeführt. Die Anzahl der Entdeckungen stieg 2014 zu diesem Zeitpunkt stark anKepler Space Telescope (KST) begann die Ergebnisse zu geben.
Eine Massenperiodenverteilung zeigt, dass die Radialgeschwindigkeitsmethode stärker auf die Erkennung massereicher Planeten mit einer größeren Periode ausgerichtet ist, während bei Verwendung der Transit-Methode Planeten mit einer niedrigeren Periode nur wie im folgenden Bild gezeigt erkannt werden (mit freundlicher Genehmigung des NASA Exoplanet Archive). .
Seit dem Aufkommen von KST hat die Anzahl der Detektionen kleinerer Massenplaneten kolossal zugenommen. Dies geht aus der folgenden Abbildung hervor. Die von KST entdeckten Planeten sind in zwei Gruppen unterteilt: heiße massive Planeten, die als "heiße Jupiter" bezeichnet werden, und Planeten mit geringerer Masse, die als "heiße Supererden" bezeichnet werden (da sie massereicher als die Erde sind).
Wenn wir die Anzahl der detektierten extrasolaren Planeten in Abhängigkeit von der Entfernung zu ihnen darstellen, stellen wir fest, dass sich die meisten dieser Planeten innerhalb von 2 kpc befinden, was gut in unserer Galaxie liegt. Vielleicht sind die Planeten im Universum nicht so ungewöhnlich, da unsere Entdeckung nur auf bestimmte Arten von Planeten in einem sehr kleinen Teil des Universums beschränkt ist.
Planeten werden aus gebildet circumstellar disc oder proto planetary disc. Wenn Planeten während der Sternentstehung als Nebenprodukt entstehen, übersteigt die Anzahl der Planeten im Universum möglicherweise die Anzahl der Sterne im Universum !!
Bewohnbare Zonen
Eine bewohnbare Zone kann als die Zone um den Stern definiert werden, in der Wasser in flüssiger Form vorliegen kann. Betrachten Sie einen Planeten in der Entfernung $ a_p $ vom Stern, wie in der folgenden Abbildung gezeigt. Ein einfaches Verfahren zur Berechnung der Temperatur des Planeten wird wie folgt beschrieben.
$$ \ left (\ frac {L_ \ ast} {4 \ pi a ^ 2_p} \ right) \ pi R ^ 2_p (1 - A) = 4 \ pi R ^ 2_p \ sigma T ^ 4_p $$
und
$$ \ frac {L_ \ ast} {4 \ pi R ^ 2_ \ ast} = \ sigma T ^ 4_ \ ast $$
$$ \ also T_p = (1 - A) T_ \ ast \ sqrt {\ frac {R_ \ ast} {2a_p}} $$
In unserem Fall ersetzen
Lsun = 3.83 x 1026
ap = 1.5 ∗ 1011 and
A = 0.3
Gibt $ T_ {Earth} = 255K $. Die eigentliche Berechnung ist sehr aufwendig, einschließlich der Wolkenphysik. Die bewohnbare Zone in unserem Sonnensystem liegt zwischen 0,9 AU und 1,7 AU.
Es wurde festgestellt, dass die Leuchtkraft der Sonne aufgrund des abnehmenden Gasdrucks mit der Zeit zunimmt. Es war 30% weniger hell, als es anfing, Wasserstoff zu verbrennen. Dies würde zu einer Verschiebung der bewohnbaren Zone von der Sonne weg führen. Da sich die Erde nahe dem inneren Rand der bewohnbaren Zone befindet, wird sie sich vielleicht eines Tages aus der Zone herausbewegen!
Kontinuierlich bewohnbare Zone
Kurz gesagt wird es als bezeichnet CHZkann als der Bereich definiert werden, in dem flüssiges Wasser über die gesamte Lebensdauer der Hauptsequenz eines Sterns existieren kann. Das KST hat viele extrasolare Planeten entdeckt, die in der bewohnbaren Zone liegen.
Eine Biosignatur ist jede Substanz - wie ein Element, ein Isotop, ein Molekül oder ein Phänomen, das wissenschaftliche Beweise für das vergangene oder gegenwärtige Leben liefert. Ein Beispiel ist der Nachweis von O 2 und CO 2 auf einem Planeten, was normalerweise nicht allein durch geologische Prozesse möglich ist. Diese Detektion erfolgt durch Analyse der Absorptionsspektren.
Punkte, die man sich merken sollte
Techniken wie Radialgeschwindigkeit, Transit, Gravitationsmikrolinse, Bildgebung, Astrometrie usw. wurden zum Nachweis von Exoplaneten verwendet.
Die Radialgeschwindigkeitsmethode ist stärker auf die Erkennung massereicher Planeten mit größerer Periode ausgerichtet.
Heiße massive Planeten werden "Hot Jupiters" genannt und Planeten mit geringerer Masse werden "Hot Super Earths" genannt.
Die Anzahl der Planeten im Universum übersteigt die Anzahl der Sterne im Universum.
Eine bewohnbare Zone kann als die Zone um den Stern definiert werden, in der Wasser in flüssiger Form vorliegen kann.