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 exoplanetet 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 jövőbeni hibrid ágában?

Az ismert exoplanetek akár 80% -át felfedezték a tranzit módszerrel, amely méri a csillag fényerejének csökkenését, amikor egy bolygó elhalad előtte (álláspontunk 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 gazdacsillaggal megmérik a csillag eredő hullámainak megfigyelésével. 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 a közös súlypontjuk körül. Hitel: ESO

Ez az a módszer, amellyel a PRL előrehaladó 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-ot a Mt Abu Obszervatóriumban telepítik a radzsasztáni Sirohi-ban.

Amikor a tudósok azt gyanítják, hogy egy csillag körül lehet bolygó tranzit adatok alapján, a világ minden tájáról teleszkóp végzi a csillag sugársebesség-mérését. A sugárirányú sebességmérés független tömegbecslést biztosít a bolygójelölt számára, 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, amikor 2017 májusában áthaladt a K2–236 csillagán. De független mérésre volt szükség annak megállapításához, hogy valóban egy bolygó vagy talán közeli társ csillag.

A tudósok a PARAS spektrográf segítségével a csillag nagy szögfelbontású megfigyeléseit végezték 18 hónapon keresztül, pontosan megmérve 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 az elnevezés 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 higanyé. 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 szuper Földön / 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, nagyobb figyelmet igényelnek következményeik tekintetében.

Ezek a bolygók 10–70 Föld tömeget töltenek, és 4–8 Föld sugarúak. Különösen érdekesek, mivel bár méretük kis tartományon belül változik, tömegük és így sűrűségük nagyban változik. Maga a K2–236b látszólag e spektrum közepén ül.

Az előzetes számítások a K2–236b tömegére és sugárra alapozva azt mutatják, hogy 60–70% forró jég, szilikátok és vas van. 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 a keringési 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 Napszerű 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 spektrográfja 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, együttműködési erőfeszítések útján 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.

A sok más exoplanet felfedezéshez hasonlóan a K2–236 rendszer megléte is megerősíti azt a kijelentést, hogy Naprendszerünk nem úgy tűnik, hogy a természet által követett modell. Indokolt lenne ezt a felfedezést az úgynevezett nemzeti büszkeség emlékeztetőjének tekinteni, hanem az univerzumban eddig egyedülálló, mégis megalázó helyünk emlékeztetőjének.

Az ezer exoplanet felfedezésének 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. Itt az ideje, hogy megtudjuk többet.