<< Traganje za vansolarnim planetama
Hipotetički izlged protoplanetarne magline našeg sistema
Naša saznanja i teorije o nastanku planeta su se dosta izmenile u poslednjih tridesetak godina. Promene su nastale zbog razvoja računara i tehnologije pa smo u mogućnosti da pravimo precizne simulacije. Ekspanzija u tehnologiji doprinela je ekspanciji u detektovanju vansolarnih planeta. Prva takva otkrivena planeta bila 1989. Godine, HD114762b koja se nalazi na 131. svetlosnu godinu od nas. Kruži oko zvezde HD114762. To je trostruki zvezdani sistem koji se nalazi u sazvežđu Coma Berenices u blizini Lava. U pitanju je gasoviti džin sa 10,69 masa Jupitera. Od matične zvezde je udaljen svega 0,36AJ, a tu je najverovatnije dospeo migracijom. Orbitalni period mu je 83,9 dana, a otkriven je metodom merenja radijalne brzine. Samo 33 godine kasnije (na dan pisanja 27.07.2022. godine) imamo 5.063 potvrđenih detekcija vansolarnih planeta, 8.819 kandidata koji čekaju potvrdu i 3.794 planetarnih sistema. Vau :) Poslednja u nizu detektovana vansolarna planeta je HD29399b, gasoviti džin sa 1,57 masa Jupitera na 144 svetlosnih godina od nas, u sazvežđu Reticulum. Od matične zvezde se nalazi na 1,913AJ, a orbitalni period je 2,4 godina.
Protoplanetarna maglina u Orionovom pojasu koju je slikao svemirski teleskom Habl. Verovatno je tako izgledao I nastanak našeg planetarnog sistema. Inače ovo je maglina M42.
Proces nastanka planeta vrlo tesno je povezan sa procesom nastanka zvezda. Zvezde nastaju iz interstelarnog gasa. On se sastoji pretežno od vodonika, od helijuma i tragova ostalih elemenata, uključujući teže koji su zaostali iz eksploziaj supernovih. Taj gas, u najvećem delu svemira je jako redak, sa gustinom od jedne čestice na 1cm3 pa do jedne čestice na nekoliko stotina m3. Interstelarni molekularni oblaci su meta gde je gustina česica veća do te mere da prelamaju svetlost ili su neprovidne, to su magline ili nebule. U njima se umesto atoma, obično nalaze molekuli vodonika, atomi helijuma i ostali elementi. Masa molekularnih oblaka iznosi nekoliko desetina hiljada do nekoliko miliona masi Sunca, a dimenzije su im nekoliko desetina svetlosnih godina, dok im je gustina zantno veća. Na kraju procesa fragmentacije, gas formira disk oko mlade protozvezde zbog očuvanja momenta impulsa. Za zvezde čija je metaličnost (u astrofizici pod terminom ‘metali’ smatraju se svi hemijski elementi koji su teži od helijuma; metaličnost je odnos „metala“ u odnosu na vodonik i helijum) poput Sunčeve, pretpostavlja se da protoplanetarni disk sadrži oko 1% teških metala (čestica prašine i kondenzovanih elemenata). U početku, prašina je uniformno raspoređena i snažno povezana sa gasom u protoplanetarnom disku. Teorije o formiranju planeta treba da opišu rast malih čestica prašine radijusa od nekoliko mikrometra do veličine planeta sa radijusima od preko 100.000 kilometara.
Šareni oblak gasa, poznat pod imenom RCW 34, mesto je na kojem se formiraju mlade zvezde u predelu sazvežđa Južnog neba Jedro. Slika je nastala uz pomoć instrumenta FORS, montiranog na teleskopu Južne evropske opservatorije VLT u severnom Čileu. Autorska prava: ESO
Veliki broj teorija o poreklu našeg Sunčevog sistema je unapređen, a sve one se temelje na Kant-Laplasovoj teoriji. U prvoj fazi formiranja planeta čestice prašine u gustim slojevima protoplanetarnog diska se neelastično sudaraju usled čega se formiraju makroskopski objekti 0,01-10 m, koji rotiraju oko protozvezde u istom smeru i u istoj ravni. U drugoj fazi, u narednih 104-105 godina, usled gravitacione interakcije sudari vode ka formiranju planetezimala, objekata do oko 1km u prečniku. Ono dovodi do stvaranja objekata skoncentrisanih na pojedinačnoim orbitama sa praznima između njih. U trećoj fazi, brojne gravitacione interakcije između planetezimala uzrokuje male promene u njihovim eliptičnim (Keplerovskim) orbitama, što rezultira kasnijim sudarima, u kojima bi možda došlo do raspada nekih planetezima. Međutim, većina se pojavljuje pri brzinama koje proizvode jedan veći objekat, tzv. embrion planete.
