Mikä on eksoplaneetta?

Mikä on eksoplaneetta?

Yleiskatsaus

Yleiskatsaus

Suuri osa tähän mennessä löydetyistä eksoplaneetoista sijaitsee suhteellisen pienellä alueella galaksissamme, Linnunradassa. NASAn Kepler-avaruusteleskoopin avulla tiedämme, että galaksissa on enemmän planeettoja kuin tähtiä.

Mittaamalla eksoplaneettojen kokoja (halkaisijoita) ja massoja (painoja) voimme havaita koostumuksia, jotka vaihtelevat hyvin kivipitoisista (kuten Maa ja Venus) hyvin kaasupitoisiin (kuten Jupiter ja Saturnus). Eksoplaneetat koostuvat samankaltaisista alkuaineista kuin aurinkokuntamme planeetat, mutta niiden alkuaineiden sekoitukset voivat olla erilaisia. Joillakin planeetoilla voi vallita vesi tai jää, kun taas toisilla taas rauta tai hiili. Olemme tunnistaneet sulan meren peittämiä laavamaailmoja, styroksin tiheydeltään pöhöttyneitä planeettoja ja tähteään yhä kiertävien planeettojen tiheitä ytimiä.

Ensimmäiset eksoplaneetat löydettiin 1990-luvulla, ja sen jälkeen olemme tunnistaneet tuhansia eri havaintomenetelmiä käyttäen. On melko harvinaista, että tähtitieteilijät näkevät eksoplaneetan kaukoputkensa läpi samalla tavalla kuin saatat nähdä Saturnuksen kaukoputken läpi Maasta käsin. Tätä kutsutaan suoraksi kuvantamiseksi, ja vain kourallinen eksoplaneettoja on löydetty tällä tavalla (ja nämä ovat yleensä nuoria kaasujättiläisplaneettoja, jotka kiertävät hyvin kaukana tähdestään).

Nyt elämme eksoplaneettojen universumissa. Vahvistettujen planeettojen määrä on tuhansissa ja nousee. Tämä on peräisin vain pienestä otoksesta koko galaksista. Luku voi nousta kymmeniin tuhansiin kymmenessä vuodessa, kun avaruuteen lennätettävien robottiteleskooppien määrä ja havaintoteho kasvaa.

Useimmat eksoplaneetat löydetään epäsuorilla menetelmillä: mittaamalla sellaisen tähden himmenemistä, jonka edessä sattuu kulkemaan planeetta, eli ns. transitiomenetelmällä, tai tarkkailemalla tähden spektriä, jotta löydettäisiin paljastavia merkkejä siitä, että planeetta vetää tähteä puoleensa aiheuttaen planeettansa valon hienovaraista doppler-siirtymää. Avaruusteleskoopit ovat löytäneet tuhansia planeettoja havainnoimalla ”transitteja” eli tähden valon lievää himmenemistä, kun sen pieni planeetta kulkee sen ja teleskooppiemme välistä. Muita havaitsemismenetelmiä ovat muun muassa gravitaatiolinssi, niin sanottu ”wobble-menetelmä”.

Mutta kun useita menetelmiä käytetään yhdessä, voimme saada selville kokonaisten planeettajärjestelmien elintärkeät tilastotiedot – ilman, että tarvitsisimme koskaan kuvata suoraan itse planeettoja. Tähän mennessä paras esimerkki on noin 40 valovuoden päässä sijaitseva TRAPPIST-1-järjestelmä, jossa seitsemän suunnilleen Maan kokoista planeettaa kiertää pientä, punaista tähteä.

TRAPPIST-1:n planeettoja on tutkittu maa- ja avaruusteleskoopeilla. Avaruustutkimukset paljastivat paitsi niiden halkaisijat, myös sen hienovaraisen gravitaatiovaikutuksen, joka näillä seitsemällä tiiviisti pakkautuneella planeetalla on toisiinsa; tästä tutkijat määrittivät kunkin planeetan massan.

Nyt tiedämme siis niiden massat ja halkaisijat. Tiedämme myös, kuinka suuri osa niiden tähden säteilemästä energiasta osuu näiden planeettojen pinnoille, minkä ansiosta tutkijat voivat arvioida niiden lämpötiloja. Voimme jopa tehdä kohtuullisia arvioita valon määrästä ja arvailla taivaan väriä, jos seisoisit jollakin niistä. Vaikka näistä seitsemästä maailmasta on vielä paljon tuntematonta, kuten se, onko niillä ilmakehää tai valtameriä, jääpeitteitä tai jäätiköitä, niistä on tullut parhaiten tunnettu aurinkokunta oman aurinkokuntamme lisäksi.

• 

  Planeettatyypit

  Exoplaneettoja on hyvin erikokoisia, Jupiteria suuremmista kaasujättiläisistä pieniin, kivipitoisiin planeettoihin, jotka ovat suurin piirtein yhtä suuria kuin Maa tai Mars. Ne voivat olla tarpeeksi kuumia kiehuttaakseen metallia tai lukittua syvään pakkaseen. Ne voivat kiertää tähteään niin tiukasti, että ”vuosi” kestää vain muutaman päivän; ne voivat kiertää kahta aurinkoa yhtä aikaa. Jotkut eksoplaneetat ovat auringottomia veijareita, jotka vaeltavat galaksissa jatkuvassa pimeydessä.

  Lue lisää ’

Seuraava: Exoplaneetat – syvällisesti