ANAZEETEESIS TOON PHAINOMENOON


A)ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ ΕΞΩΗΛΙΑΚΩΝ ΠΛΑΝΗΤΩΝ

image

image

Αναλογικός Συλλογισμός
«Αν οι απλανείς αστέρες είναι τα κέντρα άλλων παρόμοιωνσυστημάτων, που κατασκευάστηκαν κατά το ίδιο σοφό σχέδιο,θα υπόκεινται στην κυριαρχία του Ενός»

Isaac Newton, General Scholium
Η υπόθεση ότι τα άλλα αστέρια θα πρέπει να φιλοξενούνπλανήτες ήταν γενικά αποδεκτή και απόλυτα λογική.

Όμως ένας συλλογισμός δεν αρκεί, πρέπει να αποδειχθεί μέσω της παρατήρησης.
Η παρατήρηση εξωηλιακών πλανητών αποτελεί ένα από τασημαντικότερα επιτεύγματα της αστρονομίας τα τελευταίαχρόνια και απαιτεί ειδικές τεχνικές.

Οι μέχρι σήμερα παρατηρήσεις
•Έχουν εντοπιστεί 269εξωηλιακοί πλανήτες
(Δεκέμβριος 2007)
•Η μεγάλη πλειοψηφία είναι πλανήτες των διαστάσεωντου Δία, υψηλής θερμοκρασίας που περιφέρονται κοντάστο μητρικό άστρο
•Ο πρώτος εξωηλιακός πλανήτης ανακαλύφθηκε το 1991
•Ελάχιστοι έχουν φωτογραφηθεί άμεσα, οι περισσότεροι έχουν εντοπιστεί με έμμεσες μεθόδους
•Έχουν βρεθεί «αλήτες» πλανήτες, χωρίς να είναιδέσμιοι βαρυτικά από κάποιο άστρο.

Εντοπισμός Εξωηλιακών Πλανητών
•Είναι από τις πιο απαιτητικές παρατηρήσεις
•Οι εξω-πλανήτες είναι εξαιρετικά αμυδροί
•Το φως τους υπερκαλύπτεται από το άστρο
Για αυτό αναπτύχθηκαν τεχνικές έμμεσου εντοπισμού
•Μέσω καταγραφής της αλλαγής της ταχύτητας του άστρουμε εφαρμογή του φαινομένου Ντόπλερ
•Μέσω καταγραφής της ίδιας κίνησης του αστεριού (αστρομετρία)
•Μέσω παρατήρησης διαβάσεων των πλανητών από τα άστρακαι την αποτύπωση της μείωσης της φωτεινότητας των άστρων
•Μέσω του φαινομένου του βαρυτικού μικροφακού
•Μέσω χρονισμού πάλσαρ
•Μέσω παρατήρησης περιαστρικών δίσκων

Μεταβολή της ταχύτητας
Ο πλανήτης και το αστέρι κινούνται γύρω από το κοινόκέντρο μάζας.
Αυτό σημαίνει ότι το αστέρι θα υπόκειται μια περιοδικήαυξομείωση της ταχύτητάς του, με περίοδο ίση με αυτή του πλανήτη.
Ο προσδιορισμός της ταχύτητας γίνεται μέσω τουφαινομένου Ντόπλερ.
ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑ: Η μεταβολή της ταχύτητας δεν είναιπάντα ορατή.Aν το επίπεδο της τροχιάς είναι κάθετο στηγραμμή όρασης τότε δε μπορεί να προσδιοριστεί τίποτα.
Η αυξομείωση της ταχύτητας είναι εντονότερη για πλανήτες μεγάλης μάζας που βρίσκονται κοντά στο άστρο

image

Φαινόμενο Ντόπλερ
•Κάθε πηγή εκπέμπει κάποιο κύμα σε ένα χαρακτηριστικό μήκος κύματος
•Αν η πηγή κινείται ως προς τον δέκτη τότε το παρατηρούμενο μήκος κύματος μεταβάλλεται, ανάλογα με την ταχύτητα της πηγής
•Η μεταβολή αυτή ονομάζεται φαινόμενο Ντόπλερ και επιτρέπει τον ακριβή προσδιορισμό των ταχυτήτων.
•Η παρατηρήσεις αυτές είναι εξαιρετικά απαιτητικές:
•Η Γη προσδίδει στον Ήλιο μια ταχύτητα των 300 μέτρων την ώρα
•Ο Δίας προσδίδει στον Ήλιο μια ταχύτητα 50 χιλιομέτρων την ώρα
•Μέσω αυτής της μεθόδου έχουν επιβεβαιωθεί 255 πλανήτες

