Hol illeszkedik India első exoplanet-felfedezése?

A K2–236b-t globális, együttműködési erőfeszítés útján fedezték fel, és nem lehet teljesen őshonosnak ünnepelni.

Ez a cikk eredetileg a The Wire volt. Ez ugyanaz a tükör.

Az exoplanetek felfedezése manapság mindennapi eseménygé vált. A NASA Exoplanets webhelyének adatai szerint a mai napig több mint 3500 exoplanezt találtak.

Kép jóváírása: Me on Flickr

Hol illeszkedik India első exoplanet felfedezése ebbe az óriási spektrumba? És milyen szerepet játszhat India az asztrofizika és a bolygótudomány ezen hamarosan megjelenő hibrid ágában?

Az ismert exoplanetek akár 80% -át felfedezték a tranzit módszerrel, amely méri a csillag fényerejének csökkenését, amikor egy bolygó elhalad előtte (szempontunk szerint). Ez lehetővé teszi számunkra, hogy megbecsüljük a bolygó méretét, az alapján, hogy mekkora részét blokkolja a fény, és más paramétereket, például az orbitális periódust. Mind a NASA Kepler űrteleszkópja, mind annak nemrégiben elindított utódja, a Tranzit Exoplanet Survey Satellite (TESS) a bolygók tranzitját keresi a csillagok megfigyelésekor.

Az exoplanetek felfedezésének második legnépszerűbb módszerét a sugársebesség-módszernek nevezik, ahol a bolygó gravitációs vonzását a gazdaszervezetű csillagon úgy mérik, hogy megfigyelték a csillag eredő hullámait. A spektrográf, amely képes megmérni ezt a finom mozgást, nemcsak elbocsáthatja a bolygó jelenlétét, hanem meghatározhatja annak tömegét is.

Bolygók megkeresése radiális sebesség módszerrel. A csillag spektrumának elmozdulása jelzi a bolygó és a csillag mozgását közös súlypontjuk körül. Hitel: ESO

Ez az a módszer, amellyel a PRL előrehaladott sugársebességű Abu-Sky Search Spectrograph (PARAS) eszköz lehetővé tette az exoplanet - K2–236b - első felfedezését az indiai tudósok által. Ez a bolygó egy Napszerű csillagot kering körülbelül 600 fényévnyire a Földtől. A PARAS a Mt Abu Obszervatóriumban található, a radzsasztáni Sirohi-ban.

Amikor a tudósok azt gyanítják, hogy egy csillag körül lehet bolygó tranzit adatok alapján, a világ minden tájáról több távcső végzi a csillag sugársebesség-mérését. A sugárirányú sebességmérés a bolygójelölt független tömegbecslését biztosítja, és így segíti a különféle kapcsolódó tulajdonságok körvonalazását. Így bontakozott ki a K2–236b felfedezése is.

A Kepler műholdas misszió K2 fázisa azonosította a K2–236b mint lehetséges bolygót, mivel 2017 májusában áthaladt a K2–236 csillagán. De független mérésre volt szükség annak megállapításához, hogy valóban egy bolygó vagy esetleg közeli társ csillag.

A tudósok a PARAS spektrográf segítségével a csillag nagy szögfelbontású megfigyeléseit végezték 18 hónapon keresztül, pontosan mérve a csillag hullámait, amelyet a keringő tárgy kis, de állandó gravitációs vonzása okozott. Az adatok megerősítették, hogy az objektum valóban bolygó volt, és K2–236b-nek nevezték el.

A grafikon a K2–236 gazdacsillag hullámzását mutatja a K2–236b bolygó miatt. Hitel: Chakraborty et al., ArXiv
Az elnevezési konvencióról
Egy csillag-bolygó rendszerben, ha a csillagot X-nek nevezzük, akkor a csillaghoz legközelebbi pályán lévő bolygót Xb-nek nevezzük, a következő legközelebbi pályán Xc-nek hívjuk, és így tovább. Nincs olyan Xa nevű bolygó, mert úgy gondolják, hogy ez a név magát a csillagot képviseli, azaz X Xa szinonimája.

A megállapításokat ez év júniusában tették közzé (preprint dokumentum itt).

A Pune Egyetemközi Csillagászati ​​és Asztrofizikai Központ tudósai K2-adatok alapján becsülték meg, hogy a bolygó sugara körülbelül hatszorosa a Földnek, és PARAS-adatok felhasználásával arra a következtetésre jutottak, hogy körülbelül 27-szer annyira súlyosak, mint a Föld. . Ezek az értékek együttesen azt sugallják, hogy a K2–236b a Szaturnusz / szuper-Neptunusz bolygók kategóriájába tartozik, Saturn-szerű sűrűséggel.

