Eksoplaneedid (0)

Saku Gümnaasium
EKSOPLANEEDID
Referaat füüsikas
AUTOR:
KLASS:
SAKU 2015
Sisukord
1 Sissejuhatus 3
2 Üldist eksoplaneetidest 4
2.1 Planeetide avastamine 4
2.2 Elu võimaldav piirkond 4
2.3 Kepleri teleskoop 5
3 Ajalugu 6
4 Leitud eksoplaneete 7
4.1 Suurim eksoplaneet 7
4.2 Väikseim eksoplaneet 7
4.3 Huvitavaimad leiud 7
4.3.1 Maa sarnane planeet 7
4.3.2 Sinine planeet, kus sajab klaasi 8
5 Kokkuvõte 9
6 Kasutatud kirjandus 10
7 Lisad 11
7.1 Lisa 1 11

1 Sissejuhatus

Töö teema on valitud selline, kuna neljast pakutud teemas tundus „eksoplaneedid“ kõige huvitavam. Seda põhjusel , et puudub varasem kokkupuude või teadmine antud teemast. Varasemalt on eksplaaneete uurinud paljud teadlased ja astronoomid . Enamus tööst toetubki just nende leitule ja kirjutatule. Läbi Google otsingumootori oli teemakohase kirjanduse ja materjali leidmine lihtne. Enamjaolt oli tegemist ajakirja Astronoomia erinevate artiklitega.

2 Üldist eksoplaneetidest

Eksoplaneet on planeet, mis ei tiirle mitte Päikese, vaid mõne teise tähe ümber. Praeguseks on avastatud üle 1900 eksoplaneedi (2015. aasta 17. märtsi seisuga 1901 planeeti 1194 planetaarsüsteemis). (3) Keskmiselt on iga tähe kohta on vähemalt üks planeet. Umbes iga viienda päikesesarnase tähe ümber tiirleb elu võimaldavas piirkonnas maasuurune planeet. (4) Enam kui 400 avastatud eksoplaneedist varjutavad oma ematähte ligikaudu 70 planeeti. (1)

2.1 Planeetide avastamine

Planeetide avastamiseks enamasti jälgitakse, kas tähe heleduse muutumist
seoses planeedi möödasõiduga tähe eest või radiaalkiiruse muutumist planeedi
gravitatsioonilise tõmbe tõttu. Need meetodid on tõhusad eelkõige oma
ematähele lähedastel orbiitidel tiirlevate planeetide leidmiseks. Uudsem
meetod on vaadelda läbi tähest ja võimalikust planeedist koosneva
gravitatsioonilise mikroläätse mingit taustal olevat tähte, võimendades
sellelt tulevat valgust, mille abil on võimalik tuvastada planeedi
olemasolu. Sellise meetodiga on võimalik leida planeete, mis on palju
kaugematel orbiitidel, ka elukõlbulikus tsoonis. (2)

2.2 Elu võimaldav piirkond

Eluks kõlbulik tsoon on piirkond tähe ümber, kus selle ümber tiirlevatel planeetidel leidub vedelat vett. Oma tähest liiga kaugel olevad planeedid on kaetud jääga. Tähe lähiümbruses asuvate planeetide vesi aurustub ja hajub kosmosesse. Elukõlblik piirkond ei ole püsiva suurusega. Tähtede eredus kasvab aastate jooksul ja eluks sobilik ala nihkub tähest järjest kaugemale. Maa puhul on arvatakse, et meie planeet asub üsna Päikese ümber oleva elukõlbuliku piirkonna sisemises servas . (7)

2.3 Kepleri teleskoop

Eksoplaneetide leidmiseks kasutatakse enamasti Kepleri teleskoopi. Kosmoseteleskoop Kepler saadeti heliotsentrilisele orbiidile 2009. aastal. Teleskoop avastab tähtede ümber tiirlevad planeedid tähtede valguse intensiivsuse väikeste muutuste põhjal. Alustades 2009. aasta kevadest on Kepler hoidnud silma peal 156 453 tähel, millest väike osa tuhmub korrapäraste ajavahemike järel. Kepler otsib eeskätt Maale sarnanevaid kivise koostisega planeete, mille tiirlemiskaugus oma tähest peetakse eluvormide esinemiseks sobivaks tsooniks. Kuid et Kepler leiaks Maa-taolise planeedi, mis tiirleb ümber Päikese-sarnase tähe elusvormide jaoks sobivas tsoonis, on vaja mitut aastat vaatlusi . Teleskoop on ette nähtud töötama vähemalt 3,5 aastat.

