namočena zemlja

Januarja 2020 je NASA poročala, da je vesoljsko plovilo TESS odkrilo svoj prvi potencialno bivalni eksoplanet velikosti Zemlje, ki kroži okoli zvezde, oddaljene približno 100 svetlobnih let.

Planet je del Sistem TOI 700 (TOI pomeni TESS Predmeti zanimanja) je majhna, razmeroma hladna zvezda, torej škrat spektralnega razreda M, v ozvezdju Zlata ribica, ki ima le okoli 40 % mase in velikosti našega Sonca ter polovico temperature njegove površine.

Imenovan predmet TOI 700 d in je eden od treh planetov, ki se vrtijo okoli svojega središča, najdlje od njega, in vsakih 37 dni preide pot okoli zvezde. Nahaja se na tolikšni razdalji od TOI 700, da bi teoretično lahko obdržala tekočo vodo na površini, ki se nahaja v bivalnem območju. Prejema približno 86 % energije, ki jo naše Sonce daje Zemlji.

Vendar pa so okoljske simulacije, ki so jih ustvarili raziskovalci z uporabo podatkov iz satelita Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), pokazale, da bi se TOI 700 d lahko obnašal zelo drugače od Zemlje. Ker se vrti v sinhronizaciji s svojo zvezdo (kar pomeni, da je ena stran planeta vedno pri dnevni svetlobi, druga pa v temi), je lahko način, kako nastanejo oblaki in piha veter, za nas nekoliko eksotičen.

1. Primerjava Zemlje in TOI 700 d, z vizualizacijo zemeljskega sistema celin na eksoplanetu

Astronomi so svoje odkritje potrdili s pomočjo Nase. Vesoljski teleskop Spitzerki je pravkar zaključila svojo dejavnost. Toi 700 je bil sprva napačno razvrščen kot veliko bolj vroč, zaradi česar so astronomi verjeli, da so vsi trije planeti preblizu skupaj in zato prevroči, da bi podpirali življenje.

Emily Gilbert, članica ekipe Univerze v Chicagu, je med predstavitvijo odkritja povedala. -

Raziskovalci upajo, da bodo v prihodnosti orodja, kot je npr Vesoljski teleskop James Webbki jih namerava NASA postaviti v vesolje leta 2021, bodo lahko ugotovili, ali imajo planeti atmosfero, in bodo lahko preučili njeno sestavo.

Raziskovalci so uporabili računalniško programsko opremo hipotetično podnebno modeliranje planet TOI 700 d. Ker še ni znano, kakšni plini so lahko v njegovi atmosferi, so bile preizkušene različne možnosti in scenariji, vključno z možnostmi, ki predvidevajo sodobno Zemljino atmosfero (77 % dušika, 21 % kisika, metana in ogljikovega dioksida), verjetna sestava Zemljine atmosfere pred 2,7 milijarde let (večinoma metan in ogljikov dioksid) in celo Marsove atmosfere (veliko ogljikovega dioksida), ki je verjetno obstajala tam pred 3,5 milijarde let.

Iz teh modelov je bilo ugotovljeno, da če atmosfera TOI 700 d vsebuje kombinacijo metana, ogljikovega dioksida ali vodne pare, bi bil planet lahko bival. Zdaj mora ekipa te hipoteze potrditi s pomočjo prej omenjenega teleskopa Webb.

Hkrati podnebne simulacije, ki jih izvaja NASA, kažejo, da tako zemeljska atmosfera kot plinski tlak nista dovolj, da bi zadržala tekočo vodo na svoji površini. Če bi na TOI 700 d dali enako količino toplogrednih plinov kot na Zemlji, bi bila površinska temperatura še vedno pod ničlo.

Simulacije vseh sodelujočih ekip kažejo, da se podnebje planetov okoli majhnih in temnih zvezd, kot je TOI 700, zelo razlikuje od tistega, kar doživljamo na Zemlji.

Zanimiva novica

Večina tega, kar vemo o eksoplanetih ali planetih, ki krožijo okoli sončnega sistema, prihaja iz vesolja. Od leta 2009 do 2018 je skeniral nebo in našel več kot 2600 planetov zunaj našega sončnega sistema.

Nasa je nato štafeto odkrivanja predala sondi TESS(2), ki so jo v vesolje izstrelili aprila 2018 v prvem letu delovanja, ter devetsto nepotrjenih objektov te vrste. V iskanju planetov, ki jih astronomi ne poznajo, bo observatorij preiskal celotno nebo, saj je videl dovolj 200 XNUMX. najsvetlejše zvezde.