A K2–236 rendszer és a belső Naprendszerünk, valamint a K2–236b bolygó méretének összehasonlítása a Földdel. Hitel: ISRO

A bolygó 19,5 naponként egyszer jár a csillag körül; összehasonlítani lehet, hogy a Merkúr 2,5-szer távolabb esik a Nap körül, és a Föld hétszer van. Így a K2–236b felülete melegebb - körülbelül 600º C körül -, mint a Merkúré. A sűrűség és a felületi hőmérséklet együtt azt jelenti, hogy kevés remény van az életre, mivel tudjuk, hogy létezik a bolygó felszínén.

Vessen egy pillantást az alábbi grafikonra, amely bemutatja a 2018 közepén felfedezett exoplanetek számát, típus szerint rendezve.

Az egyes kategóriákban megerősített exoplanetek száma. Hitel: Planetary Habitable Laboratory

Nyilvánvaló, hogy bizonyos bolygótípusok gyakoribbak, mint mások. A szuperföldön / mini-Neptunuszon kívül a Neptunusz és a Jupiter / Szaturnusz méretű bolygók is elterjedtek. Van azonban egy vékony, mégis megkülönböztetett bolygócsoport, amely a Neptun és a Jovian / Saturnus világ között fekszik. Ezek a szuper-Neptunuszok vagy a szaturnusz / szubjovianok: fizikai tulajdonságaik a Neptunusz és a Szaturnuszhoz hasonló bolygók között helyezkednek el. Csak 23 ilyen bolygó ismert eddig - és a K2–236b az egyik. Mint ilyenek, következményeik nagyobb ellenőrzését követelik.

Ezek a bolygók 10–70 Föld tömeget töltenek, és 4–8 Föld sugarat mérnek. Különösen érdekesek, mivel bár méretük kis tartományon belül változik, tömegük és így sűrűségük nagyban változik. Úgy tűnik, hogy maga a K2–236b e spektrum közepén helyezkedik el.

Az előzetes számítások a K2–236b tömegére és sugarara alapozva azt mutatják, hogy ez 60–70% meleg jég, szilikátok és vas. A bolygó így áthalad az al-Szaturnusz és a szuper-Neptun csoportokat, mivel a Saturn-szerű bolygó sűrűsége és a légköri összetétel hasonlít egy Neptun-bolygóra. A PARAS spektrográf adatait felhasználó, Abhijit Chakraborty vezetésével felszólított a bolygó pontosabb mérésére, annak pontos összetételének meghatározására.

Csakúgy, mint az elit klub többi bolygóján, a K2–236b is egy újabb adatpont annak megértésében, hogy megértsék, miért ritka ezek a bolygók. Noha hasznos és jelentős felfedezést képvisel, ugyanakkor nem is játékváltó. Sokkal többet kell megérteni, például az orbitális dinamikát, a légköri jellemzőket, a belső összetételt stb. Csak akkor tudjuk hatékonyan modellezni, hogyan alakulnak és alakulnak ki.

A PARAS e küldetés fontos része, és hosszú és folyamatos megfigyeléseket fog végezni a közeli törpék és a Naphoz hasonló csillagok százaiból. Az ilyen hosszú távú megfigyelések lehetővé teszik a tudósok számára, hogy jobban jellemzik az ismert exoplanetokat, és megerősítsék a bolygójelöltek azonosságát, mint a K2–236b esetében.

A PARAS spektrográf a Mt Abu Obszervatóriumban. Hitel: PRL

Jó is látni, hogy India végre hozzájárul az exoplanetek kísérleti tanulmányozásához. Fontos azonban arra, hogy emlékezzünk arra, hogy a K2–236b-et globális, együttműködésen alapuló erőfeszítésekkel fedezték fel, és ezt nem lehet teljesen őslakosként ünnepelni. Az exoplanet felfedezésének fontossága inkább annak belső és szükségszerűen globális értékében rejlik, nem pedig pusztán nemzeti értelemben.

Hasonlóan sok más exoplanet felfedezéshez, a K2–236 rendszer létezése is megerősíti azt a kijelentést, hogy Naprendszerünk nem tűnik olyan modellnek, amelyet a természet általánosságban követ. Indokolt lenne ezt a felfedezést az úgynevezett nemzeti büszkeség emlékeztetőjének tekinteni, hanem az univerzumban eddig egyedülálló, mégis megalázó helyünk emlékeztetõjeként.

Az ezer exoplanet-felfedezés korában élünk. A bolygóképződés modelleit elválasztják, átgondolják, átdolgozzák, újrafogalmazzák és különböző módon összeillesztik. Nem értjük, hogy a bolygóképződés hogyan működik valójában, és hogyan szerezhet ilyen különféle bolygót kisebb építőelemekből. Ideje, hogy többet megtudjunk.