Citplanēta

Citplanēta jeb eksoplanēta (angļu: exoplanet, saīsinājumā no extrasolar planet — 'planēta ārpus Saules sistēmas') ir planēta, kas atrodas ārpus Saules sistēmas un riņķo orbītā ap citu zvaigzni. Ar citplanētu meklēšanu un pētīšanu galvenokārt nodarbojas astronomijas nozare.

Mākslinieka ilustrācija, kurā ir attēlota vairāku citplanētu orbītas ap savām zvaigznēm.

Citplanētu meklēšanas un pētīšanas galvenais mērķis ir noskaidrot, vai citās zvaigžņu sistēmās pastāv ārpuszemes dzīvība, kuru astronomi cer atrast, pētot citplanētu atmosfēru sastāvu, caur spektroskopijas datu analīzi. Tāpat, meklējot un pētot citplanētas, īpaša uzmanība tiek pievērsta tām planētām, kas atrodas tā saucamajā “apdzīvojamības zonā” (habitable zone), kur planētas orbīta nav ne pārāk tuvu, ne pārāk tālu no savas zvaigznes, kas tādējādi dod priekšnosacījumus, ka uz tās virsmas varētu būt šķidrs ūdens, kas ir uzskatāms par būtisku elementu dzīvības pastāvēšanai.

Saskaņā ar Nacionālās aeronautikas un kosmosa administrācijas (NASA) datiem līdz 2019. gada jūlijam ir oficiāli atklātas un apstiprinātas nedaudz vairāk kā 4000 citplanētas, no kurām procentuāli lielākā daļa ir Neptūnam vai Jupiteram līdzīgas gāzu planētas. Vistuvāk Zemei esošā citplanēta ir Centaura Proksima b, kas, līdzīgi mūsu planētai, visticamāk skaitās kā cietzemes planēta un atrodas Centaura Alfas zvaigžņu sistēmā aptuveni 4,5 gaismas gadu attālumā.

Pagaidām vēl nav atklāta neviena citplanēta, uz kuras virsmas vai atmosfērā būtu sastopami neapstrīdami pierādījumi ārpuszemes dzīvības pazīmēm.

Nomenklatūra

Lai gan planētas un to pavadoņi, kas atrodas Saules sistēmā, galvenokārt ir nosaukti seno romiešu un grieķu mitoloģisko tēlu vārdos, citplanētas, kas atrodas orbītā ap citām zvaigznēm, tiek sauktas balstoties uz pilnīgi citiem principiem.

Praktisku apsvērumu dēļ citplanētām visbiežāk tiek dots savas attiecīgās zvaigznes nosaukums, taču, lai to atšķirtu no tās, citplanētai klāt nosaukumam tiek piešķirts kāds no latīņu alfabēta mazajiem burtiem, kas parasti sākas ar burtu “b”. Tā, piemēram, 2016. gada vasarā ap zvaigzni HD 131399 A tika atklāta citplanēta, līdz ar to tai tika dots nosaukums HD 131399 Ab. Savukārt, ja ap to pašu zvaigzni tiek atklāta vēl viena citplanēta, tā tiek apzīmēta ar mazo burtu “c” un tā tālāk.

Svarīgi ir atzīmēt, ka citplanētu nosaukumi netiek piešķirti secībā, kādā tās atrodas no savas zvaigznes, bet gan pēc to atklāšanas vēstures. Šī iemesla dēļ var būt situācijas, kur, piemēram, tuvākā citplanēta savai zvaigznei ir apzīmēta ar burtu ”c”, kas nozīmē, kā tā tika atklāta vēlāk par tālāk orbītā esošo citplanētu “b”.

Vēsture

Diagramma, kurā ir redzams ikgadējais atklāto citplanētu skaits līdz 2017. gada novembrim.

Daudzi citplanētu atklājumi ir veikti no Lasiljas observatorijas Čīlē.

