Dünya Dışı Yaşama Uygun Gezegenlerin Tespitlerinde Kullanılan Beyin Açıcı Metotlar

Öte gezegenler bulmak için kullanılan teknik yöntemler ve ayrıntılı açıklamaları, dünya dışı yaşamın nasıl araştırıldığını açık açık anlatıyor.
Dünya Dışı Yaşama Uygun Gezegenlerin Tespitlerinde Kullanılan Beyin Açıcı Metotlar
iStock

yeni yaşama uygun gezegenlerin tespitinde kullanılan birçok farklı yol ve teknikler ufuk açabilir. yeni teoriler, kuramlar sayesinde gözlem cihazları gelişti ve yetenekleri doğrultusunda birçok yeni teknik ortaya çıkmış oldu. aslında temel olarak birbirine çok benzese de nüans farklılıklarından dolayı ayrı ayrı değerlendirilmektedir. sıralayacak olursak;

1 - radyal hız metodu

bu teknik yıldızın önünden geçerken gezegenin dolaylı yoldan tespitini sağlar. bu teknikte yıldızdaki ışık yoğunluğunun azalması tespiti üzerine gezegen veya başka cisim üzerinde durulur.

yıldızın, sistemin kütle merkezi etrafındaki hızı gezegeninkinden çok daha küçüktür, çünkü kütlenin merkezindeki yörüngesinin yarıçapı çok küçüktür. (örneğin, güneş jüpiter nedeniyle yaklaşık 13 m / s, fakat dünya nedeniyle sadece 9 cm / s hızla hareket eder). 2012'ye kadar, radyal hız yöntemi (doppler spektroskopisi olarak da bilinir) gezegen avcıları tarafından kullanılan en üretken teknikti.

2 - geçiş fotometrisi

radyal hız yöntemi bir gezegenin kütlesi hakkında bilgi sağlarken, fotometrik yöntem gezegenin yarıçapını belirleyebilir. bir gezegen ana yıldız diskinin önünden geçerse (oradan geçerse), yıldızın gözlenen görsel parlaklığı yıldızın ve gezegenin göreceli boyutlarına bağlı olarak küçük bir miktar düşer.

3 - yansıma emisyon modülasyonları

yıldızlarının etrafındaki yakın yörüngelerde bulunan kısa dönem gezegenlerde yansıyan ışık varyasyonları olacaktır, çünkü ay gibi onlar tamdan yeniye ve tekrar tekrar aşamalardan geçeceklerdir. ek olarak, bu gezegenler çok fazla yıldız ışığı aldıkça, onları ısıtır ve termal emisyonları potansiyel olarak tespit edilebilir yapar. teleskoplar gezegeni yıldızdan çözemediğinden, yalnızca birleşik ışığı görürler ve konak yıldızın parlaklığı her yörüngede periyodik olarak değişiyor gibi görünür. etkisi küçük olmakla birlikte - gerekli fotometrik hassasiyet, güneş türü bir yıldız boyunca geçiş halindeki dünya gezegenini tespit etmekle aynıdır - birkaç günlük yörünge periyodu olan jüpiter büyüklüğündeki gezegenler, uzay teleskopları tarafından tespit edilebilir

4 - göreceli ışıma

ötegezegenlerin ışık değişimlerinden saptamak için ayrı bir yeni yöntem, hareketinden dolayı yıldızdan gözlenen akışın göreceli ışınını kullanır. aynı zamanda doppler ışınımı veya doppler arttırması olarak da bilinir. yöntem ilk olarak 2003 yılında abraham loeb ve scott gaudi tarafından önerildi. gezegen yıldızı yerçekimi ile çekerken, fotonların yoğunluğu ve dolayısıyla yıldızın görünen parlaklığı gözlemcinin bakış açısından değişir. radyal hız yöntemi gibi, gezegenin yörüngesel dış merkezliliğini ve minimum kütlesini belirlemek için kullanılabilir. bu yöntemle, yıldızların hareketini arttırdığı için, bu gezegenlerin yıldızlarına yakın olan büyük gezegenleri tespit etmek daha kolaydır. radyal hız yönteminden farklı olarak, yıldızın doğru bir spektrumunu gerektirmez ve bu nedenle hızlı dönen yıldızların ve daha uzak yıldızların çevresinde gezegenleri bulmak için daha kolay kullanılabilir.