2. Tranzitni satelit za raziskovanje eksoplanetov

TESS uporablja vrsto sistemov širokokotnih kamer. Sposoben je preučevati maso, velikost, gostoto in orbito velike skupine manjših planetov. Satelit deluje po metodi oddaljeno iskanje padcev svetlosti potencialno kaže na planetarni tranziti - prehajanje predmetov v orbiti pred obrazi njihovih matičnih zvezd.

Zadnjih nekaj mesecev je bila vrsta izjemno zanimivih odkritij, deloma po zaslugi še relativno nove vesoljske observatorije, deloma s pomočjo drugih instrumentov, tudi zemeljskih. V tednih pred našim srečanjem z zemeljskim dvojčkom se je slišalo odkritje planeta, ki kroži okoli dveh sonc, tako kot Tatooine iz Vojne zvezd!

TOI planet 1338 b najdemo XNUMX svetlobnih let stran, v ozvezdju Umetnika. Njegova velikost je med velikostmi Neptuna in Saturna. Objekt doživlja redne medsebojne mrke svojih zvezd. Drug okoli drugega se vrtijo v petnajstdnevnem ciklu, eden je nekoliko večji od našega Sonca, drugi pa veliko manjši.

Junija 2019 so se pojavile informacije, da sta bila dva planeta zemeljskega tipa odkrita dobesedno na našem vesoljskem dvorišču. O tem poročajo v članku, objavljenem v reviji Astronomy and Astrophysics. Obe lokaciji se nahajata na idealnem območju, kjer lahko nastane voda. Verjetno imajo kamnito površino in krožijo okoli Sonca, znano kot zvezda Tigarden (3), ki se nahaja le 12,5 svetlobnih let od Zemlje.

- je povedal glavni avtor odkritja, Matija Zechmeister, znanstveni sodelavec, Inštitut za astrofiziko, Univerza v Göttingenu, Nemčija. -

3. Zvezdni sistem Teegarden, vizualizacija

Intrigantni neznani svetovi, ki jih je TESS odkril julija lani, se vrtijo okoli UCAC zvezdice4 191-004642, triinsedemdeset svetlobnih let od Zemlje.

Planetarni sistem z gostiteljsko zvezdo, zdaj označeno kot TOI 270, vsebuje vsaj tri planete. En od njih, TOI 270 str, nekoliko večja od Zemlje, druga dva sta mini-Neptuna, ki spadata v razred planetov, ki ne obstajajo v našem sončnem sistemu. Zvezda je hladna in ne zelo svetla, približno 40 % manjša in manj masivna od Sonca. Njegova površinska temperatura je približno dve tretjini toplejša od temperature našega zvezdnega spremljevalca.

Sončni sistem TOI 270 se nahaja v ozvezdju Umetnika. Planeti, ki jo sestavljajo, krožijo tako blizu zvezde, da se njihove orbite lahko prilegajo Jupitrovemu spremljevalnemu satelitskemu sistemu (4).

4. Primerjava sistema TOI 270 s sistemom Jupiter

Nadaljnje raziskovanje tega sistema lahko razkrije dodatne planete. Tisti, ki krožijo dlje od Sonca kot TOI 270 d, so lahko dovolj hladni, da zadržijo tekočo vodo in sčasoma povzročijo življenje.

TESS vredna natančnejšega pogleda

Kljub razmeroma velikemu številu odkritij majhnih eksoplanetov je večina njihovih matičnih zvezd oddaljena med 600 in 3 metre. svetlobnih let od Zemlje, predaleč in pretemen za podrobno opazovanje.

Za razliko od Keplerja je glavni poudarek TESS-a na iskanju planetov okoli sončnih najbližjih sosedov, ki so dovolj svetli, da jih lahko zdaj in pozneje opazujemo z drugimi instrumenti. Od aprila 2018 do danes je TESS že odkril več kot 1500 planetov kandidatov. Večina jih je več kot dvakrat večjih od Zemlje in potrebujejo manj kot deset dni, da obkrožijo. Posledično prejmejo veliko več toplote kot naš planet in so prevroči, da bi tekoča voda obstajala na njihovi površini.

To je tekoča voda, ki je potrebna, da bi eksoplanet postal primeren za bivanje. Služi kot gojišče za kemikalije, ki lahko medsebojno delujejo.

