Planets by the Dozen Planeten von der Dozen
By Von Dr. Tony Phillips Dr. Tony Phillips | You know the planets of our solar system, each a unique world with its own distinctive appearance, size, and chemistry. | Sie kennen die Planeten unseres Sonnensystems, die jeweils eine einzigartige Welt mit seinen eigenen, unverwechselbaren Aussehen, Größe und Chemie. Mars, with its bitter-cold, rusty red sands; Venus, a fiery world shrouded in thick clouds of sulfuric acid; sideways Uranus and its strange vertical rings. Mars mit seinen bitter-kalt, rot Sand rostige; Venus, eine feurige Welt gehüllt in dicke Wolken aus Schwefelsäure; seitwärts Uranus und seine seltsame vertikale Ringe. The variety is breathtaking. Die Vielfalt ist atemberaubend.
Now imagine the variety that must exist in hundreds of solar systems. Nun stelle man sich den unterschiedlichsten muss existieren, dass in Hunderten von Solaranlagen. There may be worlds out there that make Venus seem hospitable and Uranus positively upright. Es kann Welten da draußen, die Venus scheinen gastfreundlich und Uranus positiv aufrecht. Only 20 years ago, astronomers were unsure whether any such worlds existed beyond our own solar system. Nur 20 Jahren, waren die Astronomen nicht sicher, ob eine solche Welt existierte außerhalb unseres eigenen Sonnensystems. Now, they’ve found more than 280 of them, each with its own planetary “personality,” each a fascinating example of what a world can be. Nun, sie haben festgestellt, mehr als 280 von ihnen, jede mit ihrer eigenen Planetensystems "Persönlichkeit", jeder ein faszinierendes Beispiel dafür, was eine Welt sein kann.
Yet the heyday of planetary discovery is only just beginning. Doch die Blütezeit des Planetensystems Entdeckung ist erst am Anfang. This fall, astronomers will start a massive search for new planets by observing about 11,000 nearby stars over 6 years. Dieser Rückgang, Astronomen beginnt eine massive Suche nach neuen Planeten durch die Beobachtung über 11000 Sterne in der Nähe über 6 Jahren. This number dwarfs the roughly 3,000 stars that astronomers have searched to date for the presence of planets. Diese Zahl Zwerge den rund 3000 Sterne, dass Astronomen haben gesucht nach Datum für das Vorhandensein von Planeten. Scientists estimate that the NASA-funded project, called MARVELS (Multi-object Apache Point Observatory Radial Velocity Exoplanet Large-area Survey), will find at least 150 new planets—perhaps many more. Die Wissenschaftler schätzen, dass die NASA-finanzierte Projekt, genannt Marvels (Multi-Objekt Apache Point Observatory Radialgeschwindigkeit Exoplanet großflächigen Survey), finden mindestens 150 neue Planeten-vielleicht viel mehr.
“We’re looking in particular for giant planets like Jupiter,” says Jian Ge, principal investigator for MARVELS and an astronomer at the University of Florida in Gainesville. "Wir suchen insbesondere für die riesigen Planeten wie Jupiter", sagt Jian Ge, Principal Investigator für Marvels und ein Astronom an der University of Florida in Gainesville. Ge likens big planets to “beacons of a lighthouse” signaling the presence of entire solar systems. Ge vergleicht großen Planeten zu "Beacons von Leuchtturm" Signaling die gesamte Präsenz von Solaranlagen. “Once we find a big planet around a star, we know that smaller planets could be there, too.” "Sobald wir einen großen Planeten um einen Stern, wir wissen, dass kleinere Planeten könnte es auch."
MARVELS will do much more than just catalogue a few hundred more planets. Marvels wird viel mehr als nur Katalog ein paar hundert mehr Planeten. By surveying the Jupiter-like planets around such a large number of stars, MARVELS aims to give astronomers the data they need to test competing theories for how planetary systems form and evolve. Durch die Vermessung der Jupiter-ähnliche Planeten um eine so große Anzahl von Sternen, Marvels soll Astronomen die Daten, die sie brauchen, um konkurrierende Theorien, wie Planetensysteme bilden werden und sich entwickeln.
To look at so many stars, MARVELS will use a telescope that can separately image 60 stars at a time, and this number will eventually be increased to 120 stars. Um so viele Sterne, Marvels wird mit einem Teleskop kann separat Bild 60 Sternen in einer Zeit, und diese Zahl wird eventuell erhöht werden, um 120 Sterne. The telescope, which will be housed at the Apache Point Observatory in the Sacramento Mountains of New Mexico, has a 2.5 meter primary mirror and a wide field of view that covers 7 square degrees of the sky—an area that would appear 35 times larger than the Moon. Das Teleskop, das Haus wird in der Apache Point Observatory in den Sacramento Mountains of New Mexico, verfügt über eine 2,5 Meter Primärspiegel und ein breites Feld der Ansicht, dass deckt Platz 7 Grad des Himmels-ein Bereich, erscheint 35-mal größer als der Mond.