Naš Sunčev sistem čine sva tela i čestice koje su pod uticajem gravitacije Sunca. Prema jednoj od hipoteza sistem je nastao pre oko 5 milijardi godina od rotirajućeg oblaka gasa i prašine. Koncentracijom ovih elemenata nastalo je prvo Sunce a onda i ostali članovi sistema. Masa Sunca je 1,989x1031kg . Sunčev sistem pored Sunca čine i 8 planeta, patuljaste planete, nekoliko stotina satelita, veliki broj asteroida, kometa i meteoroida. Osam planeta Sunčevog sistema se po svom položaju dele na unutrašnje i spoljašnje u odnosu na glavni asteroidni pojas između Marsa i Jupitera. Unutrašnje planete su: Merkur, Venera, Zemlja i Mars, a spoljašnje su: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. U Sunčevom sistemu planete se dele na terestičke i jovijanske. Unutrašnje planete su terestičke, odnosno planete zemljinog tipa. One imaju čvrtu koru, velike su gustine, imaju sporu rotaciju, nemaju prstenove, imaju mali broj satelita ili ih uopšte nemaju, imaju slaba magnetna polja. Spoljašnje planete su jovijanske ili planete Jupiterovog tipa. To su gasoviti džinovi koji su sastavljeni pretežno od vodonika i helijuma, velikih su dimenzija, a male gustine, brzo rotiraju, imaju jaka magnetna polja, poseduju prstenove i dosta satelita.
Na ovoj slici se vidi relativna razlika u veličini planeta u odnosu na Sunce. Udaljenost nije u srazmeri
Kako naš planetarni sistem najbolje poznajemo, on nam služi kao primer za opisivanje drugih planetarnih sistema. Poenta portage za vansolarnim planetama jeste mogućnost ili nada da ćemo nekada negde, možda naći neku zemljoliku planetu na kojoj vladaju isti ili slični uslovi kao kod nas i gde je moguć život. Nadamo se da ćemo u tu neku hipotetičku Earth like planetu pogledati u pravom trenutku, baš u onom kad život postoji. Primer pravog trenutka mogu porediti sa Venerom. Sada na njoj nema bukvalno ničega, sem realne materijalizacije pakla. Opservacija Venere tamo nekih bića bi bila razočaravajuća jer ne bi ništa našli, ali da li je tako bilo kroz celu njenu istoriju, to već ne znamo. Ona leži na unutrašnjoj ivici habitacione zone Sunca i postoji realna verovatnoća da je život bio moguć i na Veneri. Možda mi sada obzerviramo neku vansolarnu planetu na kojoj je život davno nestao ili tek treba da se razvije. Problem leži u tome što se svetlost kreće konačnom brzinom i mi sve što gledamo, zapravo gledamo u prošlost.
Slikovit primer toga bi bio:
Uzmemo crevo za zalivanje bašte i postavimo ga pod uglom od 450 u odnosu na zemlju. Povežemo ga na slavinu i pustimo vodu da iz njega izlazi konstantnom brzinom. Pod pretpostavkom da nema atmosferskih uticaja, da je otpor vazduha zanemarljiv, a pritisak vode konstantan, voda će na zemlju padati uvek u istoj tački. U trenutku puštanja vode, tačka na zemlji na kojoj voda treba da padne ne dobija vodu, prvi mlaz još putuje do nje. Ako bismo tu na zemlji postavili detector vlage, on ne bi detektovao ništa, iako je voda puštena. Ona još putuje kroz prostor jer se kreće konačnom brzinom. U momentu kada voda dotakne zemlju, to jest sensor koji se tu nalazi, dobijamo signal da vode ima. Vodeni luk se kreće od kraja creva do senzora na zemlji. U jednom momentu mi zatvorimo vodu, ali zadnji deo vodenog luka koji je izašao iz creva nastavlja svoje kretanje do senzora na zemlji. Vode na izvoru više nema, zatvorena je, ali vodeni luk se i dalje kreće pa sensor i dalje detektuje postojanje vode. Pitanje za sensor da li ima vode, odgovor bi bio “ima”. Pitanje za crevo, ide li voda iz njega, odgovor bi bio “ne”.
Dakle, u zavisnosti od mesta posmatrača, oba odgovora mogu biti tačna. Ako bi neki hipotetički napredni oblik života u Andromedinoj galaksiji gledao ka nama, imao bi zaključak da na Zemlji nema inteligentnog oblika života i taj odgovor bi bio tačan. On bi posmatrao šta se na Zemlji dešavalo pre oko 2 miliona godina. Ako bi nas neko posmatrao sa neke planete oko Proxima Centauri, njihov izveštaj o planeti broj 3 bi bio da na njoj ima inteligentnog života.
Isti predmet obzerviranja, sa različitih pozicija daju različita tumačenja istinitosti odgovora. U pravu su i posmatrači iz Andromede da nema ničeg, jer nisu detektovali (ne mogu se baviti pretpostavkama šta će biti, kako i kada), a u pravu su i posmatrači sa Proxime jer vide “bližu” sliku. Ali, i njihova tvrdnja može biti delimično tačna jer posle završetka snimanja, Zemlju može pogoditi asteroid i devastirati celu planetu. To se zapravo desilo pre 4 godina, ali svetlosni signal te katastrofe još nije stigao do očiju posmatrača. Slično je i sa našim traganjem za životom u kosmosu. Možda gledamo u pravu stranu, ali previse rano ili previse kasno.
Izvori:
<< Traganje za vansolarnim planetama
