Glavni AstronomijaOrbita Zemlje bo skrivala Zemljo 2.0

Orbita Zemlje bo skrivala Zemljo 2.0

Astronomija : Orbita Zemlje bo skrivala Zemljo 2.0

V lovu na ekstra-sončne planete se astronomom in navdušencem lahko oprosti, da so malce optimistični. Ali je med odkrivanjem tisoč skalnih planetov, plinskih velikanov in drugih nebesnih teles preveč, da bi upali, da bomo nekoč morda našli pravega zemeljskega analoga? Ne samo "zemeljski" planet (ki pomeni skalno telo primerljive velikosti), ampak dejanski Zemlja 2.0?

To je zagotovo eden izmed ciljev lovcev na eksoplanete, ki iščejo bližnje zvezdne sisteme za planete, ki niso samo skalnati, ampak krožijo znotraj območja bivanja njihove zvezde, kažejo znake ozračja in imajo vodo na svojih površinah. Toda po novi raziskavi Alekseja G. Butkeviča - astrofizika iz observatorija Pulkovo v Sankt Peterburgu v Rusiji - bi naše poskuse odkrivanja Zemlje 2.0 lahko ovirala sama Zemlja!

Butkevićeva študija z naslovom "Astrometrična zaznavanje eksoplanetov in gibanje Zemlje v orbitalni obliki" je bila nedavno objavljena v mesečnih obvestilih Royal Astronomical Society . Dr. Butkevich je zaradi študije preučil, kako bi lahko spremembe v orbitalnem položaju Zemlje otežile meritve gibanja zvezde okoli barricentra sistema.

Umetnikov vtis, kako lahko iz vesolja izgleda planet podoben Zemlji. Zasluge: ESO.

Ta metoda zaznavanja eksoplanetov, pri kateri je gibanje zvezde okoli središča mase zvezdnega sistema (baricenter), znano kot Astrometic metoda. V bistvu astronomi poskušajo ugotoviti, ali prisotnost gravitacijskih polj okoli zvezde (tj. Planetov) povzroča, da se zvezda spreminja naprej in nazaj. To zagotovo velja za Osončje, kjer se naše Sonce povleče naprej in nazaj okoli skupnega središča z vlečenjem vseh njegovih planetov.

V preteklosti so to tehniko uporabljali za prepoznavanje binarnih zvezd z visoko stopnjo natančnosti. V zadnjih desetletjih velja za izvedljivo metodo lova na eksoplanete. To ni lahka naloga, saj je spremenljivke težko zaznati na prevoženih razdaljah. Do nedavnega je bila stopnja natančnosti, ki je potrebna za zaznavanje teh premikov, na samem robu občutljivosti instrumentov.

To se hitro spreminja, zahvaljujoč izboljšanim instrumentom, ki omogočajo natančnost do mikrokontroke. Dober primer tega je vesoljsko plovilo Gaia ESA, ki je bilo leta 2013 nameščeno za katalogizacijo in merjenje relativnih gibanj milijard zvezd v naši galaksiji. Glede na to, da lahko izvaja meritve v 10 mikroarsekundah, se verjame, da bi lahko ta misija opravila astrometrične meritve zaradi iskanja eksoplanetov.

A kot je pojasnil Butkevič, obstajajo tudi druge težave, ko gre za to metodo. "Standardni astrometrični model temelji na predpostavki, da se zvezde gibljejo enakomerno glede na barcentre osončja, " navaja. Toda ko še naprej razlaga, pri preučevanju vplivov Zemljinega orbitalnega gibanja na astrometrično odkrivanje obstaja korelacija med Zemljino orbito in položajem zvezde glede na njen sistemski barcenter.

Kepler-22b, eksoplanet z zemeljskim polmerom, ki je bil odkrit v območju bivanja zvezde gostiteljice. Zasluge: NASA

Povedano drugače, dr. Butkevič je preučil, ali lahko gibanje našega planeta okoli Sonca ali ne in gibanje Sonca okoli njegovega središča mase lahko odpravi učinek na meritve paralaksa drugih zvezd. Tako bi bilo učinkovito meritve gibanja zvezde, zasnovane tako, da bi videli, ali obstajajo planeti, ki krožijo okoli nje, dejansko neuporabni. Ali kot je dr. Butkevič povedal v svoji študiji:

„Iz preprostih geometrijskih premislekov je razvidno, da je v takšnih sistemih orbitalno gibanje zvezde gostiteljice pod določenimi pogoji lahko opazno blizu vzporednega učinka ali ga je celo razlikovati. To pomeni, da lahko orbitalno gibanje delno ali v celoti absorbira parametre paralakse. "

To bi še posebej veljalo za sisteme, v katerih je orbitalno obdobje planeta trajalo eno leto in je imelo orbito, ki jo je postavila blizu Sončeve ekliptike - torej kot Zemljine lastne orbite! Torej astronomi v bistvu ne bi mogli zaznati Zemlje 2.0 z astrometričnimi meritvami, ker bi Zemljina lastna orbita in Sončevo lastno nihanje onemogočili zaznavanje blizu.

Kot v svojih sklepih navaja dr. Butkevič:

»Predstavljamo analizo vplivov gibanja Zemljine orbital na astrometrično zaznavnost eksoplanetarnih sistemov. Dokazali smo, da če je obdobje planeta približno eno leto in je njegova orbitalna ravnina skoraj vzporedna ekliptiki, lahko orbitalno gibanje gostitelja v celoti ali delno absorbira parameter paralaksa. Če pride do popolne absorpcije, je planet astrometrično neodkriti. "
Prihodnje raziskave za eksoplanete bi se lahko zapletlo zaradi lastnega gibanja Sonca okoli njegovega baricentra. Zasluge: NASA

Na srečo imajo lovci na eksoplanete tudi številne druge metode, med katerimi so izbrane tudi neposredne in posredne meritve. Kar zadeva opažanje planetov okoli sosednjih zvezd, dva najučinkovitejša vključujeta merjenje doplerskih premikov v zvezdah (aka. Metoda radialne hitrosti) in potopitev v svetlost zvezde (aka metoda tranzita).

Kljub temu te metode trpijo zaradi lastnega deleža pomanjkljivosti in poznavanje njihovih omejitev je prvi korak pri njihovem izboljšanju. Študija dr. Butkeviča v zvezi s tem odmeva na heliocentrizem in relativnost, kjer nas opozarja, da naša lastna referenčna točka ni določena v vesolju in lahko vpliva na naša opažanja.

Pričakuje se, da bo lov na eksoplanete zelo koristil tudi od uporabe instrumentov nove generacije, kot so vesoljski teleskop James Webb, tranzitni satelit za anketo eksoplanetov (TESS) in drugi.

Nadaljnje branje: arXiv

Kategorija:
Poslušanje vesolja z oddaljene Lune
NASA-jeva astronavtka Peggy Whitson postavila ameriški vesoljski rekord, govorila s predsednikom Trumpom