5 - elipsoidal varyasyonlar

büyük gezegenler, yıldızlarına hafif gelgit çarpıklıklarına neden olabilir. bir yıldız hafifçe elipsoidal bir şekle sahip olduğunda, görünen parlaklığı yıldızın oblate kısmının gözlemcinin bakış açısına bakmasına bağlı olarak değişir. göreceli ışınlama yönteminde olduğu gibi, gezegenin minimum kütlesini belirlemeye yardımcı olur ve hassasiyeti gezegenin yörüngesel eğimine bağlıdır. bir yıldızın görünen parlaklığı üzerindeki etkinin kapsamı, göreceli ışınlama yönteminden çok daha büyük olabilir, ancak parlaklık değiştirme döngüsü iki kat daha hızlıdır. ek olarak, gezegen yıldız yarıçapı oranının düşük yarı ana eksenine sahipse ve yıldızın yoğunluğu düşükse yıldızın şeklini daha fazla bozar. bu, bu yöntemi, ana diziden ayrılan yıldızların etrafındaki gezegenleri bulmak için uygun kılar.

6 - pulsar zamanlamaları

bir pulsar bir nötron yıldızıdır: süpernova olarak patlamış bir yıldızın küçük ultra yoğun kalıntısıdı. pulsarlar, döndükleri zaman düzenli olarak radyo dalgaları yayarlar. bir pulsarın içsel dönüşü çok düzenli olduğu için, pulsarın hareketini takip etmek için gözlenen radyo pulslarının zamanlamasında hafif anomaliler kullanılabilir. sıradan bir yıldız gibi, bir gezegen varsa, bir atlı kendi küçük yörüngesinde hareket edecektir. darbe-zamanlama gözlemlerine dayanan hesaplamalar o yörünge parametrelerini ortaya çıkarabilir.

bu yöntem başlangıçta gezegenlerin tespiti için tasarlanmamıştır, ancak öylesine hassastır ki, gezegenlerin kütlesinin onda birine kadar olan diğer yöntemlerden çok daha küçük olan gezegenleri tespit edebilmektedir. aynı zamanda, bir gezegensel sistemin çeşitli üyeleri arasındaki karşılıklı çekimsel sapmaları tespit edebilme yeteneğine sahip olup, bu gezegenler ve yörüngesel parametreleri hakkında daha fazla bilgi açığa çıkarmaktadır. ek olarak, pulsardan nispeten uzak olan gezegenleri kolayca tespit edebilir.

7 - değişken yıldız zamanlaması

V391 Pegasi B

pulsarlar gibi, bazı diğer pulsar değişken yıldız tipleri, radyal hızın, spektroskopiye ihtiyaç duymadan, pulsasyon sıklığının doppler kaymasından tamamen fotometrik olarak belirlenebilmesi için yeterince düzenlidir. periyodik aktivitenin daha uzun ve daha az düzenli olması. değişken bir yıldızın etrafındaki gezegenleri algılama kolaylığı, yıldızın atım periyoduna, atımların düzenine, gezegenin kütlesine ve konak yıldızdan uzaklığına bağlıdır.

bu yöntemle ilk başarı, v391 pegasi b'nin titreşimli bir cüce yıldızın etrafında keşfedilmesiyle 2007'de gerçekleşti.

8 - geçiş zamanlama

geçiş zamanlaması varyasyon yöntemi, geçişlerin katı periyodik olarak mı yoksa bir değişiklik olup olmadığını mı göz önünde bulundurur. birden fazla geçişli gezegen algılandığında, genellikle geçiş zamanlaması varyasyon yöntemi ile onaylanabilir. bu, radyal hız yöntemlerinin düşük sinyal-gürültü oranı nedeniyle onları tespit edemediği güneşten uzak gezegen sistemlerinde yararlıdır. bir gezegen geçiş yöntemi ile tespit edildiyse, geçiş zamanlamasındaki değişimler, sistemde yeryüzüyle karşılaştırılabilir kütlelere sahip olan, geçiş yapmayan ek gezegenlerin tespit edilmesinde son derece hassas bir yöntem sağlar. gezegenlerin nispeten yakın yörüngelere sahip olması ve gezegenlerden en az birinin daha büyük olması durumunda, daha az büyük bir gezegenin yörüngesel döneminin daha fazla bozulmasına neden olması durumunda transit zamanlama değişikliklerini tespit etmek daha kolaydır.