image

Παρατήρηση ιδίας κίνησης
•Ο πλανήτης προκαλεί περιοδική κίνηση του μητρικού άστρου
•Αυτή είναι ανάλογη με την μάζα του πλανήτη και δεν είναι ευαίσθητη στην απόσταση του πλανήτη από το άστρο
•Προς το παρόν έχει παρατηρηθεί μόνο μία περίπτωση μέσω του Διαστημικού Τηλεσκόπιου Χαμπλ

image

image

Βαρυτικός Μικροφακός
•Αν ο πλανήτης ευθυγραμμιστεί με κάποιο αστέρι τότε θα λειτουργήσει σαν βαρυτικός φακός και θα εστιάσει το φως του αστεριού προκαλώντας μια ταχύτατη αύξηση της φωτεινότητας του άστρου για λίγες ώρες έως μερικές μέρες
•Τα γεγονότα αυτά είναι εξαιρετικά τυχαία και απρόβλεπτα, ενώ δεν είναι εγγυημένη η περιοδικότητά τους
•Μέχρι ώρας έχουν επιβεβαιωθεί 4 πλανήτες με αυτή τη μέθοδο

image

Άμεση απεικόνιση
•Ο πλανήτης φαίνεται εξαιρετικά αμυδρός δίπλα στο φωτεινό άστρο
•Από τους πλανήτες που έχουμε παρατηρήσει μόνο 4 τους έχουμε φωτογραφίσει
•Μελλοντικές τεχνικές αποσβεστικής συμβολής θα επιτρέψουν την άμεση απεικόνιση

image

image

Παρατήρηση Περιαστρικών Δίσκων
•Μέσω του διαστημικού τηλεσκόπιου Χαμπλ, είναι πλέον ορατή η υπέρυθρη ακτινοβολία των περιαστρικών δίσκων
•Αυτοί αποτελούνται από μικρά σώματα, σαν αυτά της ζώνης Κουίπερ
•Επειδή η απεικόνιση είναι εφικτή σε πολύ μικρή κλίμακα φαίνονται κενά στους δίσκους
•Τα κενά αυτά οφείλονται σε παρουσία πλανητών που έχουν σαρώσει το υλικό
•Υπάρχει πλέον μια επιβεβαιωμένη περίπτωση πλανήτη στο ε Ηριδανού

image

Πλανήτες σαν τη ΓηΗ περίπτωση του Gliese 581
•Το άστρο Gliese 581 είναι τύπου Μ3V (ερυθρός νάνος)
•Είναι εξαιρετικά ενδιαφέρουσα περίπτωση αστεριού γιατί περιβάλλεται από ένα σύστημα τριών (τουλάχιστον) πλανητών
•Ο μικρότερος από αυτούς έχει 5 φορές τη μάζα της Γης και η ακτίνα του εκτιμάται στο 1.5 της Γήινης
•Βρίσκεται σε απόσταση 0.17 ΑU
•Εκτιμήσεις για τη θερμοκρασία του δίνουν μια πρόβλεψη γύρω στους 0οC
•Είναι ο κοντινότερος πλανήτης στα χαρακτηριστικά που έχει παρατηρηθεί ποτέ

image

Γενικά χαρακτηριστικά των εξωηλιακών πλανητών
•Οι μάζες και τα χαρακτηριστικά των πλανητών είναι κοντά σε αυτό που περιμένουμε να δούμε;
•Αλλά, τι ακριβώς περιμένουμε να δούμε;
•Ποια είναι τα όρια των παρατηρησιακών μεθόδων
•Το Ηλιακό μας σύστημα πού εντάσσεται σε αυτή την εικόνα;

image

Η μεγάληερώτηση:
•Υπάρχει ζωή έξω από τη Γη;
•Τα παρακάτω είναι περισσότερο στοιχεία προβληματισμού.
•Το θέμα είναι ανοιχτό και προσεγγίζεται από τους ειδικούς με μεγάλη επιφύλαξη
•Είναι επισφαλή τα συμπεράσματα προς το παρόν
•Σημείο συνάντησης πολλών επιστημών (Αστρονομία, Χημεία, Βιολογία, Κοινωνιολογία).