Teoretično se domneva, da bi eksotične oblike življenja lahko obstajale v pogojih visokega tlaka ali zelo visokih temperatur - kot je to pri ekstremofilih, ki jih najdemo v bližini hidrotermalnih odprtin, ali pri mikrobi, skritih skoraj kilometer pod ledeno ploščo zahodne Antarktike.

Vendar pa je odkritje takšnih organizmov omogočilo dejstvo, da so ljudje lahko neposredno preučevali ekstremne razmere, v katerih živijo. Žal jih v globokem vesolju ni bilo mogoče zaznati, zlasti z razdalje več svetlobnih let.

Iskanje življenja in celo bivanja zunaj našega sončnega sistema je še vedno v celoti odvisno od opazovanja na daljavo. Vidne tekoče vodne površine, ki ustvarjajo potencialno ugodne pogoje za življenje, lahko medsebojno delujejo z atmosfero zgoraj in ustvarijo biološke podpise, ki jih je mogoče zaznati na daljavo, vidne s zemeljskimi teleskopi. To so lahko plinske sestave, znane z Zemlje (kisik, ozon, metan, ogljikov dioksid in vodna para) ali komponente starodavne Zemljine atmosfere, na primer pred 2,7 milijardami let (predvsem metan in ogljikov dioksid, ne pa kisik). ).

V iskanju kraja »ravno prav« in planeta, ki tam živi

Od odkritja 51 Pegasi b leta 1995 je bilo identificiranih več kot XNUMX eksoplanetov. Danes zagotovo vemo, da je večina zvezd v naši galaksiji in vesolju obkrožena s planetarnimi sistemi. Toda le nekaj deset najdenih eksoplanetov je potencialno bivalnih svetov.

Kaj naredi eksoplanet bivalno?

Glavni pogoj je že omenjena tekoča voda na površini. Da bi bilo to mogoče, potrebujemo najprej to trdno površino, tj. kamnita tlaampak tudi vzdušje, in dovolj gosta, da ustvari pritisk in vpliva na temperaturo vode.

Potrebujete tudi desna zvezdaki na planet ne sprošča prevelikega sevanja, ki razpihuje ozračje in uničuje žive organizme. Vsaka zvezda, tudi naše Sonce, nenehno oddaja ogromne odmerke sevanja, zato bi bilo za obstoj življenja nedvomno koristno, da bi se pred tem zaščitil. magnetno poljekot ga proizvaja tekoče kovinsko jedro Zemlje.

Ker pa lahko obstajajo tudi drugi mehanizmi za zaščito življenja pred sevanjem, je to le zaželen element, ne pa nujen pogoj.

Tradicionalno so se astronomi zanimali za življenjska območja (ekosfere) v zvezdnih sistemih. To so regije okoli zvezd, kjer prevladujoča temperatura preprečuje, da bi voda nenehno vrela ali zmrzovala. O tem področju se pogosto govori. "Zlatovlaška cona"ker »ravno prav za življenje«, kar se nanaša na motive priljubljene otroške pravljice (5).

5. Območje življenja okoli zvezde

In kaj do zdaj vemo o eksoplanetih?

Dosedanja odkritja kažejo, da je raznolikost planetarnih sistemov zelo, zelo velika. Edini planeti, o katerih smo kaj vedeli pred približno tremi desetletji, so bili v sončnem sistemu, zato smo mislili, da se majhni in trdni objekti vrtijo okoli zvezd, le dlje od njih pa je prostor, rezerviran za velike plinaste planete.

Izkazalo pa se je, da »zakonov« glede lokacije planetov sploh ni. Srečujemo se s plinskimi velikani, ki se skoraj drgnejo ob svoje zvezde (tako imenovani vroči Jupitri), pa tudi s kompaktnimi sistemi relativno majhnih planetov, kot je TRAPPIST-1 (6). Včasih se planeti gibljejo po zelo ekscentričnih orbitah okoli dvojnih zvezd, obstajajo pa tudi »potepajoči« planeti, najverjetneje izvrženi iz mladih sistemov, ki prosto lebdijo v medzvezdni praznini.

6. Vizualizacija planetov sistema TRAPPIST-1

Tako namesto tesnih podobnosti vidimo veliko raznolikost. Če se to zgodi na sistemski ravni, zakaj bi morali pogoji eksoplanetov podobni vsemu, kar poznamo iz neposrednega okolja?

In če gremo še nižje, zakaj bi morale biti oblike hipotetičnega življenja podobne tistim, ki jih poznamo?

