ทุกวันนี้ดาราศาสตร์กำลังมีการพัฒนารอบใหม่ การค้นพบใหม่เกิดขึ้นกับความถี่ที่เพิ่มขึ้น จำนวนดาวเคราะห์ที่ค้นพบนอกระบบสุริยะนั้นมีอยู่ในหลักพันแล้ว และนี่เป็นเพียงดาวเคราะห์ที่ยืนยันแล้วไม่นับผู้สมัครที่เป็นไปได้
เพื่อจัดระบบดาวเคราะห์ที่ค้นพบเป็นระบบนักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาวิธีการจำแนกพวกมันตามคุณสมบัติทั่วไป วันนี้มีรูปแบบการจำแนกประเภทที่ยอมรับกันทั่วไปหลายแบบ แต่ส่วนใหญ่ดาวเคราะห์นอกระบบส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็นดาวเคราะห์ก๊าซและภาคพื้นดิน หลังจะกล่าวถึงในบทความนี้
ดาวเคราะห์นอกระบบประเภทโลก
วัตถุดังกล่าวมีความสนใจเป็นพิเศษสำหรับนักวิทยาศาสตร์เนื่องจากหนึ่งในภารกิจที่สำคัญที่สุดของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่คือการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกและความน่าจะเป็นในการค้นพบมันบนดาวเคราะห์คล้ายโลกนั้นสูงกว่าในก๊าซหนึ่งมาก ดังนั้นดาวเคราะห์ประเภทนี้คืออะไร?
1
Mini-แผ่นดิน
ตามชื่อหมายถึงวัตถุประเภทนี้มีขนาดไม่ใหญ่กว่าของโลก ในระบบสุริยะโลกดาวศุกร์ดาวอังคารและดาวพุธสามารถนำมาประกอบกับคลาสนี้ได้ ดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กกว่าก็มีองค์ประกอบความโน้มถ่วงน้อยกว่า เมื่อรวมกับสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าบรรยากาศไม่สามารถอยู่บนพื้นผิวและหายไปสู่อวกาศ
โดยปกติวัตถุดังกล่าวจะอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่ของมันซึ่งนำไปสู่ความร้อนที่พื้นผิว ด้วยขนาดที่เล็กทำให้ mini-earth ตรวจจับได้ยาก ส่วนใหญ่มักจะพบโดยใช้วิธีการผ่านหน้าซึ่งมีประสิทธิภาพในการค้นหาดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ในระยะใกล้จากดาวฤกษ์
ดาวเคราะห์ดวงแรกที่ค้นพบในชั้นนี้คือ Kepler-20 e และ Kepler-20 f ซึ่งโคจรรอบดาวแคระแดง 945 ปีแสงที่อยู่ห่างจากเรา
ตัวอย่างเล็ก ๆ ของมินิเอิร์ ธ
Kepler-20 e
ในภาพ: มิติเปรียบเทียบของโลกกับ Kepler20e
Kepler-20 e เป็นดาวเคราะห์ที่ห่างไกลที่สุดดวงที่สองจากดาวฤกษ์แม่อย่างไรก็ตามมันมีเส้นผ่านศูนย์กลางวงโคจรที่เล็กกว่าดาวพุธถึง 6 เท่า ความใกล้ชิดกับดาวฤกษ์ดังกล่าวทำให้อุณหภูมิบนพื้นผิวของมินิเอิร์ ธ สูงมาก - ประมาณ 740 ° C ซึ่งแปลว่ามันอยู่ในประเภทที่ไม่มีผู้อาศัยอยู่
Kepler-20 f
ในภาพ: มิติเปรียบเทียบของโลกกับ Kepler20f
มินิเอิร์ ธ นี้มีขนาดใหญ่กว่าของโลกเล็กน้อย รัศมีของมันใหญ่กว่าโลก 3.4% แม้ว่ามันจะมีมวลโลก 0.66 ดาวเคราะห์นี้อยู่ห่างจากดาวฤกษ์ดวงที่สี่มากที่สุดเส้นผ่านศูนย์กลางของวงโคจรนั้นเล็กกว่า 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางวงโคจรของดาวพุธ หนึ่งปีใน Kepler-20 f ใช้เวลาเพียง 19.5 วัน