Ζωή στο Διάστημα
•Για να υπολογίσουμε την πιθανότητα να υπάρχει ζωή εκτός της Γης κάνουμε ορισμένες παραδοχές για τις αναγκαίες (;) αλλά σε καμιά περίπτωση ικανές συνθήκες:
-Η ζωή μπορεί να αναπτυχθεί σε πλανήτες σαν τη Γη
-Η ζωή εμφανίζεται στη μορφή που τη γνωρίζουμε
•Η αναζήτηση ζωής στο πρώτο της βήμα ψάχνει για πλανήτες σα τη Γη
•Σε δεύτερο στάδιο απαιτείται ο προσδιορισμός της χημικής σύστασης των πλανητών
•Το τρίτο βήμα είναι η ανακάλυψη ιχνών ζωής (προς το παρόν έξω από τις δυνατότητές μας)

Ζωή στη Γη
•Τι χρειάζεται η ζωή στη Γη;
-Σταθερή πηγή ενέργειας για πολλά χρόνια
-Κατάλληλα χημικά συστατικά
-Κατάλληλες θερμοκρασίες
-Προστασία από εξωγενείς καταστροφές
-Αποφυγή αυτοκαταστροφικών τάσεων

Αντιπαραδείγματα
• Σελήνη παρότι δέχεται τις ίδιες εξωτερικές επιδράσεις με τη Γη, δεν έχει ίχνος ζωής (απουσία ατμόσφαιρας)
•Η Αφροδίτη και ο Άρης παρότι είναι στα όρια της κατοικήσιμης ζώνης δεν έχουν ζωή (;)
•Η Γη μόνο μετά από 5 δις χρόνια αποτυχημένων «πειραμάτων» κατάφερε να φιλοξενήσει ζωή που να έχει δυνατότητα μελέτης του Σύμπαντος
•Οι δεινόσαυροι παρότι κυριάρχησαν για πάρα πολλά χρόνια δεν ανέπτυξαν ανώτερο πολιτισμό
•Ο άνθρωπος δεν είναι σίγουρο ότι θα επιβιώσει για την ανάπτυξη ανώτερης τεχνολογίας διαστρικών ταξιδιών

 

Κ.Ν. ΓΟΥΡΓΟΥΛΙΑΤΟΣ
ΩΡΙΩΝ, 9/1/2008

B) Φαινόμενο Doppler

Doppler effect.jpg

Το Φαινόμενο Doppler ονομάστηκε έτσι από τον Αυστριακής καταγωγής Christian Doppler (1803-1857). Πρόκειται για την αλλαγή στη συχνότητα και το μήκος κύματος ενός κύματος που προέχεται από ένα κινητό αντικείμενο, όπως το αντιλαμβάνεται ένας παρατηρητής.

Φαινόμενο Doppler στον ήχο

Το φαινόμενο αυτό το παρατηρούμε πολλές φορές στη καθημερινή ζωή. Υποθέστε πως κάνετε έναν περίπατο στη πόλη, ώσπου ξαφνικά ακούτε την σειρήνα ενός περιπολικού. Θα παρατηρήσετε πως ο ήχος του αυτοκινήτου ακούγεται ποιο συμπυκνωμένος όταν σας πλησιάζει, και ποιο αραιός όταν σας προσπεράσει. Αυτή είναι μια εφαρμογή του Φαινόμενου Doppler στον ήχο. Γιατί υπάρχει αυτή η αλλαγή; Η απάντηση είναι απλή.

Ο ήχος είναι μηχανικό κύμα, δηλαδή πρόκειται για ταλάντωση των μορίων του μέσου (αέρας, νερό κ.λ.π.) στο οποίο διατίθεται ο ήχος. Ας υποθέσουμε πως μπορούμε να δούμε τα ηχητικά κύματα του περιπολικού. Όταν είναι ακινητοποιημένο, θα δούμε τα κύματα σαν ομόκεντρους κύκλους. Όταν το περιπολικό κινείται, θα δούμε τα κύματα μπροστά από το αυτοκίνητο να συμπυκνώνονται και πίσω να αραιώνουν. Αυτό εξηγεί την αλλαγή του τόνου στον ήχο.

