|
|
Milijardo planetų pasaulyje
Saulės šeima
Ilgus šimtmečius žmonija galėjo tirti tik vieną planetų sistemą Visatoje Saulės sistemą. Aštuonios didelės planetos, beskriejančios aplink savo motininę žvaigždę geltonąją nykštukę ir tūstančiai smulkesnių nuolaužų kometų bei asteroidų. Kol nebuvo atrastos planetos, keliaujančios apie kitas žvaigždes, astronomai tik galėjo spėlioti, ar mūsų planetų šeima yra išimtis Galaktikoje ar atvirkščiai tokių šeimų pasitaiko šalia daugelio žvaigždžių. Planetos tik atspindi savo saulių šviesą ir todėl yra milijonus kartų blyškesnės. Nenuostabu, kad antžeminiai teleskopai ilgai negalėjo įžiūrėti planetų šalia savo spinduliuojančių motininių žvaigždžių.
Planetų lopšiai
Saulės planetos per milijonus susiformavo iš taip vadinamo proplanetinio disko. Todėl astronomai, negalėdami įžiūrėti pačių planetų, nutarė pagudrauti ir pradėjo ieškoti jų lopšių dujų ir dulkių diskų, besisukančių apie jaunas žvaigždes.
XX a. 8-ame dešimtmetyje buvo atrasti proplanetiniai diskai aplink kelias ryškias dangaus žvaigždes.
Didžiulis dulkių diskas supa Vegą, kuris aiškiai matomas tik infraraudonuosiuose spinduliuose. Aplink Tapytojo beta žvaigždę besisukantis didžiulis proplanetinis diskas yra deformuotos formos, vadinasi, aplink žvaigždę jau skrieja ir planetos.
Pirmosios planetos
Įtarimai, kad kai kurias žvaigždes jų kelyje aplink Galaktikos centrą lydi planetos (jos pavadintos egzoplanetomis), kilo jau prieš keliasdešimt metų. Pvz. greičiausiai dangaus skliautu judanti kaimyninė Bernardo žvaigždė savo kelyje nežymiai vingiuoja. Astronomai tai aiškino kelių didelių planetų gravitaciniu poveikiu. Buvo ištyrinėta ir daugiau panašių žvaigždžių, bet vienų astronomų stebėjimus paneigdavo kiti. 1991 m. buvo atrasta planeta ir aplink tolimąjį pulsarą greitai besisukančią mirusios žvaigždės liekaną.
Galų gale, 1995 m. Šveicarijos mokslininkai paskelbė, kad Pegaso žvaigždyne pagaliau atrasta normali planeta aplink normalią žvaigždę. Panašią į mūsų Saulę geltonąją nykštukę aštuonis kartus mažesniu atstumu nei atstumas nuo Saulės iki Merkurijus, lydi pusės Jupiterio masės gigantas. Apskriedama žvaigždę vos per 4,2 dienas, planeta įkaista net iki 800 C laipsnių karščio! Seniau mokslininkai galvodavo, kad planetos gigantai susidaro ir skrieja nutolę nuo savo žvaigždžių apsupti kosminio šalčio, bet jau pirmasis atradimas privertė susimąstyti. Po pirmojo atradimo sekė antras, trečias... 2006 m. viduryje jau buvo žinoma 200 kitų žvaigždžių planetų. Astronomai mano, kad tokias šeimas turi 5 -10 proc. visų Galaktikos žvaigždžių. T.y., planetos skrieja aplink ... ~10 milijardų žvaigždžių!!! Ir tai tik mūsų gimtojoje Paukščių Tako galaktikoje.