แม้จะมีความคล้ายคลึงกันในขนาดและมวลกับโลก แต่เงื่อนไขใน Kepler-20 f นั้นแตกต่างอย่างมากจากปกติสำหรับเรา เนื่องจากอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยที่นี่ประมาณ 432 ° C มันสูงเกินไปที่จะรักษาน้ำในรูปของเหลวและเพียงพอที่จะหลอมโลหะจำนวนมาก แต่เป็นไปได้ที่ชั้นบรรยากาศเคปเลอร์ -20 จะมีไอน้ำจำนวนมาก
PSR B1257 + 12 b
มินิเอิร์ ธ ที่น่าทึ่งซึ่งตั้งอยู่ในระยะทาง 2300 ปีแสงจากเราในกลุ่มดาวราศีกันย์ ดาวเคราะห์นั้นมีลักษณะเฉพาะซึ่งโคจรรอบพัลซาร์ซึ่งเป็นวัตถุอวกาศขนาดกะทัดรัดซึ่งประกอบด้วยดาวนิวตรอน
Mini-Earth หนึ่งในสามดาวเคราะห์ที่พบในวงโคจรของพัลซาร์ PSR B1257 + 12 ด้วยขนาดของมันมันใหญ่กว่าดวงจันทร์ประมาณ 2 เท่าและมีมวลน้อยกว่าโลก 50 เท่า
Kepler-37 b
มินิเอิร์ ธ หมุนรอบดาวแคระเหลืองเคปเลอร์ -37 ที่อยู่ในกลุ่มดาวพิณ Lyra ในระยะ 126 ปีแสงจากเรา ในช่วงเวลาของการค้นพบมันเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่เล็กที่สุดที่รู้จักกันทั้งหมด รัศมีของมัน (3900 กม.) มีค่าเกินรัศมีของดวงจันทร์เพียงเล็กน้อย (3476 กม.) เส้นผ่านศูนย์กลางของวงโคจรของดาวเคราะห์นั้นเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางวงโคจรของดาวพุธประมาณ 4 เท่าซึ่งทำให้สภาพพื้นผิวใกล้เคียงกับดาวพุธ
2
ซุปเปอร์เอิร์ ธ
Super-Earth เป็นดาวเคราะห์ประเภทหนึ่งที่มีลักษณะคล้ายกับมวลซึ่งมีช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 10 มวลโลก บางแหล่งกล่าวถึงมวลชนจาก 5 เป็น 10 ภาคพื้นดิน
บางทีนี่อาจเป็นการจำแนกประเภทของวัตถุอวกาศที่ง่ายที่สุดเพราะ ไม่คำนึงถึงดาวฤกษ์และการจัดองค์ประกอบในชั้นนี้ไม่ได้คำนึงถึงมวลเพียงอย่างเดียวมีความสำคัญ แม้ว่าที่นี่จะมีกรณีเขตแดน ตัวอย่างเช่น Planet Mu Altar c ซึ่งอยู่ห่างจากเรา 50.6 ปีแสงมีมวล 10.5 ภาคพื้นดิน (หรือ 3% ของมวลดาวพฤหัส)
ส่วนใหญ่แล้วซุปเปอร์เอิร์ ธ จะพบในดาวฤกษ์ที่เป็นดาวแคระเหลืองและแดงซึ่งมีมวลเท่ากับ 35% ถึง 85% ของดวงอาทิตย์ จุดเด่นอีกประการหนึ่งของดาวฤกษ์ที่มีซุปเปอร์เอิร์ ธ คือการลดลงของโลหะ
แน่นอนว่าวัตถุอวกาศประเภทนี้อาจมีองค์ประกอบอุณหภูมิและคุณลักษณะอื่น ๆ แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง แต่นักวิทยาศาสตร์มีแนวโน้มที่จะเชื่อว่าส่วนใหญ่เป็นดาวเคราะห์หินที่มีธรณีวิทยาคล้ายกับโลก และถ้าดาวเคราะห์นั้นตั้งอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์มันก็เป็นไปได้มากที่มันจะคล้ายกับโลกของเราแม้ว่ามันจะใหญ่กว่าก็ตาม
ตัวอย่าง SuperEarth บางอัน
PSR B1257 + 12 c
ซุปเปอร์เอิร์ ธ นี้หมุนรอบดาวนิวตรอนที่เรารู้จักอยู่แล้วหนึ่งในดาวเคราะห์ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็ก (thebiggest.ru เขียนเกี่ยวกับมันว่าสูงกว่าเล็กน้อย) มันน่าแปลกใจที่ชื่อที่สุขุม“ PSR B1257 + 12 c” ซ่อนดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบครั้งแรกในประวัติศาสตร์! การค้นพบเกิดขึ้นในปี 1991 เมื่อนักดาราศาสตร์ชาวโปแลนด์อเล็กซานเดอร์โวลชันชันสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในความเข้มของสัญญาณของพัลซาร์ PSR 1257 +12 ซึ่งเขาค้นพบเมื่อปีที่แล้ว ต่อมาปรากฎว่ามีวัตถุอย่างน้อย 3 ชิ้นหมุนอยู่ในวงโคจรของพัลซาร์สองชิ้นเป็นซุปเปอร์เอิร์ ธ และอีกอันคือมินิเอิร์ ธ