Super kategorija

Na podlagi podatkov, ki jih je zbral Kepler, je leta 2015 znanstvenik NASA izračunal, da ima naša galaksija sama milijard Zemlji podobnih planetovI. Številni astrofiziki so poudarjali, da je bila to konzervativna ocena. Dejansko so nadaljnje raziskave pokazale, da bi lahko bila Rimska cesta dom 10 milijard zemeljskih planetov.

Znanstveniki se niso želeli zanašati samo na planete, ki jih je našel Kepler. Tranzitna metoda, uporabljena v tem teleskopu, je bolj primerna za odkrivanje velikih planetov (kot je Jupiter) kot planetov velikosti Zemlje. To pomeni, da Keplerjevi podatki verjetno nekoliko ponarejajo število planetov, kot je naš.

Slavni teleskop je opazil drobne padce svetlosti zvezde, ki jih je povzročil planet, ki je šel pred njo. Večji predmeti razumljivo blokirajo več svetlobe svojih zvezd, zaradi česar jih je lažje opaziti. Keplerjeva metoda je bila osredotočena na majhne, ​​ne najsvetlejše zvezde, katerih masa je bila približno ena tretjina mase našega Sonca.

Teleskop Kepler, čeprav ni zelo dober pri iskanju manjših planetov, je našel precej veliko število tako imenovanih super-zemelj. To je ime eksoplanetov z maso, ki je večja od Zemlje, vendar veliko manjša od Urana in Neptuna, ki sta 14,5 oziroma 17-krat težja od našega planeta.

Tako se izraz "super-Zemlja" nanaša samo na maso planeta, kar pomeni, da se ne nanaša na površinske razmere ali bivalnost. Obstaja tudi alternativni izraz "plinski palčki". Po mnenju nekaterih je morda bolj natančen za objekte v zgornjem delu masne lestvice, čeprav se pogosteje uporablja drug izraz – že omenjeni »mini-Neptun«.

Odkrite so bile prve super-zemlje Alexander Volshchan i Dalea Fraila okoli pulsar PSR B1257+12 leta 1992. Dva zunanja planeta sistema sta poltergeysti fobetor - imajo maso približno štirikrat večjo od mase Zemlje, kar je premajhno, da bi bili plinski velikani.

Prvo super-Zemljo okoli zvezde glavnega zaporedja je identificirala ekipa, ki jo vodi Reka Eugenioy leta 2005. Vrti se okoli Gliese 876 in prejel naziv Gliese 876 d (Prej sta bila v tem sistemu odkrita dva plinska velikana velikosti Jupitra). Njegova ocenjena masa je 7,5-krat večja od mase Zemlje, obdobje vrtenja okoli nje pa je zelo kratko, približno dva dni.

V razredu super Zemlje so še bolj vroči predmeti. Na primer, odkrito leta 2004 55 Kankri je, ki se nahaja štirideset svetlobnih let od nas, se vrti okoli svoje zvezde v najkrajšem ciklu katerega koli znanega eksoplaneta – le 17 ur in 40 minut. Z drugimi besedami, leto pri 55 Cancri e traja manj kot 18 ur. Eksoplanet kroži približno 26-krat bližje svoji zvezdi kot Merkur.

Bližina zvezde pomeni, da je površina 55 Cancri e kot notranjost plavža s temperaturo najmanj 1760°C! Nova opazovanja s teleskopa Spitzer kažejo, da ima 55 Cancri e maso 7,8-krat večjo in polmer nekoliko več kot dvakrat večji od Zemlje. Spitzerjevi rezultati kažejo, da bi morala biti približno ena petina mase planeta sestavljena iz elementov in lahkih spojin, vključno z vodo. Pri tej temperaturi to pomeni, da bi bile te snovi v "nadkritičnem" stanju med tekočino in plinom in bi lahko zapustile površino planeta.

Toda super-Zemlje niso vedno tako divje.Lani julija je mednarodna skupina astronomov, ki je uporabljala TESS, odkrila nov tovrstni eksoplanet v ozvezdju Hidra, približno enaintrideset svetlobnih let od Zemlje. Element je označen kot GJ 357 d (7) dvakratni premer in šestkratna masa Zemlje. Nahaja se na zunanjem robu zvezdninega stanovanjskega naselja. Znanstveniki verjamejo, da je na površini te super Zemlje morda voda.

je rekla Diana Kosakovskin znanstveni sodelavec na Inštitutu Max Planck za astronomijo v Heidelbergu v Nemčiji.

