Занятие 17. «Транзиты небесных тел»

Мы сегодня рассмотрели прохождение разных небесных объектов – звезд, планет, астероидов по диску звезд. Особый интерес для исследователей представляют транзиты планет, вращающихся вокруг других звезд, за пределами Солнечной системы. Их называют экзопланеты. Причина этого – желание обнаружить жизнь земного типа, поэтому особый интерес представляет поиск экзопланет, похожих на Землю. В первую очередь их отбирают по температуре поверхности. Она должна быть от 0 до 100 градусов Цельсия, чтобы вода могла находиться в жидком состоянии. На рисунке перед вами показано схематическое изображение Солнечной системы. Расстояние от Солнца до планет отмечено в логарифмическом масштабе. Показаны границы зоны, в которой нагрев планеты излучением Солнца допускает наличие на ней воды в жидкой фазе. Это зона рассчитана без учета атмосферы планеты. Видно, что в нее, кроме Земли, попадает Венера. В действительности, температура на поверхности Венеры выше 400 градусов, поскольку ее атмосфера состоит из парниковых газов. Парниковые газы не поглощают излучение видимого диапазона спектра, поэтому пропускают солнечную радиацию, которая достигает поверхности планеты. Но они поглощают инфракрасное излучение, испускаемое планетой. А при температурах поверхности от 0 до 100 градусов Цельсия планета излучает именно в инфракрасном диапазоне. В атмосфере Венеры доминирует углекислый газ. В атмосфере Земли тоже есть парниковые газы - водяной пар, углекислый газ, метан и озон, но их концентрация намного меньше и катастрофического для жизни эффекта они пока не создают. Таким образом, температура поверхности планеты определяется не только количеством получаемой Солнечной энергии, но и содержанием парниковых газов (или их отсутствием) в атмосфере. Марс в эту зону, как вы видите, не попал, средняя температура на Марсе −63, летом в некоторых зонах повышается до 20, зимой опускается до -150. Атмосфера Марса сильно разрежена. Но если бы она была, и содержала парниковые газы, то температура могла бы стать сравнимой с Земной. Юпитер далеко отстоит от зоны, в которой возможны температуры, допускающие земные формы жизни. Однако, физические законы допускают наличие под ледяной поверхностью его спутника Европы воды в жидкой фазе. Периодические изменения приливных сил вызывают деформацию спутника и, как следствие, нагрев его недр. И в недрах спутника предполагают существование океана и не исключают наличие микроскопической жизни. Таким образом, исследователям важно не только методом транзита определить наличие у звезды планет, но и проанализировать возможные условия на их поверхности. Повторение занятия 1. День весеннего равноденствия. Рефракция Солнечных лучей в атмосфере Земли. 2. Транзиты планет Солнечной системы по диску Солнца. Определение астрономической единицы из анализа транзита Венеры по диску Солнца. 3. Затменно-переменные звезды. 4. Транзит Луны по диску Сатурна. Транзит Луны по звезде, явление дифракции света от звезды. 5. Транзиты астероидов по звездам. 6. Транзиты экзопланет. Домашнее задание 1. Какое количество энергии недополучают земляне во время транзита Венеры? 2. На сколько звездных величин падает яркость Солнца для экзопланетян наблюдающих транзит Венеры по Солнцу ? 3. Из каких созвездий экзопланетяне могут наблюдать транзит Венеры по Солнцу?

Смотрите также