Cosmologia - Propriedades do exoplaneta
A primeira imagem direta de um planeta extrassolar, em 2004, era de um planeta de massa 3-10 Mjupiter orbitando em torno de uma anã marrom (2M1207) com uma massa de 25 Mjupiter. Técnicas como velocidade radial, trânsito, microlente gravitacional, imagem, astrometria, etc., têm sido usadas para detecção de exoplanetas. O número de detecções vem aumentando a cada ano.
Até por volta de 2010, o método da velocidade radial era amplamente usado, mas agora a maioria das detecções são feitas pelo método de trânsito. Houve um aumento no número de detecções em 2014, que foi quandoKepler Space Telescope (KST) começou a dar os resultados.
Uma distribuição de período de massa mostra que o método de velocidade radial é mais inclinado para a detecção de planetas massivos com um período maior, enquanto usando o método de trânsito, planetas com período inferior são detectados apenas como mostrado na imagem a seguir (Cortesia: NASA Exoplanet Archive) .
Há um aumento colossal no número de detecção de planetas de massa menor desde o advento do KST. Isso é evidente na figura abaixo. Os planetas detectados pelo KST são divididos em dois grupos: planetas massivos quentes chamados “Júpiteres Quentes” e planetas de massa mais baixa chamados “Super Terras Quentes” (pois são mais massivos que a Terra).
Quando plotamos o número de planetas extra-solares detectados versus a distância a eles, descobrimos que a maioria desses planetas está dentro de 2kpc, o que está bem dentro de nossa galáxia. Talvez os planetas não sejam tão incomuns no universo, uma vez que nossa detecção é limitada a apenas certos tipos de planetas em uma parte muito pequena do universo.
Os planetas são formados a partir de circumstellar disc ou proto planetary disc. Se os planetas são formados como um subproduto durante a formação das estrelas, talvez o número de planetas no universo exceda o número de estrelas no universo !!
Zonas habitáveis
Uma Zona Habitável pode ser definida como a zona ao redor da estrela onde a água pode existir em sua forma líquida. Considere um planeta a uma distância $ a_p $ da estrela, conforme mostrado na figura a seguir. Um método simples para calcular a temperatura do planeta é descrito a seguir.
$$ \ left (\ frac {L_ \ ast} {4 \ pi a ^ 2_p} \ right) \ pi R ^ 2_p (1 - A) = 4 \ pi R ^ 2_p \ sigma T ^ 4_p $$
e
$$ \ frac {L_ \ ast} {4 \ pi R ^ 2_ \ ast} = \ sigma T ^ 4_ \ ast $$
$$ \ portanto T_p = (1 - A) T_ \ ast \ sqrt {\ frac {R_ \ ast} {2a_p}} $$
No nosso caso, substituir
Lsun = 3.83 x 1026
ap = 1.5 ∗ 1011 and
A = 0.3
Fornecerá $ T_ {Earth} = 255K $. O cálculo real é muito complexo, o que inclui a física da nuvem. A zona habitável em nosso sistema solar está entre 0,9 UA e 1,7 UA.
Descobriu-se que a luminosidade do Sol estava aumentando com o tempo devido à diminuição da pressão do gás. Era 30% menos brilhante quando começou a queimar hidrogênio. Isso resultaria em uma mudança da zona habitável para longe do sol. Como a Terra está perto da borda interna da zona habitável, talvez um dia ela se mova para fora da zona!
Zona continuamente habitável
Em suma, é denominado como CHZpode ser definida como a região na qual a água líquida pode existir durante toda a vida útil da Sequência Principal de uma estrela. O KST detectou muitos planetas extrasolares que se encontram na zona habitável.
Uma bioassinatura é qualquer substância - como um elemento, isótopo, molécula ou fenômeno que fornece evidências científicas de vida passada ou presente. Um exemplo é a detecção de O 2 e CO 2 em um planeta, o que geralmente não é possível apenas por meio de processos geológicos. Esta detecção é feita analisando os espectros de absorção.
Pontos para lembrar
Técnicas como velocidade radial, trânsito, microlente gravitacional, imagem, astrometria, etc., têm sido usadas para a detecção de exoplanetas.
O método da velocidade radial é mais inclinado para a detecção de planetas massivos com período maior.
Os planetas massivos quentes são chamados de “Júpiter Quente” e os planetas de massa inferior são chamados de “Super Terras Quentes”.
O número de planetas no universo excede o número de estrelas no universo.
Uma zona habitável pode ser definida como a zona ao redor da estrela onde a água pode existir em sua forma líquida.