Svetimi pasauliai
Daugėjant atradimų, mokslininkai pabandė suklasifikuoti naująsias planetas. Dauguma planetų sistemų labai skiriasi nuo Saulės sistemos. Dažniausiai atrandamos žvaigždės, aplink kurias skrieja viena, masyvesnė už Jupiterį planeta. Planetos orbita dažniausiai stipriai ištęsta. Keisčiausia, kad jos įkaista, nes praskrieja labai arti žvaigždžių. Tokių planetų metai daug trumpesni nei žemiškieji. Retai kurioje sistemoje pasitaiko Jupiterio ar Saturno dydžio planeta, lėtai keliaujanti apskritimine orbita padoriu atstumu nuo savo žvaigždės. Tačiau klasifikacijoje be Jupiterio dydžio planetų atsiranda vietoms ir planetoms sulig Neptūnu. Tai didžiausios kol kas aptinkamos planetos. Astronominiai prietaisai kol kas nepakankamai tobuli, kad pastebėtų Žemės dydžio planetas. Tačiau klasifikacijoje jau atsirado vietos ir vadinamosioms didžiosioms Žemėms (angl. super-earth). Jų masė yra turėtų būti 2 ir 10 Žemės masių, nes didesnių planetų gravitacinis laukas neleidžia išsisklaidyti storai vandenilio ir helio atmosferai. Jupiterio tipo planetos gali siekti iki 13 Jupiterio masių. Sunkesni kosminiai kūnai jau vadinami rudosiomis nykštukėmis, nes jų gelmėse įsižiebia sunkiojo vandenilio (deuterio) degimo reakcijos. Reikia paminėti, kad kelios mažos Plutono dydžio planetos aptiktos aplink tolimuosius pulsarus. Bet šie atradimai padaryti dėl neutroninių žvaigždžių spinduliavimo specifikos, o prie Saulės tipo žvaigždžių, tokios mažos planetos kol kas neapčiuopiamos.
Savo ruožtu, stebima ir Jupiterio dydžio planetų įvairovė, todėl mokslininkai išskiria net kelis tokių planetų tipus. Saulės sistemos tipo Jupiterio dydžio planetos skrieja apskritomis nutolusiomis orbitomis. Karštieji Jupiteriai tai didelės ir įkaitusios planetos, skriejančios arčiau savo žvaigždžių, nei mūsų Merkurijus nuo Saulės. Tikras pragaras Žemės gyventojų akimis! Tokia planeta apskrieja žvaigždę per kelias dienas (tuo tarpu mūsų Jupiteris tik per
12 metų). Karštieji Jupiteriai, tikriausiai susidarė toliau nuo savo žvaigždžių, tik vėliau priartėjo ir įkaito. Tačiau dar įspūdingesnis planetų tipas labai karšti Jupiteriai. Jie priartėja dar arčiau savo žvaigždžių. Tokių planetų periodas kinta nuo 1 iki 2 parų, o jų paviršius įkaitinamas net iki 2000 C karščio! Tokios planetos labai retas reiškinys. Tikriausiai jos negali ilgai išlikti stabilios tokioje artimoje kaimynystėje su žvaigžde. Tačiau ir tai dar ne pabaiga. 2006 m. Hubble kosminis teleskopas aptiko tokias keistas planetas, kad mokslininkai išskyrė jas į atskirą grupę ypatingai trumpo periodo planetos. Jos aplink žvaigždę apsisuka per 0.5 - 1 paros ir skrieja 100 - 130 kartų arčiau, nei Žemė nuo Saulės. Tokios planetos susiformuoja, tikriausia tik šalia žvaigždžių nykštukių. Sunku net įsivaizduoti sąlygas tokiame pasaulyje!
Egzoplanetų medžioklė
Ir galingiausiais teleskopais nufotografuoti tolimąją planetą yra labai sudėtinga. Todėl tik 2005 m. gauta pirmoji planetos nuotrauka, skriejančios aplink rudąją nykštukę 2M1207 Hidros žvaigždyne. Bet mokslininkai savo arsenale turi ir kitų ginklų, naudojamų egzoplanetų medžioklėje.