หมายเหตุ:“ AE” เป็นหน่วยดาราศาสตร์ คำนี้เรียกว่าหน่วยความยาวเท่ากับระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์และนี่คือประมาณ 150 ล้านกม.
เส้นผ่านศูนย์กลางของวงโคจรของ super-earth PSR B1257 + 12 s คือ 0.3AE มันยากมากที่จะจินตนาการถึงสภาพของดาวเคราะห์ดวงนี้ แต่มันชัดเจนว่ามันแตกต่างจากดาวเคราะห์ทุกดวงที่เรารู้จัก พัลซาร์มีสนามแม่เหล็กขนาดมหึมาดาวเคราะห์อยู่ภายใต้การแผ่รังสีไอออไนซ์ที่มีประสิทธิภาพ นักวิทยาศาสตร์หลายคนแนะนำว่าที่นี่ภายใต้เงื่อนไขบางอย่างเป็นไปได้ของชีวิต บนโลกมีรูปแบบชีวิตบางอย่างที่ทนต่อรังสีชนิดต่าง ๆ รวมถึงการทำให้ไอออไนซ์ นอกจากนี้อุณหภูมิของพัลซาร์สามารถถึงหนึ่งล้านองศาเคลวินและลมพัลซาร์สามารถทำให้โลกร้อนขึ้นในวงโคจรได้
Kepler-442 b
รัศมีของ Kepler-442 b นั้นใหญ่กว่าโลก 30% และมวลมากกว่า 2.3 เท่าของโลก มีดาวเคราะห์นอกระบบที่ระยะ 1120 ปีแสงจากเรา เป็นที่น่าสนใจอย่างมากสำหรับนักดาราศาสตร์ว่ามันหมุนรอบตัวในดาวที่เรียกว่า "เขตเอื้ออาศัยได้" ของมัน - ดาวแคระส้มที่มีมวล 0.61 เท่าของดวงอาทิตย์ รัศมีของวงโคจรของการหมุนของ Kepler-442 b คือ 0.41AE แต่เนื่องจากความส่องสว่างที่อ่อนกว่าของดาวฤกษ์แม่สภาพบนพื้นผิวจึงคล้ายกับพื้นโลกมาก
Gliese 832 c
ดาวเคราะห์นอกระบบดวงนี้ซึ่งโคจรรอบดาวแคระแดงในระยะทาง 16 ปีแสงจากเรามีหนึ่งในดัชนีความคล้ายคลึงกันของโลกที่สูงที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ทุกดวงที่เรารู้จักในปัจจุบัน แม้ว่า Gliese 832 c นั้นจะอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่มากกว่าโลกมากกว่า 6 เท่า แต่มันก็ได้รับความร้อนในปริมาณเท่ากัน มวลของมันมีขนาดใหญ่กว่า 5 เท่าของโลกเล็กน้อยและมีขนาดใหญ่กว่าหนึ่งเท่าของโลกเล็กน้อย การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวเคราะห์ควรทำให้กระจ่างเกี่ยวกับองค์ประกอบและความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศของ Gliese 832 c รวมถึงความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่
Proxima Centauri b
การกล่าวถึงครั้งแรกของซุปเปอร์เอิร์ ธ นี้ปรากฏในปี 2013 อย่างไรก็ตามข้อมูลในนั้นถูกตรวจสอบซ้ำและได้รับการยืนยันขั้นสุดท้ายเฉพาะในปี 2559 ความสนใจในโลกเกิดจากความจริงที่ว่ามันหมุนรอบดาวแคระเหลือง Proxima Centauri และนี่คือดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดสำหรับเรา ขนาดและมวลของมันนั้นน้อยกว่าดวงอาทิตย์ของเราเกือบ 10 เท่า มันตั้งอยู่ที่ระยะทาง 4.3 ปีแสงหรือ 40 ล้านล้าน กม. จากเรา.