3 Ajalugu

Esimese teadaoleva dokumenteeritud eksoplaneetide otsimise võttis ette Hollandi teadlane Christian Huygens 17. sajandi lõpupoole. Esimesed teated eksoplaneetide kohta ilmusid 20. sajandi keskel, mil tema kaasmaalane, astronoom Peter van de Kamp , uuris Barnardi tähe omaliikumist. Ta leidis, et selle tähe liikumises on märgata teatud võbelemist. Pärast arvutusi jõudis ta järeldusele, et võbelemise põhjustab orbiidil ümber ematähe tiirlev planeet massiga umbes 1,6 Jupiteri massi. Järgmise paari aastakümne jooksul täpsustas van de Kamp oma rehkendusi ja sai tulemuseks, et ümber Barnardi tähe liigub hoopis ringikujulistel orbiitidel kaks planeeti massidega 0,7 ja 0,5 Jupiteri massi. Need avastused ei leidnud kinnitust, kuna teised teadlased leidsid , et võbelemist olid põhjustanud vead van de Kampi vaatlusmeetodis.
1990. aastate lõpus algas tõeline eksoplaneetide avastamise buum. See osutus võimalikuks tänu parematele teleskoopidele ja tahkisvastuvõtjatele koos arvutil baseeruva pilditöötlusega. (5) Esimene eksoplaneet avastati pulsari ehk neutrontähe lähedadalt 1991 aastal. Tavalise tähe – 51 Pegasi – ümber avastati eksoplaneet tiirlemas 1995 aastal. (1)

4 Leitud eksoplaneete

4.1 Suurim eksoplaneet

10. juulil 2003 avastasid Hubble'i kosmoseteleskoobi informatsiooni kasutanud astronoomid vanima eksoplaneedi. Sellele anti nimeks Metuusala, piiblist tuntud väga vanaks elanud inimese järgi. Metuusala asub meist 5600 valgusaasta kaugusel, massi on tal kahe Jupiteri jagu ning tema vanuseks on hinnatud 13 miljardit aastat. Planeet asub kerasparves M4 Skorpioni tähtkujus. (5)

4.2 Väikseim eksoplaneet

2013. aasta veebruaris teatasid astronoomid, et avastasid Kepler-37b, mis on siiani teadaolevalt väikseim tähe ümber tiirlev planeet. Selle diameeter on umbes 3900 kilomeetrit, mis tähendab, et see on natuke suurem kui Maa ümber tiirlev Kuu. Planeet asub Maast umbes 215 valgusaasta kaugusel. (8) Selle pinnatemperatuur ulatub 420 kraadini. Selle tõttu ei ole seal vett. Kepler-37b täht tekkis kuus miljardit aastat tagasi.

4.3 Huvitavaimad leiud

4.3.1 Maa sarnane planeet

Teadlased leidsid nii tiheduse kui suuruse poolest Maad meenuatava planeedi Kepler-78b. Selle diameeter on Maast 20 protsenti suurem, tihedus peaaegu võrdne ning mass umbes 80 protsenti suurem. Kepler-78b asub umbes 400 valgusaasta kaugusel Maast ning 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel oma tähest. Eksoplaneedi pinnatemperatuur ulatub teadlaste hinnagul 2000 kraadini. (8) Oma ülikõrge temperatuuri tõttu on välja teeninud hüüdnime „The hell planet “ ehk põrguplaneet.

4.3.2 Sinine planeet, kus sajab klaasi

Planeet HD 189733b avastati 2005. aastal, kuid teadlased said 2013. aastal tänu Hubble’i teleskoobile selle värvi teada. 63 valgusaasta kaugusel asuva eksoplaneedi temperatuur võib küündida kuni 900 kraadini. (8) NASA ja Euroopa kosmoseagentuuri kosmoseteleskoop Hubble jälgis planeedi liikumist pikka aega ja mõõtis selle valguse muutumist. Nüüdseks on selge, et kui inimene saaks seda taevakeha lähedalt vaadata, paistaks see sama sinisena kui Maa kosmoselt tehtud fotodel . Astronoomid oletavad, et taevakehale annavad sinise värvi ränioksiidi sisaldavad mineraalid . Kuna planeet on väga kuum, sulavad räniühendid seal tillukesteks klaasipiiskadeks, need võivad atmosfääris lennelda ja valgust hajutada.

5 Kokkuvõte

Nagu referaadis kirjutatud on eksoplaneetide puhul tegemist planeetidega , mis asuvad väljaspool meie päikesesüsteemi. Töö kirjutamine oli autori jaoks sama huvitav kui teema. Uusi teadmisi andsid erinevad teemakohased kirjutised ja ka üldine info otsimine. Autorina olen rahul, et sain oma silmaringi ja teadmisi avardada.

6 Kasutatud kirjandus

http://www.astronoomia.ee/vaatleja/1673/mooduka-temperatuuriga-eksoplaneet/

http://www.astronoomia.ee/vaatleja/5019/planeetidega-tahed-on-pigem-tavalised-kui-erandlikud/

http://entsyklopeedia.ee/artikkel/eksoplaneet

http://exoplanet.eu/catalog/

http://www.horisont.ee/node/166

http://www.imelineteadus.ee/article/2011/7/27/kepleri_teleskoop_avastab_vooraid_maailmu

http://novaator.ee/ET/kosmos/maa_paevad_on_loetud/

http://www.postimees.ee/2646308/2013-aastal-avastatud-huvitavamad-eksoplaneedid

7 Lisad

7.1 Lisa 1

Kepleri teleskoop