Pēdējā laikā eksoplanētu studiju jomā ir bijis aizraujošs laiks! Pagājušajā vasarā Eiropas Dienvidu observatorijas (ESO) pētnieki paziņoja par Zemei līdzīgas planētas (Proxima b) atklāšanu, kas atrodas zvaigžņu sistēmā, kas ir vistuvāk mūsu pašu teritorijai. Un tikai pirms sešiem mēnešiem starptautiska astronomu komanda paziņoja par septiņu akmeņainu planētu atklāšanu, kas riņķo ap tuvējo zvaigzni TRAPPIST-1.
Bet tajā, kas varētu būt visdrošākais atklājums tiem, kuri cer atrast apdzīvojamu planētu aiz Zemes, starptautiska astronomu komanda tikko paziņoja par četru eksoplanetu kandidātu atklāšanu tau Ceti sistēmā. Neatkarīgi no tā, ka atrodaties tuvu Saules sistēmai - tikai 12 gaismas gadu attālumā -, šis atradums ir arī iepriecinošs, jo planētas kandidāti riņķo ap zvaigzni, kas ļoti līdzinās mūsu pašu!
Pētījums, kurā sīki aprakstīti šie atklājumi - “Krāsu atšķirība rada atšķirību: četri planētas kandidāti ap tau Ceti” - nesen parādījās tiešsaistē un tika pieņemts publicēšanai Astrofiziskais žurnāls. Hertfordšīras universitātes Astrofizikas pētījumu centra (CAR) pētnieku vadībā komanda analizēja tau Ceti, izmantojot trokšņu novēršanas modeli, lai noteiktu četru Zemei līdzīgu planētu klātbūtni.
Šis atklājums bija iespējams, pateicoties pastāvīgajiem uzlabojumiem instrumentācijā, novērošanā un datu apmaiņā, kas ļauj veikt arvien pieaugošu jutīgumu. Kā UCSC paziņojumā presei sacīja Stīvens Vogs, UC Santa Cruz astronomijas un astrofizikas profesors un līdzautors uz papīra:
“Tagad mēs beidzot esam šķērsojuši slieksni, kurā, ļoti sarežģīti modelējot lielus kombinētus datu kopus no vairākiem neatkarīgiem novērotājiem, mēs varam atdalīt zvaigžņu virsmas aktivitātes radīto troksni no ļoti mazajiem signāliem, ko rada gravitācijas velkoni no Zemes izmēra orbītā esošajām planētām. . ”
Šis ir jaunākais tau Ceti apsekojumu klāsts, kas gadu desmitiem interesēja astronomus. Līdz 1988. gadam tika veikti vairāki zvaigžņu sistēmas radiālā ātruma mērījumi, kas izslēdza iespēju, ka Jupiteram līdzīgos attālumos varētu būt masīvas planētas. 2012. gadā astronomi no UC Santa Barabara iepazīstināja ar pētījumu, kurā tika norādīts, ka tau Ceti varētu orbīt piecas eksoplanetes, no kurām divas atradās zvaigznes apdzīvojamā zonā.
Šajā pētījumā piedalījās vairāki dalībnieki, kas sagatavoja šo jaunāko pētījumu. Tajā laikā galvenais autors Mikko Tuomi (Hertfordšīras universitāte, jaunākā līdzautore) vadīja centienus attīstīt labākas datu analīzes metodes un izmantoja šo zvaigzni kā etalona gadījumu. Kā skaidroja Tuomi, šie centieni ļāva viņiem izslēgt divus signālus, kas iepriekš tika identificēti kā planētas:
“Mēs izdomājām ģeniālu veidu, kā pateikt atšķirību starp signāliem, kurus rada planētas, un signāliem, ko izraisa zvaigznes darbība. Mēs sapratām, ka mēs varam redzēt, kā zvaigznes darbība atšķiras dažādos viļņu garumos, un izmantot šo informāciju, lai atdalītu šo darbību no planētu signāliem. ”
Šī jaunākā pētījuma, kuru vadīja CAR loceklis Fabo Feng, dēļ komanda paļāvās uz datiem, ko sniedza ESO La Silla observatorijas Čīlē lielās precizitātes radiālā ātruma planētas meklētāja (HARPS) spektrogrāfs un Augstas izšķirtspējas Echelle spektrometra (HIRES) instruments WM Keck observatorijā Mauna Kea, Havaju salās.
Pēc tam viņi spēja izveidot modeli, kas no radiālā ātruma mērījumiem noņemja “no viļņa garuma atkarīgo troksni”. Pēc šī modeļa piemērošanas apsekojumiem, kas veikti no tau Ceti, viņi spēja iegūt pietiekami jutīgus mērījumus, lai zvaigznītes kustības variācijas noteiktu tik mazas kā 30 cm sekundē. Noslēgumā viņi secināja, ka tau Ceti ir ne vairāk kā četru eksoplanetu sistēma.
