Galaksija

Mlecni put

Suncev sistem

Planete

Planete II

(maj 2002.)

exoplanete

---

Detekcija protoplanetarnih diskova

mkaja@ptt.yu

Zahvaljujem se Igoru Smoliću na dobrim i korisnim komentarima.

Mnogi naučnici tvrde da su planete nastale iz debelog diska prašine i gasa koji okružuje vrelu protozvezdu, odnosno da formiranje planeta počinje pre nego što protozvezda siđe na Glavni niz i postane zvezda. Ni najmoćnijim teleskopom se ove protoplanete ne mogu videti. Planete samo reflektuju svetlost sa zvezde i to je njihov jedini izvor svetlosti, a pride su mnogo manjih dimenzija od same zvezde, tako da je i taj reflektujući izvor svetlosti mnogo slabiji od svetlosti koja dolazi sa užarene zvezde.

Međutim, posmatrano u infracrvenom delu spektra, situacija je malo drugačija. Planete, kao i protoplanetarni diskovi apsorbuju svetlost sa zvezde, zagrevaju se i odaju nazad toplotu. Ovakvo zračenje se ne može videti golim okom, odnosno teleskopom, jer to nije reflektovana svetlost sa zvezde.

Planete Sunčevog sistema imaju temperature između 53 i 573 K, odnosno, tela čije su temperature između 140 – 740 K odaju toplotu baš u infracrvenom delu spektra. Sve to ide u prilog tome da se posmatrano u infracrvenom delu spektra svetlost same zvezde umanjuje, a do izražaja dolaze hladnija i tamnija tela, kao što su planete i protoplanetarni diskovi.

Takođe, talasne dužine infracrvenog zračenja su veće od talasnih dužina vidljive svetlosti. Zbog toga infracrveni talasi mogu proći kroz guste prašnjave sredine, a da se ne raseju.

U poslednjih par desetina godina infracrvena astronomija je postala nova grana astrofizike. Posmatrajući ovakve objekte moćnim infracrvenim teleskopima može se izvući ponešto i o samom disku, kao što su na primer, temperatura i gustina, što pruža dosta informacija o mogućim budućim planetama i samom njihovom nastanku. Postoji veliki broj infracrvenih slika velike rezolucije na kojima se može lako uočiti planeta u svome nastanku, odnosno protoplaneta.

Među proučavanim zvezdama našle su se Beta Pistoris, H Tauri, Vega, Epsilon Eridani, Alpha Piscis Austrinus…

Detekcija planeta u nastajanju

Prašina iz protoplanetarnog oblaka zaklanja pogled na moguće novostvorene planete unutar njega. Međutim, gravitacioni uticaj planete na prašinu iz diska čini da se na samom disku stvaraju dugotrajne šare. Šare su raznolike jer njihov oblik zavisi od mase planete i njenih orbitalnih elemenata. One mogu biti u obliku virova, lukova, zavijutaka, loptica itd. Takve slabo promenljive deformacije protoplanetarnog diska omogućuju da se njihovim proučavanjem u njima otkrije prisustvo planete, naravno posmatrano u infracrvenom delu spektra.

Međutim, da u ovakvim diskovima nema planeta, oni bi relativno brzo nestali pod gravitacionim uticajem zvezde, odnosno vremenom bi se rotacija diska usporavala i sav materijal iz diska bi pao na zvezdu.

Ovo je jedna drugacija metoda za detekciju exoplaneta koje je teško ili nemoguće detektovati nekom od “standardnih” indirektnih metoda, jer su takve planete, ako se posmatraju vizuelno, jednostavno nevidljive od silne prašine koja ih okružuje.

No, i infracrvena metoda ima svoje granice. Zvezda mora biti dovoljno blizu da bi se šara u njenom disku dovoljno dobro uočila. Sa današnjim teleskopima, granica vidljivosti za ovu metodu iznosi oko 100 svetlosnih godina od Zemlje. Zatim, šare u disku jesu dugog životnog veka, ali prašina iz diska ipak vremenom podleže disperziji, tako da je ova metoda najpogodnija za mlade zvezde u kojima ima dosta prašine.

Kao pomoćno sredstvo, astronomi koriste diskove za pomračivanje same zvezde da bi se bolje uočilo zračenje sa mogućih planeta.

Posebna činjenica koja pomaže astronomima u detekciji planeta jeste sam sastav zvezde domaćina. Zvezde koje imaju planetarne pratioce su bogatije metalima (metalima se u astronomiji smatraju svi elementi teži od vodonika i helijuma) od onih zvezda koje nemaju pratioce. To ne samo da olakšava traženje planeta, već predstavlja važan podatak za proučavanje same formacije zvezdanih sistema. Što je viši metalicitet oblaka, to će se brže stvarati planetezimali i veće su sanse da tu jednog dana nastane džinovska planeta.

[ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 ] Sledeća >

| Home | Sadržaj | Galaksija | Sunčev sistem | Teorija i praksa |
| Instrumenti | Istorija i tradicija  | Efemeride 2002 |

vrh