Daugiausia jos atrandamos per gravitacinį poveikį savajai žvaigždei orbita skriejančios planetos traukos jėga šiek tiek tampo žvaigždę pirmyn atgal, ir šį poveikį galima išmatuoti tiriant žvaigždės šviesą (spektrinių linijų poslinkį). Jeigu planeta, savo kelyje aplink žvaigždę, atsiduria vienoje linijoje su Žeme, tai savąją žvaigždę truputi užstoja. Šį mini užtemimą galima išmatuoti. Toks planetos aptikimo metodas vadinamas tranzitiniu metodu. Egzistuoja ir dar keletas netiesioginių metodų (pvz. gravitacinių mikrolinzių).
Nauja technologija - nulinė interferometrija - gali suteikti kai kuriems didžiausiems antžeminiams pasaulio teleskopams galią aptikti į Žemę panašias planetas kitose žvaigždžių sistemose. Apjungus kelių didelių teleskopų užfiksuotą kosminių objektų šviesą sukuriamas vienas "superteleskopas", kurio galios pakanka Mėnulio paviršiuje gulinčiai monetai aptikti. Teleskopų šviesa apjungiama taip, kad žvaigždės skleidžiama šviesa būtų panaikinta - viskas kas lieka yra aplink žvaigždę besisukančių planetų skleidžiamas optinis signalas. Dabartiniu metu vadinamasis nulinimo įrenginys pavadinimu PRIMA diegiamas Čilės Atakamos dykumoje esančių teleskopų komplekse VLTI.
Pastaruoju metu astronomai, medžiojantys tolimasias planetas gali pasigirti ir gana įspūdingais grobiais. Štai šalia žvaigždės Vėžio 55, nutolusios nuo Žemės per 41 šviesmetį, jau atrastos net 5 planetos, skriejančios apie savo žvaigždę atstumu nuo 5,6 mln. km iki 868 mln. km.
Tolimosios Žemės
Kol kas įžiūrėti Žemės tipo planetas prie kitų žvaigždžių sunkiai pavyksta. Nors būtent ši medžioklė kelia didžiausią azartą. Atradę panašias planetas, galbūt, priartėsim ir prie amžinai kamuojančio klausimo ar mes ne vieniši Visatoje. Dabartinės paieškos labiau sukoncentruotos į super Žemių paieškas. Tai maždaug Neptūno dydžio ar mažesni objektai, tačiau turintys kietą paviršių. Saulės sistemoje tokių planetų nėra, bet pirmieji atradimai leidžia tikėtis, kad super Žemių (tikriausiai ir Žemių) Galaktikoje yra apsčiai. 2007 m. pavasarį pasaulio žiniasklaidos priemonės plačiai paskelbė, kad šalia raudonosios nykštukės Gliese 581, nutolusios nuo Žemės 20.5 šviesmečių Svarstyklių žvaigždyno kryptimi, atrasta planeta vos 1.5 karto didesnė nei Žemė. Tiesa, ji skrieja net 14 kartų arčiau savo žvaigždės, nei Žemė nuo Saulės, tačiau kadangi ir pati Gliese 581 daug vėsesnė, tai planetoje gali vyrauti, žmonių supratimu, visai švelnus klimatas. Be to, žvaigždžių pasaulyje galioja dėsnis, kad kuo mažesnė masė, tuo daugiau tokių žvaigždžių skrajoja Galaktikoje. Taigi net 90 proc. visų žvaigždžių sudaro geltonosios, raudonosios ir baltosios nykštukės. Rudųjų nykštukių, kurios net nelaikomos žvaigždėmis, gali būti dar daugiau. Jeigu ši taisyklė galioja ir planetų pasaulyje, tai Žemės tipo planetų turėtų būti dar daugiau nei gigantų galbūt Galaktikoje skrieja ne vienas milijardas žemių. 2008 m. planuojama paleisti Keplerio kosminį teleskopą, kurio tikslas aptikti 2000 Neptūno dydžio planetų ir bent keletą Žemės tipo... Tačiau kokias gi žvaigždes pirmiausia tirti ieškant proto brolių Visatoje? Visų pirma, tai negali būti labai jaunos žvaigždės.