Pirms 1990. gadiem, kad oficiāli tika atklātas pirmās citplanētas, astronomiem bija nojauta, ka tādām noteikti vajadzētu pastāvēt ārpus Saules sistēmas, taču līdz tam kosmoloģiskie instrumenti bieži vien izrādījās nepietiekami sensitīvi, lai veiktu tāda veida novērojumus. Tāpat atsevišķi autori uzsver, ka mūsdienās dažkārt vēl joprojām noris diskusijas par to, kad īsti tika atklāta pirmā citplanēta.

Tā, piemēram, 2016. gadā tika ziņots, ka Kārnegija observatorijas arhīvā Kalifornijā tika atrasta stikla plātne, kas bija saglabājusies no 1917. gada, uz kuras astronomi caur spektroskopijas attēlu centās pētīt kādu balto punduri, bet tā vietā nofotografēja samērā palielu putekļu joslu apkārt zvaigznei, kas, iespējams, bija paliekas no kādreizējās citplanētas, kas atradās orbītā ap šo zvaigzni. Līdzīgi 1988. gadā kanādiešu astronomu grupa novēroja citplanētu ap zvaigzni ar nosaukumu Cefeja Gamma, taču piesardzības dēļ izvēlējās oficiāli neziņot par savu atklājumu.

Šī iemesla dēļ lielākoties tiek pieņemts, ka pirmo oficiālo citplanētu izdevās atklāt tikai 1992. gadā ap pulsāru PSR 1257+12, kas atrodas aptuveni 1000 gaismas gadu attālumā no Zemes. Savukārt pirmo citplanētu ap Saulei līdzīgu galvenās secības zvaigzni izdevās atklāt 1995. gadā šveiciešu astronomu grupai no Augšprovansas observatorijas Francijā, kad ap zvaigzni 51 Pegasi tika novērota Jupiteram līdzīga planēta ar nosaukumu 51 Pegasi b, kuras orbīta atrodas 20 reižu tuvāk savai zvaigznei nekā Zeme no Saules.

Pirmajā desmitgadē, kopš zinātnieki sāka atklāt citplanētas, zināmu ievērību guva amerikāņu astronoms Džefrijs Marsijs (Geoffrey Marcy), kuram kopā ar saviem kolēģiem, izmantojot teleskopus no Keka observatorijas Havaju salās, izdevās atklāt 70 no pirmajām 100 zināmajām citplanētām.

Pēdējos gados lielākā daļa citplanētu ir atklātas, izmantojot tādas orbitālās observatorijas kā, piemēram, Keplera, Spicera un Habla kosmisko teleskopu, no kurām lielāko pienesumu ir devis tieši Keplera kosmiskais teleskops, kas orbītā ap Zemi tika palaists 2009. gadā. Pateicoties gan uz zemes bāzēto teleskopu, gan orbitālo observatoriju darbībai, līdz 2002. gada septembrim astronomiem kopumā bija izdevies atklāt jau 100 citplanētas. Līdz 2015. gada janvārim šis skaitlis jau bija sasniedzis 1000 zināmas citplanētas. Pagaidām līdz 2019. gada aprīlim ir oficiāli atklātas un apstiprinātas nepilnas 4000 citplanētas.

Pašreizējo pētījumu metožu ierobežojumu dēļ lielākā daļa no atklātajām citplanētām ir masīvas gāzu planētas, kur saskaņā ar National Geographic norādītajiem datiem līdz 2019. gada martam aptuveni 1660 citplanētas bija vairāk līdzīgas Neptūnam, 1207 citplanētas bija zināmas kā karstie jupiteri, 877 citplanētas bija pieskaitāmas pie tā saucamajām pārzemju planētām (Super-Earth), kas izmēra ziņā atrodas pa vidu starp masīvajām gāzu planētām un mazākajām Zemes grupas planētām, un tikai 156 citplanētas vairāk atgādināja Zemei līdzīgas planētas.