9 - geçiş süresi değişimi

Kepler 16B

"süre değişimi", geçişin ne kadar sürdüğü konusundaki değişiklikleri ifade eder. süre farklılıkları, bir öte uydu, aynı sistemdeki başka bir gezegenden dolayı eksantrik gezegenlerde kubbemsi yalpalanma veya genel görelilikten kaynaklanabilir.

ikili bir gezegen transit yöntemiyle bulunduğunda, transit geçiş süresi varyasyonu yöntemiyle kolayca doğrulanabilir. yakın ikili sistemlerde, yıldızlar yoldaşın hareketini önemli ölçüde değiştirir; bu tür ilk onay kepler-16b'den geldi.

10 - tutulma çifti asgari zamanlama yöntemi

ikili bir yıldız sistemi - dünya açısından - yıldızların yörüngelerinde birbirlerinin önüne geçtikleri şekilde hizalandığında, sistem "tutulmakta olan ikili" yıldız sistemi olarak adlandırılır. parlak yüzeye sahip olan yıldızın en azından kısmen diğer yıldızın diski tarafından kısmen gizlenmesi durumunda, asgari ışık süresi, birincil tutulma olarak adlandırılır ve yaklaşık olarak bir yörüngenin yarısı kadar sonra, ikincil tutulma daha parlak yüzey alanı yıldızının gizlendiğinde ortaya çıkar. diğer yıldızın bir kısmı. bu minimum ışık süreleri veya merkezi tutulmalar, bir pulsardan gelen darbeler gibi, sistem üzerinde bir zaman damgası oluşturur (flaş hariç, bunlar parlaklıkta bir dalgalanmadır). ikili yıldızların etrafında birleşik yörüngede bir gezegen varsa, yıldızlar bir çift-gezegen kütle merkezinin çevresinde dengelenir. ikili yıldızdaki yıldızlar gezegen tarafından ileri geri kaydırıldıkça, tutulma minima zamanları değişecektir. bu dengenin periyodikliği, yakın ikili sistemler etrafındaki ekstrasolar gezegenleri tespit etmenin en güvenilir yolu olabilir. bu yöntemle, gezegenler daha kütleli ve sistemin etrafında nispeten yakın yörüngede ve yıldızların kütlelerinin düşük olması durumunda daha kolay tespit edilebilir.

11 - yerçekimi mikro gözlemi

yerçekimsel mikro gözlemler, bir yıldızın yerçekimi alanı, uzak bir arka plan yıldızının ışığını büyüten bir mercek gibi hareket ettiğinde meydana gelir. bu etki yalnızca iki yıldız neredeyse tamamen hizalandığında oluşur. iki yıldız ve dünya birbirine göre hareket ettikçe, objektiflik olayları haftalar veya günler süren kısadır. son on yılda binden fazla bu tür olaylar gözlemlendi.

ön plan mercek yıldızının bir gezegeni varsa, o gezegenin kendi yerçekimi alanı mercekleme etkisine belirgin bir katkı yapabilir. bu son derece olanaksız bir hizalama gerektirdiğinden, gezegensel mikro-erime katkılarını makul bir oranda saptamak için çok sayıda uzak yıldızın sürekli izlenmesi gerekir. galaktik merkez çok sayıda arka plan yıldızı sağladığı için, bu yöntem dünya ile galaksinin merkezi arasındaki gezegenler için çok verimlidir.