ให้เรากลับไปที่ลักษณะของ Proxima Centauri b ดาวเคราะห์ทำให้เกิดการปฏิวัติรอบดาวฤกษ์ใน 270 ชั่วโมง (ประมาณ 11 วัน) ความเร็วนี้อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์เนื่องจากรัศมีของวงโคจรของการหมุนของซุปเปอร์เอิร์ ธ นั้นเล็กกว่ารัศมีของวงโคจรของโลกถึง 20 เท่าและเล็กกว่าวงโคจรของดาวพุธถึง 7 เท่า ความใกล้ชิดกับดาวที่สลัวนั้นสร้างเงื่อนไขสำหรับน้ำของเหลวบนดาวเคราะห์ซึ่งทำให้ Proxima Centauri b น่าจะเป็นไปได้ อุณหภูมิเฉลี่ยบนพื้นผิวของดาวเคราะห์คือ −39 °С รัศมีของ Proxima Centauri b นั้นใหญ่กว่าโลกมากกว่า 10-11% และมวลมากกว่ามวลของโลก 27%
จากข้อมูลล่าสุดดาวเคราะห์นอกระบบที่ไม่มีสนามแม่เหล็กของตัวเองอยู่ภายใต้การแผ่รังสีคอสมิคซึ่งสูงกว่าการแผ่รังสีที่ได้รับจากโลกหลายร้อยเท่า การแผ่รังสีดังกล่าวสามารถทำลายสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดของโลกได้แม้ว่าเรารู้ว่ามีแบคทีเรียบางประเภทที่สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่รุนแรงกว่า นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีหลายรุ่นที่ชีวิตสามารถปกป้องตัวเองจากรังสีอันทรงพลังของดาวฤกษ์ได้ แต่ในเดือนมีนาคม 2560 มีการพบแสงแฟลชที่แรงบนดาวแม่ซึ่งในช่วงที่ความสว่างของดาวเพิ่มขึ้นสิบเท่าโดยเท่า 10 วินาที ในช่วงเวลาของการระบาดมีการปล่อยรังสีออกมาจำนวนมากซึ่งสามารถทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีชีวิตได้อย่างง่ายดาย
3
ดาวเคราะห์ Chthonic
ดาวเคราะห์นอกระบบประเภทถัดไปคือดาวเคราะห์นอกระบบ chthonic เหล่านี้รวมถึงยักษ์ก๊าซซึ่งในระหว่างวิวัฒนาการสูญเสียเปลือกก๊าซเปิดเผยแกนกลางที่แข็งแกร่งของพวกเขา
มีดาวเคราะห์เพียงไม่กี่ชนิดที่พบ แต่ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุที่คล้ายกันนั้นค่อนข้างพบได้ทั่วไปในอวกาศ “ การผุกร่อน” ของก๊าซเกิดขึ้นเนื่องจากดาวก๊าซอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ ลมดวงดาวจะค่อยๆพัดพาองค์ประกอบก๊าซของดาวเคราะห์ออกไปเรื่อย ๆ โดยปล่อยให้องค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากเท่านั้น
ตัวอย่างเล็ก ๆ น้อย ๆ
CoRoT-7 b