Reikia kelių milijonų metų, planetoms susiformuoti ir gal net kelių milijardų metų gyvybei atsirasti. Tinkamiausios žvaigždės kandidatės panašios į Saulę nykštukės, kurios stabiliai degina vandenilį beveik 10 mlrd. metų. Tiesa, dauguma Galaktikos žvaigždžių yra dar ilgaamžiškesnės raudonosios nykštukės. Tačiau, šios retkarčiais mėgsta ... pasproginėti. Be to, zona, kurioje temperatūra leistų susidaryti skystam vandeniui, turėtų būti arti tokios žvaigždės. O čia jau slypi kitas pavojus planetos sukimasis būtų sustabdytas potvynio jėgų ir vienas planetos šonas būtų amžinai kepinamas žvaigždės spindulių, o kitas šaldomas. Didelių masių žvaigždės, atvirkščiai, sudega per kelis šimtus milijonų metų ir sprogsta kaip supernovos... Nereikia pamiršti, kad dauguma žvaigždžių sudaro poras ar net skaitlingesnes žvaigždžių sistemas. Jose planetos gali išlikti stabiliose orbitose tik tokiu atveju, jeigu skrieja padoriu atstumu aplink glaudžią žvaigždžių porą arba atvirkščiai, pakankamai arti vienos iš žvaigždžių, kitaip kelių Saulių gravitacinis poveikis gali destabilizuoti planetos orbitą. Dar svarbu, kokioje Galaktikos vietoje planeta susidarė. Diske susitelkę tankūs dujų ir dulkių debesys, todėl juose susiformavusiose planetose bus gausu sunkiųjų elementų (taip vadinamųjų metalų). Halo planetos šių elementų stokos, todėl tikriausiai nebus tinkamos gyvybei formuotis. Tačiau disko žvaigždėms gresia kitas pavojus jos dažniau prasilenkia su kaimyninėmis žvaigždėmis, dėl kurių traukos gali pasikeisti planetų orbitos, jos gali net būti išsviestos į amžinąjį kosminį šaltį arba sudegintos. Kol kas astronomai sudarinėja sąrašus žvaigždžių kandidačių, kur pirmiausia koncentruosis pastangos atrasti Žemės tipo planetas ir galbūt ... gyvybę.
Kur slepiasi gyvybė?
Astronomai tikisi, kad gyvybę bus galima atrasti ne vien Žemės tipo planetose. Štai į kokius kosmoso objektus jie siūlo atkreipti dėmesį ateityje:
-planetų gigantų palydovus, jeigu planetos skrieja taip vadinamoje gyvybės zonoje (kurioje galėtų susidaryti skystas vanduo);
-planetų gigantų palydovus, kurių gelmes įšildo planetos gravitacinio lauko sukeltos potvynių jėgos;
-vienišas planetas be žvaigždžių, kurių gelmes įšildo radioaktyvių medžiagų skilimo procesas;
-okeanus kurie gali tyvuliuoti planetų milžinių paviršiuje.
Taigi, audringai besivystanti egzoplanetų astronomija žada daug siurprizų netolimoje ateityje.
Žinoma, labiausiai protą audrina klausimas, kiek civilizacijų galime rasti savo kosminėje aplinkoje. Britų astronomas Duncan H. Forgan atsižvelgdamas į naujausias žinias apie žvaigždes ir planetas, 2008 m. sukūrė modelį, įvertinantį galimą kosminių civilizacijų skaičių Paukščių Tako galaktikoje. Rezultatas intriguojantis - nuo 300 iki 38 tūkstančių civilizacijų. Ateitis parodis, kuris spėjimas buvo teisingas.
|
|
|
teka 07:58, leidžiasi 16:10
Delčia iki lapkričio 27 d. 