7. Planet GJ 357 d - vizualizacija

Sistem v orbiti okoli pritlikave zvezde, ki je približno ena tretjina velikosti in mase našega Sonca in 40 % hladnejša, dopolnjujejo zemeljski planeti. GJ 357 b in še ena super zemlja GJ 357 s. Študija sistema je bila objavljena 31. julija 2019 v reviji Astronomy and Astrophysics.

Septembra lani so raziskovalci poročali, da je na novo odkrita super-Zemlja, oddaljena 111 svetlobnih let, "najboljši kandidat za habitat, ki smo ga poznali do zdaj". Leta 2015 ga je odkril teleskop Kepler. K2-18b (8) zelo drugačen od našega domačega planeta. Ima več kot osemkrat večjo maso, kar pomeni, da je bodisi ledeni velikan, kot je Neptun, bodisi kamniti svet z gosto atmosfero, bogato z vodikom.

Orbita K2-18b je sedemkrat bližja svoji zvezdi kot je razdalja Zemlje od Sonca. Ker pa objekt kroži okoli temno rdečega M pritlikavka, je ta orbita v območju, ki je potencialno ugodno za življenje. Preliminarni modeli predvidevajo, da se temperature na K2-18b gibljejo od -73 do 46°C, in če ima objekt približno enako odbojnost kot Zemlja, bi morala biti njegova povprečna temperatura podobna naši.

– je na tiskovni konferenci dejal astronom z University College London, Angelos Tsiaras.

Težko je biti kot zemlja

Zemeljski analog (imenovan tudi Zemljin dvojček ali Zemlji podoben planet) je planet ali luna z okoljskimi pogoji, podobnimi tistim na Zemlji.

Na tisoče do zdaj odkritih eksoplanetarnih zvezdnih sistemov se razlikujejo od našega sončnega sistema, kar potrjuje t.i. hipoteza redkih zemeljI. Vendar filozofi poudarjajo, da je vesolje tako ogromno, da mora nekje obstajati planet, skoraj enak našemu. Možno je, da bo v daljni prihodnosti mogoče uporabiti tehnologijo za umetno pridobivanje analogov Zemlje s t.i. . Zdaj v modi multiteorija predlagajo tudi, da bi zemeljski dvojnik lahko obstajal v drugem vesolju ali celo bila drugačna različica same Zemlje v vzporednem vesolju.

Novembra 2013 so astronomi poročali, da bi lahko na podlagi podatkov s teleskopa Kepler in drugih misij v bivalnem območju soncu podobnih zvezd in rdečih pritlikavk v galaksiji Rimska cesta bilo do 40 milijard planetov velikosti Zemlje.

Statistična porazdelitev je pokazala, da so najbližji od nas lahko oddaljeni največ dvanajst svetlobnih let. Istega leta je bilo za več kandidatov, ki jih je odkril Kepler, s premeri, manjšimi od 1,5-kratnega polmera Zemlje, potrjeno, da krožijo okoli zvezd v bivalnem območju. Vendar pa je bil šele leta 2015 objavljen prvi kandidat za blizu Zemlje – egzoplanet Kepler-452b.

Verjetnost, da boste našli analog Zemlje, je odvisna predvsem od atributov, ki jim želite biti podobni. Standardni, vendar ne absolutni pogoji: velikost planeta, površinska gravitacija, velikost in tip matične zvezde (tj. sončni analog), orbitalna razdalja in stabilnost, aksialni nagib in vrtenje, podobna geografija, prisotnost oceanov, atmosfere in podnebja, močna magnetosfera . .

Če bi tam obstajalo zapleteno življenje, bi gozdovi lahko pokrivali večino površine planeta. Če bi obstajalo inteligentno življenje, bi nekatera območja lahko urbanizirala. Vendar pa je iskanje natančnih analogij z Zemljo lahko zavajajoče zaradi zelo specifičnih okoliščin na Zemlji in okoli nje, na primer obstoj Lune vpliva na številne pojave na našem planetu.

Laboratorij za planetarno bivalnost na Univerzi v Puerto Ricu v Arecibu je pred kratkim sestavil seznam kandidatov za zemeljske analoge (9). Najpogosteje se ta vrsta razvrščanja začne z velikostjo in maso, vendar je to iluzorno merilo, če upoštevamo na primer Venero, ki nam je blizu, ki je skoraj enake velikosti kot Zemlja in kakšne razmere na njej prevladujejo. , znano je.