CoRoT-7 b ถูกค้นพบในปี 2009 นอกจากนั้นยังมี chthonic มันเป็นของซุปเปอร์เอิร์ ธ เช่นเดียวกับลาวาและดาวเคราะห์เหล็ก CoRoT-7 b หมุนรอบดาวแคระเหลืองที่ระยะทาง 489 ปีแสงจากเรา รัศมีของดาวเคราะห์ใหญ่กว่าโลกหนึ่งเท่าครึ่งและมวลของมันสูงกว่า 7.4 เท่าของโลก ซึ่งหมายความว่ามีความหนาแน่นเฉลี่ยของโลกเหนือโลกประมาณ 2 เท่า
ไม่น่าแปลกใจที่ CoRoT-7 b สูญเสียซองบรรจุก๊าซเนื่องจากรัศมีวงโคจรของดาวเคราะห์มีขนาดเล็กกว่ารัศมีวงโคจรของดาวพุธถึง 22 เท่า แม้ว่าความจริงที่ว่าดาวฤกษ์แม่ CoRoT-7 จะเล็กกว่าดวงอาทิตย์เล็กน้อย แต่อุณหภูมิในวงโคจรที่ใกล้จะสูงมาก อาจเป็นมหาสมุทรลาวาขนาดใหญ่ที่กำลังโหมกระหน่ำบนพื้นผิวของ CoRoT-7 b อุณหภูมิที่สูงกว่า 2500 ° C อุณหภูมินี้เพียงพอที่จะละลายโลหะและแร่ธาตุที่รู้จักกันเกือบทั้งหมด เนื่องจากกองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงขนาดใหญ่ดาวเคราะห์น่าจะหันด้านหนึ่งไปทางดวงดาวเสมอ สิ่งนี้ทำให้มันเป็นไปได้ในด้านที่เย็นกว่าของการตกตะกอนในรูปแบบของลาวาและหิน
HD 209,458 b
ดาวเคราะห์ดวงนี้ไม่ได้เป็น chthonic แต่เราใส่ไว้ในรายการนี้ใน "ล่วงหน้า" ในอนาคตอันไกลยักษ์ก๊าซยักษ์นี้อาจสูญเสียสสารส่วนใหญ่จนกลายเป็นดาวเคราะห์นอกระบบ chthonic HD 209458 b อาจเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่มีการศึกษามากที่สุดในโลก
มันอยู่ในหมวดหมู่ของจูปิเตอร์ร้อนซึ่งหมุนรอบดาวแคระเหลืองที่อยู่ในกลุ่มดาวเพกาซัสที่ระยะทาง 153 sv ของปี.
HD 209458 b มีมิติที่เกือบใหญ่กว่าดาวพฤหัสเกือบครึ่งเท่าโดยมีมวลเท่ากับ 0.6 จูปีเตอร์ ดาวเคราะห์จะถูกลบออกจากดาวฤกษ์ด้วยระยะทางเท่ากับ 1/8 ของรัศมีของวงโคจรของดาวพุธ ความใกล้ชิดกับดาวฤกษ์นำไปสู่ความจริงที่ว่าดาวเคราะห์นอกระบบดวงหนึ่งอุ่นขึ้นที่อุณหภูมิสูงมากและอีกด้านหนึ่ง (ด้านตรงกันข้าม) นั้นเย็นกว่ามาก เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ทุกดวงที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์ HD 209458 b นั้นจะหันด้านหนึ่งไปยังดาวฤกษ์เสมอ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างด้านที่มีแดดและด้านมืดนำไปสู่ความจริงที่ว่าพายุที่รุนแรงกำลังโหมกระหน่ำบนพื้นผิวความเร็วลมที่ 2 กม. / วินาที นอกจากนี้ส่วนบนของชั้นบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของลมดาวฤกษ์ถูกพัดเข้าสู่อวกาศรอบนอกก่อตัวเป็นขนนกขนาดใหญ่ด้านหลังดาวเคราะห์คล้ายกับหางดาวหางขนาดใหญ่
ดำเนินการต่อในหน้าถัดไป↓↓↓
>>> หมายเลขหน้า 2: ต่อ <<<