12 - doğrudan görüntüleme

gezegenler yıldızlara kıyasla son derece soluk ışık kaynaklarıdır ve bunlardan gelen küçük ışığın parlamada ana yıldızlarından kayma eğilimi vardır. bu nedenle genel olarak, onları doğrudan ana yıldızlarından tespit etmek ve çözmek çok zordur. çözülecek yıldızlardan yeterince uzağa dönen gezegenler çok az yıldız ışığını yansıtır, bu nedenle gezegenler termal emisyonlarıyla tespit edilir. yıldız sistemi göreceli olarak güneşe yakın olduğunda ve gezegen özellikle büyük olduğunda (jüpiter'den oldukça büyük), ana yıldızından geniş ölçüde ayrılmış ve yoğun kızılötesi radyasyon yayacak şekilde sıcak olduğunda görüntü elde etmek daha kolaydır; görüntüler daha sonra gezegenin görünebilir dalga boylarında olduğundan daha parlak olduğu kızılötesi ile yapılmıştır. koronagrafiler gezegeni görünür kılarken yıldızdan gelen ışığı engellemek için kullanılır. dünya benzeri bir ötegezegenin doğrudan görüntülenmesi, aşırı optotermal kararlılığı gerektirir. gezegensel oluşumun birikim safhasında, yıldız gezegeni kontrastı h alfada kızıl ötesi olduğundan daha iyi olabilir.

13 - polarimetri

bir yıldız tarafından verilen ışık polarize değildir, yani ışık dalgasının salınım yönü rastgeledir. bununla birlikte, ışık bir gezegenin atmosferinden yansıdığında, ışık dalgaları atmosferdeki moleküller ile etkileşime girer ve kutuplanır.

gezegen ve yıldızın birleşik ışığındaki kutuplaşmayı analiz ederek (milyonda bir kısım), bu ölçümler, polarimetrenin dünya atmosferinin kararlılığı ile sınırlı olmadığı için prensipte çok yüksek hassasiyetle yapılabilir. bir başka ana avantaj, polarimetrinin gezegenin atmosferinin kompozisyonunun belirlenmesine izin vermesidir. en büyük dezavantajı atmosfer olmadan gezegenleri tespit edemeyecek olmasıdır. albedolu daha büyük gezegenlerin ve gezegenlerin polarimetri ile tespit edilmesi daha kolaydır, çünkü daha fazla ışık yansıtırlar.

14 - gökölçüm

bu yöntem, bir yıldızın gökyüzündeki konumunu kesin olarak ölçmekten ve bu konumun zaman içinde nasıl değiştiğini gözlemlemekten oluşur. başlangıçta, bu görsel olarak elle yazılmış kayıtlarla yapıldı. 19. yüzyılın sonunda, bu yöntem fotografik plakalar kullandı, ölçümlerin doğruluğunu büyük ölçüde geliştirdi ve bir veri arşivi oluşturdu. bir yıldızın bir gezegeni varsa, gezegenin yer çekimi etkisi yıldızın kendisinin küçük bir dairesel veya eliptik yörüngede hareket etmesine neden olur. etkili bir şekilde, yıldız ve gezegen her biri ortak kütle merkezi etrafında olcaktır. yörüngede yıldız çok daha büyük olduğundan, yörüngesi çok daha küçük olacaktır. sıklıkla, karşılıklı kütle merkezi, daha büyük gövdenin yarıçapı içinde yer alacaktır. sonuç olarak, düşük kütleli yıldızların, özellikle kahverengi cücelerin çevresinde gezegen bulmak daha kolaydır.

nasa ötegezegen tespit yöntemleri
genel bilgi edinmek isterseniz burada bulabilirsiniz.
planetry sitesindeki ötegezegen tespit teknikleri
ötegezegen tespiti hakkında hazırlanmış kitap

son olarak carl sagan'ın sözünü bırakıyorum;

"eğer tüm evrende yaşam sadece dünya'da varsa, bu çok büyük bir yer israfı olurdu."

not: genel olarak kaynaklar çeşitlendirilebilir. evren insan için gereksiz büyük ve dünyanın karşı karşıya kaldığı yok olma tehlikesine karşı arayışlar sürmelidir. umarım bizim yaşam döngümüzde bu adım atılır ve ilk önce güneş sistemimiz olmak üzere başka gezegenlerde yaşamlar medeniyetler kurmalıyız.

Artık Uzun Zamandır Bizi Delirten O Soruyu Cevaplandırma Zamanı: Dünya Dışı Yaşam Var mı?

Yılların Bitmeyen Tartışmalarından Biri: Ay'a Hiç Gidilmediği İddiası

İnsanoğlunun Zamanında ABD ve Sovyetler Arasında Gerilim Bile Yaratan Mars'ı Keşfetme Serüveni