Φαινόμενο Doppler στο φως και εφαρμογές στην Αστρονομία

Όπως τα μηχανικά κύματα, έτσι και τα ηλεκτρομαγνητικά (όπως το φως) υπακούν στο Φαινόμενο Doppler. Το Φαινόμενο Doppler εξηγεί την εξάρτηση του μήκους κύματος του φωτός που εκπέμπει μια πηγή από την κίνηση της πηγής ως προς τον παρατηρητή. Το φως ενός ουρανίου σώματος που πλησιάσει τη Γη συμπιέζεται και μετατοπίζεται προς το μπλε άκρο του φάσματος του φωτός. Αντίθετα το φως ουρανίων αντικειμένων που απομακρύνονται από τη Γη απλώνεται και μετατοπίζεται προς το ερυθρό άκρο του φάσματος. Μιλάμε λοιπόν για «Μετατόπιση προς το ερυθρό» και «Μετατόπιση προς το κυανό». Αυτή η μέθοδος εφαρμόζεται κυρίως για τον εντοπισμό της απόστασης και της ταχύτητας ενός μακρινού γαλαξία.

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΝΤΟΠΛΕΡ ΣΤΟ ΦΩΣ.gif

Ακτινική ταχύτητα ονομάζεται η συνιστώσα της γραμμικής ταχύτητας ενός αντικειμένου ή ουράνιου σώματος ως προς εμάς, πάνω στην ευθεία που ενώνει εμάς (τον παρατηρητή) με το αντικείμενο. Στην Αστρονομία το μέτρο της ακτινικής ταχύτητας ενός ουράνιου σώματος υπολογίζεται συνήθως εύκολα, από το Φαινόμενο Doppler που διαπιστώνεται στο φως που φθάνει ως εμάς από το ουράνιο σώμα: Το μήκος κύματος του φωτός αυξάνεται για απομακρυνόμενα σώματα (μετάθεση προς το ερυθρό) και μειώνεται για προσεγγίζοντα (μετάθεση προς το κυανό).

Οι μεταθέσεις Doppler μπορούν να μετρηθούν με ακρίβεια με τη λήψη ενός φάσματος υψηλής αναλύσεως και τη σύγκριση των μετρούμενων μηκών κύματος γνωστών φασματικών γραμμών με τα αντίστοιχα μήκη από εργαστηριακά δείγματα. Κατά σύμβαση, η ακτινική ταχύτητα είναι θετική όταν το σώμα απομακρύνεται και αρνητική όταν πλησιάζει.

Σε πολλά διπλά συστήματα αστέρων, η τροχιακή κίνηση των αστέρων-μελών του συστήματος περί το κοινό κέντρο μάζας συνήθως προκαλεί περιοδικές μεταβολές στις ακτινικές τους ταχύτητες της τάξεως των πολλών χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Σε αυτές τις περιπτώσεις η μελέτη των ακτινικών ταχυτήτων μπορεί να οδηγήσει στον υπολογισμό των μαζών των αστέρων του συστήματος και της διαμέτρου ή της εκκεντρότητας της τροχιάς τους. Η ίδια φασματοσκοπική μέθοδος έχει οδηγήσει στην ανακάλυψη όλων σχεδόν των εξωηλιακών πλανητών, που περιφέρονται γύρω από άλλους αστέρες, από το 1995 που ανακαλύφθηκε ο πρώτος τέτοιος πλανήτης μέχρι σήμερα.

Επιπλέον πληροφορίες: Ελληνική Βικιπαίδια

Advertisements

About sooteris kyritsis

Job title: (f)PHELLOW OF SOPHIA Profession: RESEARCHER Company: ANTHROOPISMOS Favorite quote: "ITS TIME FOR KOSMOPOLITANS(=HELLINES) TO FLY IN SPACE." Interested in: Activity Partners, Friends Fashion: Classic Humor: Friendly Places lived: EN THE HIGHLANDS OF KOSMOS THROUGH THE DARKNESS OF AMENTHE
This entry was posted in NEWS FROM SYNPAN and tagged , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.