No visām citplanētām vistuvāk zināmā Zemei šobrīd skaitās Centaura Proksima b, kas tika atklāta 2016. gadā. Tā atrodas Centaura Alfas zvaigžņu sistēmā nepilnu 4,5 gaismas gadu attālumā un tiek uzskatīta par potenciālu vietu, kur teorētiski varētu pastāvēt dzīvībai piemēroti apstākļi. Lai gan pēdējo gadu laikā astronomiem ir izdevies atklāt vairākas citplanētas, kuras bieži vien medijos tiek traktētas kā “Zemei līdzīgas planētas”, to apdzīvojamības iespēja nereti tiek pārspīlēta, jo ar pašreizējām tehnoloģijas iespējām zinātniekiem vēl joprojām trūkst pilnīgas informācijas par citplanētu fizikālajiem parametriem un atmosfēru sastāvu.

Nākotne

Mākslinieka ilustrācija, kurā ir redzams Milzīgais Magelāna teleskops, kuru plāno pabeigt ap 2025. gadu.

Citplanētu meklēšanas nākotne ir cieši saistīta ar to, kādas investīcijas tiks ieguldītas kosmoloģisko instrumentu attīstībā. Pašreizējās tehnoloģijas galvenokārt ļauj meklēt un pētīt citplanētas no observatorijām, kas ir bāzētas uz zemes un orbitālajām observatorijām, kas atrodas orbītā ap Zemi, lai gan nākotnē pieejamo instrumentu loks varētu kļūt plašāks.

Pagaidām tuvākajā nākotnē galvenais instruments, ar kuru plānots atklāt jaunas citplanētas ir Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) orbitālā observatorija, kas orbītā ap Zemi tika nogādāta 2018. gada aprīlī un ar kuru NASA tuvāko divu gadu laikā cer atrast vismaz 10 000 jaunas citplanētas. Tāpat tuvākajos gados lielas cerības tiek liktas arī uz tādiem kosmoloģiskajiem instrumentiem kā Džeimsa Veba kosmisko teleskopu (JWST), Ārkārtīgi lielo teleskopu (Extremely Large Telescope) un Milzīgo Magelāna teleskopu (Giant Magellan Telescope), kuru galvenais uzdevums būs palīdzēt astronomiem meklēt arvien jaunas citplanētas.

Savukārt tālākā nākotnē pagaidām ir piedāvātas tādas iniciatīvas kā Breakthrough Starshot projekts, kas tika paziņots 2016. gadā un kuru galvenie iniciatori bija krievu miljardieris Jurijs Milners un britu kosmologs Stīvens Hokings. Lai gan projekts ir tikai pirmsākumu stadijā, tas paredz piesaistīt investīcijas un izveidot līdzekļus, lai līdz Centaura Alfas zvaigžņu sistēmai tuvāko 25 gadu laikā, izmantojot speciālu buru un lāzerstaru tehnoloģiju, varētu palaist miniaturizētas starpzvaigžņu zondes.

Līdzīgu piedāvājumu 2017. gadā izteica arī NASA, kas līdz 2069. gadam plāno izstrādāt konceptu, kā nogādāt pirmo starpzvaigžņu zondi līdz Centaura Alfas zvaigžņu sistēmai, lai tādējādi izpētītu jebkuru citplanētu, kas atrastos šajā zvaigžņu sistēmā.

Kultūrā

2014. gadā amerikāņu astrofiziķis un vairāku zinātnisko raidījumu vadītājs Nīls Degrass Taisons (Neil deGrasse Tyson) savā Twitter profilā atzīmēja, ka visi tie cilvēki, kuri ir dzimuši pēc 1995. gada, var tikt uzskatīti par “citplanētu paaudzi” (Generation Exoplanet), jo tieši tajā gadā tika atklāta pirmā citplanēta ap Saulei līdzīgu galvenās secības zvaigzni.

Skatīt arī

• Citplanētu uzskaitījums
• Karstie jupiteri
• Ūdens planēta

Turpmākai lasīšanai

• Chris Kitchin. Exoplanets: Finding, Exploring, and Understanding Alien Worlds. New York : Springer, 2012. ISBN 978-1-4614-0644-0.
• Michael Perryman. The Exoplanet Handbook (2. izd.). Cambridge : Cambridge University Press, 2018. ISBN 978-1-108-41977-2.

Ārējās saites

• NASA citplanētu arhīvs (angliski)
• NASA citplanētu izpētes oficiālā mājaslapa (angliski)