Kā norādīja Tuomi, pēc vairākiem apsekojumiem un mēģinājumiem novērst svešus trokšņus, astronomiem beidzot var būt skaidrs priekšstats par to, cik daudz planētu ir jūsu Ceti un kāda veida. "Neatkarīgi no tā, kā mēs skatāmies uz zvaigzni, šķiet, ka ap to riņķo vismaz četras akmeņainas planētas," viņš teica. “Mēs lēnām mācāmies atšķirt atšķirību starp planētu radītajiem vobleriem un zvaigžņu aktīvās virsmas radītajiem vobleriem. Tas ļāva mums būtībā pārbaudīt divu ārējo, potenciāli apdzīvojamo planētu esamību sistēmā. ”
Viņi no saviem izsmalcinātajiem mērījumiem arī lēš, ka šīm planētām ir masas, sākot no četrām Zemes masām (aka. “Super-Zemes”) līdz pat 1,7 Zemes masām, padarot tās par vismazākajām planētām, kuras jebkad atklātas ap tuvējai saulei līdzīgo zvaigzni. . Bet visaizraujošākais ir fakts, ka divas no šīm planētām (tau Ceti e un f) atrodas zvaigznes apdzīvojamā zonā.
Iemesls tam ir tāpēc, ka tau Ceti ir G tipa (dzeltenā pundura) zvaigzne, kas padara to līdzīgu mūsu pašu Saulei - apmēram 0,78 reizes masīvāku un pusi tik spilgtu. Pretstatā tam, daudzi nesen atklātie eksoplaneti - piemēram, Proxima b un septiņas planētas TRAPPIST-1 - ir visas orbītas M tipa (sarkanā pundura) zvaigznes. Salīdzinot ar mūsu Sauli, šīs zvaigznes ir mainīgas un nestabilas, palielinot to izredzes noņemt attiecīgo planētu atmosfēru.
Turklāt, tā kā sarkanie punduri ir daudz blāvāki nekā mūsu saule, klinšainai planētai būtu jābortē ļoti tuvu tām, lai atrastos viņu apdzīvojamās zonās. Šādā attālumā planēta, iespējams, būtu plūdmaiņu aizslēgta, tas nozīmē, ka viena puse pastāvīgi būtu vērsta pret sauli. Tas arī padara dzīves izredzes parādīties uz jebkuras šādas planētas diezgan plānas.
Sakarā ar to astronomi ir cerējuši atrast vairāk eksoplanētu ap zvaigznēm, kuru lielums, masa un gaišums ir tuvāk mūsu pašu. Bet, pirms kāds kļūst pārāk satraukts, ir svarīgi atzīmēt, ka šīs pasaules ir Super-Zemes - ar Zemes masu līdz četrām reizēm. Tas nozīmē, ka (atkarībā no to blīvuma) jebkurai dzīvībai, kas varētu rasties uz šīm planētām, tiks ievērojami palielināts gravitācijas spēks.
Turklāt zvaigzni ieskauj masīvs atlūzu disks, kas nozīmē, ka šīs visattālākās planētas, iespējams, tiek pakļautas intensīvai asteroīdu un komētu bombardēšanai. Tas ne tuvu neliecina par potenciālo dzīvību uz šīm planētām! Tomēr šis pētījums ir ļoti iepriecinošs un vairāku iemeslu dēļ. Līdztekus spēcīgu eksoplanetu pierādījumu atrašanai ap Saulei līdzīgu zvaigzni, mērījumi, kas noveda pie to noteikšanas, ir visjutīgākie līdz šim.
Ar ātrumu, ka viņu metodes uzlabojas, pētniekiem vispār nav jācenšas sasniegt robežu 10 centimetri sekundē. Tas ir jutīgi nepieciešamais līmenis Zemes analogu - aka. misiņa gredzens eksoplanētu medniekiem. Kā norādīja Fengs:
“Mēs atklājam šādus vājus voblerus, tāpēc tas ir pagrieziena punkts Zemes analogu meklējumos un izpratnē par Zemes apdzīvojamību, salīdzinot ar šiem analogiem. Mēs esam ieviesuši jaunas metodes trokšņa noņemšanai no datiem, lai atklātu vājos planētas signālus. ”
Padomājiet par to! Nevienā laikā eksoplanētu mednieki varēja atrast tādu planētu pārpilnību, kuras pēc lieluma un masas ir ne tikai ļoti tuvu Zemei, bet arī riņķo ap savām zvaigznēm apdzīvojamās zonās. Tajā brīdī zinātnieki noteikti izturas no tik neskaidrajiem terminiem kā “potenciāli apdzīvojams” un “Zemei līdzīgs” un pārliecinoši sāk lietot tādus terminus kā “Zemes analogs”. Nav vairs neviennozīmības, tikai stingra pārliecība, ka Zeme nav unikāla!
Ar aptuveni 100 miljardiem planētu mūsu galaktikā vien mēs noteikti atradīsim vairākas Zemes. Var tikai cerēt, ka viņi ir radījuši tādu sarežģītu dzīvi kā mūsu pašu, un ka viņiem ir tērzēšanas noskaņojums!