9. Obetavni eksoplaneti - potencialni analogi Zemlje, po podatkih Laboratorija za planetarno bivalnost

Drugo pogosto citirano merilo je, da mora imeti zemeljski analog podobno površinsko geologijo. Najbližja znana primera sta Mars in Titan, in čeprav obstajajo podobnosti glede topografije in sestave površinskih plasti, obstajajo tudi pomembne razlike, kot je temperatura.

Navsezadnje mnogi površinski materiali in oblike nastanejo le kot posledica interakcije z vodo (na primer glina in sedimentne kamnine) ali kot stranski produkt življenja (na primer apnenec ali premog), interakcije z ozračjem, vulkanske aktivnosti ali človeško posredovanje.

Tako je treba s podobnimi procesi ustvariti pravi analog Zemlje, ki ima atmosfero, vulkane, ki delujejo s površjem, tekočo vodo in neko obliko življenja.

V primeru ozračja se predvideva tudi učinek tople grede. Na koncu se uporabi površinska temperatura. Nanj vpliva podnebje, na katerega pa vplivata orbita in vrtenje planeta, od katerih vsaka uvaja nove spremenljivke.

Drugo merilo za idealen analog zemlje, ki daje življenje, je, da mora kroži okoli sončnega analoga. Vendar tega elementa ni mogoče v celoti utemeljiti, saj je ugodno okolje sposobno zagotoviti lokalni videz številnih različnih vrst zvezd.

Na primer, v Rimski cesti je večina zvezd manjših in temnejših od Sonca. Eden od njih je bil omenjen že prej TRAPPIST-1, se nahaja na razdalji 10 svetlobnih let v ozvezdju Vodnar in je približno 2-krat manjša in 1.-krat manj svetla od našega Sonca, vendar je v njegovem bivalnem območju vsaj šest zemeljskih planetov. Te razmere se morda zdijo neugodne za življenje, kot ga poznamo, vendar ima TRAPPIST-XNUMX verjetno pred seboj daljše življenje kot naša zvezda, zato ima življenje še vedno dovolj časa, da se tam razvije.

Voda pokriva 70 % zemeljskega površja in velja za enega od železnih pogojev za obstoj nam znanih oblik življenja. Najverjetneje je vodni svet planet Kepler-22b, ki se nahaja v bivalnem območju soncu podobne zvezde, vendar je veliko večja od Zemlje, njegova dejanska kemična sestava ostaja neznana.

Leta 2008 ga je izvedel astronom Michaela Meyerin z Univerze v Arizoni študije kozmičnega prahu v bližini novonastalih zvezd, kot je Sonce, kažejo, da imamo med 20 in 60 % sončnih analogov dokaze o nastajanju kamnitih planetov v procesih, podobnih tistim, ki so privedli do nastanek Zemlje.

V mestu 2009 Alan Boss iz Carnegiejevega inštituta za znanost je predlagal, da lahko Rimska cesta obstaja le v naši galaksiji 100 milijard Zemlji podobnih planetovh.

Leta 2011 je Nasin laboratorij za reaktivni pogon (JPL), prav tako na podlagi opazovanj misije Kepler, ugotovil, da bi moralo približno 1,4 do 2,7 % vseh zvezd, podobnih soncu, krožiti okoli planetov velikosti Zemlje v bivalnih območjih. To pomeni, da bi lahko samo v galaksiji Rimska cesta obstajali 2 milijardi galaksij in ob predpostavki, da ta ocena velja za vse galaksije, bi lahko bilo v opazovanem vesolju celo 50 milijard galaksij. 100 kvintilijonov.

Leta 2013 je Harvard-Smithsonian Center za astrofiziko s statistično analizo dodatnih Keplerjevih podatkov predlagal, da obstaja vsaj 17 milijard planetov velikosti Zemlje - brez upoštevanja njihove lege v stanovanjskih območjih. Študija iz leta 2019 je pokazala, da bi lahko planeti v velikosti Zemlje krožili okoli ene od šestih soncu podobnih zvezd.

Vzorec na podobnosti

Indeks podobnosti Zemlje (ESI) je predlagano merilo podobnosti planetarnega predmeta ali naravnega satelita z Zemljo. Zasnovan je bil na lestvici od nič do ena, Zemlji pa je bila dodeljena vrednost ena. Parameter je namenjen olajšanju primerjave planetov v velikih bazah podatkov.

