Cosmologia - Proprietà degli esopianeti
La prima immagine diretta di un pianeta extrasolare, nel 2004, era di un pianeta di massa 3-10 Mjupiter in orbita attorno a una nana bruna (2M1207) con una massa di 25 Mjupiter. Tecniche come la velocità radiale, il transito, il microlensing gravitazionale, l'imaging, l'astrometria, ecc., Sono state utilizzate per il rilevamento di esopianeti. Il numero di rilevamenti aumenta ogni anno.
Fino al 2010 circa, il metodo della velocità radiale era ampiamente utilizzato, ma ora la maggior parte dei rilevamenti viene eseguita con il metodo di transito. C'è stato un picco nel numero di rilevamenti nel 2014, ovvero quandoKepler Space Telescope (KST) ha iniziato a dare i risultati.
Una distribuzione di periodo di massa mostra che il metodo della velocità radiale è più polarizzato verso il rilevamento di pianeti massicci con un periodo più ampio, mentre utilizzando il metodo di transito, i pianeti con periodo inferiore vengono rilevati solo come mostrato nell'immagine seguente (Cortesia: NASA Exoplanet Archive) .
Dall'avvento del KST c'è un aumento colossale nel numero di rilevamenti di pianeti di massa più piccoli. Ciò è evidente dalla figura sotto riportata. I pianeti rilevati da KST sono divisi in due gruppi: pianeti massicci chiamati "Giove Caldi" e pianeti di massa inferiore chiamati "Super Terre Calde" (poiché sono più massicci della Terra).
Quando tracciamo il numero di pianeti extrasolari rilevati rispetto alla distanza da essi, scopriamo che la maggior parte di questi pianeti si trova entro 2kpc, che è ben all'interno della nostra galassia. Forse i pianeti non sono così rari nell'universo, dal momento che il nostro rilevamento è limitato solo a certi tipi di pianeti in una parte molto piccola dell'universo.
I pianeti sono formati da circumstellar disc o proto planetary disc. Se i pianeti si formano come sottoprodotto durante la formazione stellare, forse il numero di pianeti nell'universo supera il numero di stelle nell'universo !!
Zone abitabili
Una Zona Abitabile può essere definita come la zona intorno alla stella dove l'acqua può esistere nella sua forma liquida. Considera un pianeta a distanza $ a_p $ dalla stella come mostrato nella figura seguente. Di seguito viene descritto un metodo semplice per calcolare la temperatura del pianeta.
$$ \ left (\ frac {L_ \ ast} {4 \ pi a ^ 2_p} \ right) \ pi R ^ 2_p (1 - A) = 4 \ pi R ^ 2_p \ sigma T ^ 4_p $$
e
$$ \ frac {L_ \ ast} {4 \ pi R ^ 2_ \ ast} = \ sigma T ^ 4_ \ ast $$
$$ \ quindi T_p = (1 - A) T_ \ ast \ sqrt {\ frac {R_ \ ast} {2a_p}} $$
Nel nostro caso la sostituzione
Lsun = 3.83 x 1026
ap = 1.5 ∗ 1011 and
A = 0.3
Darà $ T_ {Earth} = 255K $. Il calcolo effettivo è molto complesso e include la fisica delle nuvole. La zona abitabile nel nostro sistema solare è compresa tra 0,9 UA e 1,7 UA.
Si è scoperto che la luminosità del Sole aumenta con il tempo a causa della diminuzione della pressione del gas. Era il 30% meno luminoso quando ha iniziato a bruciare idrogeno. Ciò risulterebbe in uno spostamento della zona abitabile lontano dal sole. Dato che la Terra è vicino al bordo interno della Zona Abitabile, forse un giorno uscirà dalla zona!
Zona continuamente abitabile
In breve è definito come CHZpuò essere definita come la regione in cui l'acqua liquida può esistere durante l'intera vita della sequenza principale di una stella. Il KST ha rilevato molti pianeti extrasolari che si trovano nella zona abitabile.
Una firma biologica è qualsiasi sostanza, come un elemento, un isotopo, una molecola o un fenomeno che fornisce prove scientifiche della vita passata o presente. Un esempio è il rilevamento sia di O 2 che di CO 2 su un pianeta, che di solito non è possibile solo attraverso processi geologici. Questa rilevazione viene eseguita analizzando gli spettri di assorbimento.
Punti da ricordare
Tecniche come velocità radiale, transito, microlensing gravitazionale, imaging, astrometria, ecc., Sono state utilizzate per il rilevamento di esopianeti.
Il metodo della velocità radiale è più orientato al rilevamento di pianeti massicci con un periodo più ampio.
I pianeti massicci caldi sono chiamati "Giove caldo" e i pianeti di massa inferiore sono chiamati "Super Terre calde".
Il numero di pianeti nell'universo supera il numero di stelle nell'universo.
Una zona abitabile può essere definita come la zona intorno alla stella dove l'acqua può esistere nella sua forma liquida.