An array of 60 fiber-optic threads will carry light from the telescope’s focal plane to highly sensitive interferometers. Ein Array von 60 LWL-Threads wird das Licht von der Teleskop-Brennebene zu hoch empfindlichen Interferometer. These instruments can detect tiny changes in the frequency of a star’s light. Diese Instrumente können erkennen, winzige Veränderungen in der Häufigkeit eines Sterns's Licht. How does this help find planets? Wie funktioniert diese Hilfe finden Planeten? Ge explains: When a star is tugged to and fro by the gravity of an orbiting planet, the star’s light is shifted to and fro in frequency–an effect called the Doppler shift. Ge erklärt: Wenn ein Stern ist zerrte hin und her durch die Schwerkraft eines Planeten umkreisen, der Stern-Licht ist verschoben auf und ab in ein Frequenz-Effekt nennt die Doppler-Verschiebung. The powerful gravity of Jupiter-sized planets exerts a big tug on the parent star, making them relatively easy to find using the Doppler shift method. Die leistungsstarke Schwere der Jupiter-sized Planeten übt einen großen Schlepper auf der Muttergesellschaft Stern, so dass sie relativ leicht zu finden mit Hilfe der Doppler-Shift-Methode.
If Ge and his colleagues see a star’s frequency slowly increasing and decreasing in a repeating cycle over days, weeks, or months, it’sa good bet that a planet is there. Wenn Ge und seine Kollegen sehen ein Stern's langsam zunehmende Häufigkeit und abnehmender einem sich wiederholenden Zyklus über Tage, Wochen oder Monate, es ist eine gute Wette, dass ein Planet ist.
Scientists are keen to learn what kinds of stars have orbiting gas giants. Die Wissenschaftler sind sehr daran interessiert zu erfahren, welche Arten von Sternen umkreisen haben Gas-Giganten. One theory for how these planets form predicts that stars rich in heavy elements such as silicon, oxygen, and nickel should be more likely to have Jupiter-like planets. Einer Theorie nach, wie diese Planeten bilden sagt voraus, dass Sternen reich an schweren Elementen wie Silizium, Sauerstoff und Nickel sollte eher zu haben Jupiter-ähnlichen Planeten. Imagine a planet-forming disk surrounding such a star: The disk, like the star itself, would be rich in heavy elements. Stellen Sie sich einen Planeten-Festplatte bilden eine solche umgebenden Sterne: Der Datenträger, wie der Stern selbst, wäre reich an schweren Elementen. Those heavier elements would form rocky chunks in the disk, and these dense chunks would collide and merge to create a “planet seed” with strong enough gravity to gather gas around itself and grow into a behemoth. Diese schwerere Elemente bilden würden felsige Klumpen in der Scheibe, und diese dichte Klumpen würde kollidieren und verschmelzen zu einem "Planeten Saatgut" mit stark genug Schwerkraft zu sammeln, um sich Gas und wachsen zu einem Behemoth.
So if MARVELS finds more gas giants around stars containing heavier elements, the survey would support this theory. Also, wenn Marvels fest, mehr Gas Riesen rund um Sterne schwerere Elemente enthalten, würde die Erhebung unterstützen diese Theorie. But some gas giants might not need these heavy elements to form. Aber einige Gas-Giganten möglicherweise nicht brauchen diese schweren Elemente zu bilden. Another theory suggests that Jupiter-like planets can arise simply because a disturbance in the planet-forming disk starts the gravitational collapse of a region of gas and dust—no seed required. Eine andere Theorie deutet darauf hin, dass Jupiter-ähnlichen Planeten entstehen können, nur weil eine Störung in der Planeten-bildende Festplatte beginnt der Gravitationskollaps einer Region von Gas-und Staub-Saatgut nicht erforderlich.
By examining a large number of stars with a variety of heavy element fractions, MARVELS may be able to distinguish between these two ideas. Durch die Untersuchung einer großen Zahl von Sternen mit einer Vielzahl von schweren Element Fraktionen, Marvels möglicherweise in der Lage, zwischen diesen beiden Ideen.
Data from MARVELS will also shed light on other questions about planet formation, such as how often the orbits of gas giants migrate closer to their stars, and how planets sometimes end up with highly eccentric orbits instead of the nearly circular orbits predicted by theory. Die Daten aus Marvels wird auch Aufschluss über andere Fragen zu Planet Formation, wie, wie oft die Umlaufbahnen von Gas-Riesen migrieren näher an ihren Sternen, Planeten und wie manchmal am Ende mit stark exzentrischen Umlaufbahnen anstelle des fast kreisförmigen Bahnen von der Theorie vorhergesagt. By surveying an unprecedented number of stars, MARVELS could deliver the data scientists need to find patterns about the conditions most favorable for planet creation, knowledge that can guide future, detailed observations of individual stars. Durch die Vermessung eine beispiellose Anzahl von Sternen, Marvels könnte liefern die Daten müssen Wissenschaftler zu finden Muster über die günstigsten Bedingungen für die Schaffung von Planeten, Wissen, die es künftig detaillierte Beobachtungen der einzelnen Sterne.
Follow-up observations might eventually use space telescopes powerful enough to make out the rough appearance of those many worlds. Follow-up-Beobachtungen unter Umständen später verwenden Raum Teleskope leistungsfähig genug, um die grobe Aussehen dieser vielen Welten. The planets we know may only hint at the marvels waiting … out there. Die Planeten wissen wir, kann nur der Hinweis auf Wunder warten… da draußen.
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