ESI, predlagan leta 2011 v reviji Astrobiology, združuje informacije o polmeru, gostoti, hitrosti in površinski temperaturi planeta.

Spletno mesto, ki ga vzdržuje eden od avtorjev članka iz leta 2011, Abla Mendes z Univerze v Puerto Ricu, poda svoje izračune indeksov za različne eksoplanetarne sisteme. ESI Mendesa se izračuna po formuli, prikazani v ilustracija 10kjer je x_i njim_i0 so lastnosti nezemeljskega telesa v odnosu do Zemlje, v_i tehtani eksponent vsake lastnosti in skupno število lastnosti. Zgrajena je bila na podlagi Bray-Curtisov indeks podobnosti.

Teža, dodeljena vsaki lastnosti, w_i, je katera koli možnost, ki jo je mogoče izbrati za poudarjanje določenih funkcij pred drugimi ali za doseganje želenih indeksnih ali razvrščanih pragov. Spletna stran tudi kategorizira, kar opisuje kot možnost življenja na eksoplanetih in ekso-lunah, po treh kriterijih: lokaciji, ESI in predlogu možnosti zadrževanja organizmov v prehranjevalni verigi.

Kot rezultat, se je na primer pokazalo, da drugi največji ESI v sončnem sistemu pripada Marsu in znaša 0,70. Nekateri eksoplaneti, navedeni v tem članku, presegajo to številko, nekateri pa so bili nedavno odkriti Tigarden b ima najvišji ESI od vseh potrjenih eksoplanetov, in sicer 0,95.

Ko govorimo o Zemlji podobnih in bivalnih eksoplanetih, ne smemo pozabiti na možnost bivanja eksoplanetov ali satelitskih eksoplanetov.

Obstoj kakršnih koli naravnih ekstrasolarnih satelitov še ni potrjen, oktobra 2018 pa je prof. David Kipping napovedal odkritje potencialne eksome, ki kroži okoli objekta Kepler-1625b.

Veliki planeti v sončnem sistemu, kot sta Jupiter in Saturn, imajo velike lune, ki so v nekaterih pogledih izvedljive. Posledično so nekateri znanstveniki predlagali, da imajo lahko veliki ekstrasolarni planeti (in binarni planeti) podobno velike potencialno bivalne satelite. Luna zadostne mase je sposobna podpirati atmosfero, podobno Titanu, in tekočo vodo na površini.

V zvezi s tem so še posebej zanimivi ogromni ekstrasolarni planeti, za katere je znano, da so v bivalnem območju (kot so Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b in HD 37124 c), ker imajo potencialno naravni sateliti s tekočo vodo na površini.

Življenje okoli rdeče ali bele zvezde?

Oboroženi s skoraj dvema desetletjema odkritij v svetu eksoplanetov so astronomi že začeli oblikovati sliko o tem, kako bi lahko izgledal bivalni planet, čeprav se je večina osredotočila na to, kar že vemo: planet, podoben Zemlji, ki kroži okoli rumenega pritlikavka. naše. Sonce, razvrščeno kot zvezda glavnega zaporedja tipa G. Kaj pa manjše rdeče M-zvezde, ki jih je v naši galaksiji veliko več?

Kakšen bi bil naš dom, če bi krožil okoli rdečega škrata? Odgovor je nekoliko podoben Zemlji in večinoma ni podoben Zemlji.

S površine tako namišljenega planeta bi najprej videli zelo veliko sonce. Zdi se, da pol do trikrat več, kot imamo pred očmi, glede na bližino orbite. Kot že ime pove, bo sonce zaradi nižje temperature zasijalo rdeče.

Rdeči palčki so dvakrat toplejši od našega Sonca. Sprva se lahko zdi tak planet Zemlji nekoliko tuj, vendar ne šokanten. Resnične razlike postanejo očitne šele, ko ugotovimo, da se večina teh objektov vrti sinhronizirano z zvezdo, tako da je ena stran vedno obrnjena proti svoji zvezdi, tako kot naša Luna do Zemlje.

To pomeni, da druga stran ostane res temna, saj nima dostopa do vira svetlobe – za razliko od Lune, ki jo Sonce rahlo osvetli z druge strani. Pravzaprav velja splošna predpostavka, da bi tisti del planeta, ki bi ostal v večni dnevni svetlobi, zgorel, tisti, ki bi padel v večno noč, pa bi zmrznil. Vendar ... ne bi smelo biti tako.

Astronomi so vrsto let izključevali regijo rdečega pritlikavega kot zemeljsko lovišče, saj so verjeli, da delitev planeta na dva popolnoma različna dela ne bi naredila nobenega od njiju neprimernega za bivanje. Nekateri pa ugotavljajo, da bodo atmosferski svetovi imeli posebno cirkulacijo, zaradi katere se bodo na sončni strani nabirali gosti oblaki, da bi preprečili intenzivno sevanje, ki bi zažgalo površino. Krožni tokovi bi tudi porazdelili toploto po planetu.

Poleg tega bi to atmosfersko zgostitev lahko zagotovilo pomembno dnevno zaščito pred drugimi nevarnostmi sevanja. Mladi rdeči palčki so zelo aktivni v prvih nekaj milijardah let svojega delovanja, oddajajo izbruhe in ultravijolično sevanje.

Debeli oblaki bodo verjetno zaščitili potencialno življenje, čeprav se hipotetični organizmi bolj verjetno skrivajo globoko v planetarnih vodah. Danes znanstveniki dejansko verjamejo, da sevanje, na primer v ultravijoličnem območju, ne moti razvoja organizmov. Navsezadnje se je zgodnje življenje na Zemlji, iz katerega izvirajo vsi znani organizmi, vključno s homo sapiensom, razvilo v pogojih močnega UV sevanja.

To ustreza pogojem, sprejetim na najbližjem Zemlji podobnem eksoplanetu, ki nam ga poznamo. Astronomi z univerze Cornell pravijo, da je življenje na Zemlji doživelo močnejše sevanje, kot ga poznamo Proxima-b.

Proxima-b, ki se nahaja le 4,24 svetlobnih let od sončnega sistema in je najbližji Zemlji podoben kamniti planet, ki ga poznamo (čeprav o njem ne vemo skoraj nič), prejme 250-krat več rentgenskih žarkov kot Zemlja. Na svoji površini lahko doživi tudi smrtonosne ravni ultravijoličnega sevanja.

Pogoji, podobni proksimi b, naj bi obstajali za TRAPPIST-1, Ross-128b (skoraj enajst svetlobnih let od Zemlje v ozvezdju Devica) in LHS-1140 b (štirideset svetlobnih let od Zemlje v ozvezdju Cetus). sistemi.

Druge domneve skrbijo pojav potencialnih organizmov. Ker bi temno rdeča pritlikavka oddajala veliko manj svetlobe, obstaja domneva, da če bi planet, ki kroži okoli njega, vseboval organizme, ki spominjajo na naše rastline, bi morali absorbirati svetlobo v veliko širšem razponu valovnih dolžin za fotosintezo, kar bi pomenilo, da bi lahko "eksoplanete" biti skoraj črna po našem mnenju (Poglej tudi: ). Vendar se je tu vredno zavedati, da so na Zemlji znane tudi rastline z drugo barvo kot zeleno, ki svetlobo absorbirajo nekoliko drugače.

Raziskovalce je v zadnjem času zanimala še ena kategorija predmetov – beli palčki, ki so po velikosti podobni Zemlji, ki niso strogo zvezde, ampak ustvarjajo okoli sebe razmeroma stabilno okolje, ki že milijarde let oddaja energijo, zaradi česar so zanimive tarče za eksoplanetarne raziskave. .

Njihova majhna velikost in posledično velik tranzitni signal možnega eksoplaneta omogočata opazovanje morebitnih kamnitih planetarnih atmosfer, če sploh obstajajo, s teleskopi nove generacije. Astronomi želijo uporabiti vse zgrajene in načrtovane observatorije, vključno s teleskopom James Webb, zemeljskim Izjemno velik teleskopkot tudi prihodnost porekla, HabEx i LUVUARče nastanejo.

Obstaja ena težava na tem čudovito rastočem področju raziskovanja eksoplanetov, raziskovanja in raziskovanja, ki je trenutno nepomembna, vendar lahko sčasoma postane pereča. No, če nam bo po zaslugi vedno bolj naprednih instrumentov končno uspelo odkriti eksoplanet - dvojčka Zemlje, ki izpolnjuje vse kompleksne zahteve, napolnjen z vodo, zrakom in temperaturo ravno prav, in bo ta planet videti "prost" , potem brez tehnologije, ki omogoča polet tja ob nekem razumnem času, zavedanje, da je to lahko muka.

A na srečo takšne težave še nimamo.