Пропитанная земля

В январе 2020 года НАСА сообщило, что космический корабль TESS обнаружил свою первую потенциально обитаемую экзопланету размером с Землю, вращающуюся вокруг звезды на расстоянии около 100 световых лет.

Планета является частью Система ТОИ 700 (TOI означает TESS Объекты интереса) — небольшая, относительно холодная звезда, т. е. карлик спектрального класса М, в созвездии Золотая Рыбка, имеющий всего около 40% массы и размера нашего Солнца и половину температуры его поверхности.

Объект назван ТОИ 700 д и является одной из трех планет, вращающихся вокруг своего центра, самой дальней от него, проходящей путь вокруг звезды каждые 37 дней. Он расположен на таком расстоянии от TOI 700, чтобы теоретически иметь возможность удерживать на плаву жидкую воду, располагаясь в обитаемой зоне. Он получает около 86% энергии, которую наше Солнце дает Земле.

Однако моделирование окружающей среды, созданное исследователями с использованием данных спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), показало, что TOI 700 d может вести себя совершенно иначе, чем Земля. Поскольку она вращается синхронно со своей звездой (это означает, что одна сторона планеты всегда находится в дневном свете, а другая в темноте), то, как формируются облака и дует ветер, может быть для нас немного экзотичным.

1. Сравнение Земли и TOI 700 d, с визуализацией земной системы континентов на экзопланете

Астрономы подтвердили свое открытие с помощью NASA. Космический телескоп Спитцер, который только что закончил свою деятельность. Первоначально Toi 700 была неправильно классифицирована как гораздо более горячая, что заставило астрономов поверить в то, что все три планеты вращаются слишком близко друг к другу и, следовательно, слишком горячие для поддержания жизни.

— сказала Эмили Гилберт, член команды Чикагского университета, во время презентации открытия. –

Исследователи надеются, что в будущем такие инструменты, как Космический телескоп Джеймса Уэббакоторые НАСА планирует разместить в космосе в 2021 году, они смогут определить, есть ли у планет атмосфера, и смогут изучить ее состав.

Исследователи использовали компьютерное программное обеспечение для моделирование гипотетического климата планеты TOI 700 d.Поскольку пока неизвестно, какие газы могут находиться в ее атмосфере, были опробованы различные варианты и сценарии, в том числе варианты, предполагающие современную земную атмосферу (77% азота, 21% кислорода, метан и углекислый газ), вероятный состав атмосферы Земли 2,7 млрд лет назад (в основном метан и углекислый газ) и даже марсианской атмосферы (много углекислого газа), которая, вероятно, существовала там 3,5 млрд лет назад.

Из этих моделей было обнаружено, что если атмосфера TOI 700 d содержит комбинацию метана, углекислого газа или водяного пара, планета может быть обитаемой. Теперь команде предстоит подтвердить эти гипотезы с помощью вышеупомянутого телескопа Уэбба.

В то же время климатические симуляции, проведенные НАСА, показывают, что и земной атмосферы, и давления газа недостаточно, чтобы удерживать жидкую воду на своей поверхности. Если бы мы поместили на TOI 700 d то же количество парниковых газов, что и на Земле, температура поверхности все равно была бы ниже нуля.

Моделирование, проведенное всеми участвующими командами, показывает, что климат планет вокруг маленьких и темных звезд, таких как TOI 700, однако, сильно отличается от того, с чем мы сталкиваемся на нашей Земле.

Интересные новости

Большая часть того, что мы знаем об экзопланетах или планетах, вращающихся вокруг Солнечной системы, исходит из космоса. Он сканировал небо с 2009 по 2018 год и обнаружил более 2600 планет за пределами нашей Солнечной системы.

Затем НАСА передало эстафету первооткрывателя зонду TESS(2), запущенному в космос в апреле 2018 г. в первый год его работы, а также девятистам неподтвержденным объектам этого типа. В поисках неизвестных астрономам планет обсерватория прошерстит все небо, насмотревшись 200 XNUMX. самые яркие звезды.

2. Транзитный спутник для исследования экзопланет

TESS использует серию систем широкоугольных камер. Он способен изучать массу, размер, плотность и орбиту большой группы малых планет. Спутник работает по методу дистанционный поиск провалов яркости потенциально указывая на планетарные транзиты – прохождение объектов по орбите перед гранями своих родительских звезд.

Последние несколько месяцев стали чередой чрезвычайно интересных открытий, сделанных отчасти благодаря еще относительно новой космической обсерватории, отчасти с помощью других инструментов, в том числе наземных. За несколько недель до нашей встречи с близнецом Земли появилась информация об обнаружении планеты, вращающейся вокруг двух солнц, прямо как Татуин из «Звездных войн»!

ТОИ планета 1338 б найден в тысяче трехстах световых годах от нас, в созвездии Художника. Его размер находится между размерами Нептуна и Сатурна. Объект испытывает регулярные взаимные затмения своих звезд. Они вращаются вокруг друг друга с пятнадцатидневным циклом, один немного больше нашего Солнца, а другой намного меньше.

В июне 2019 года появилась информация о том, что буквально на наших космических задворках обнаружены две планеты земного типа. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале «Астрономия и астрофизика». Оба объекта расположены в идеальной зоне, где может образовываться вода. Они, вероятно, имеют каменистую поверхность и вращаются вокруг Солнца, известные как звезда Тигардена (3), расположенный всего в 12,5 световых годах от Земли.

– сказал главный автор открытия, Матиас Зехмайстер, научный сотрудник Института астрофизики Геттингенского университета, Германия. –

3. Звездная система Тигарден, визуализация

В свою очередь, интригующие неизвестные миры, открытые TESS в июле прошлого года, вращаются вокруг UCAC старс4 191-004642, семьдесят три световых года от Земли.

Планетарная система со звездой-хозяином, которая теперь обозначена как ТОИ 270, содержит не менее трех планет. Один из них, ТОИ 270 б, немного крупнее Земли, две другие — мини-Нептуны, принадлежащие к классу планет, не существующих в нашей Солнечной системе. Звезда холодная и не очень яркая, примерно на 40% меньше и менее массивна, чем Солнце. Температура его поверхности примерно на две трети выше, чем у нашего собственного звездного компаньона.

Солнечная система TOI 270 расположена в созвездии Художника. Планеты, составляющие его, вращаются так близко к звезде, что их орбиты могут вписаться в систему спутников-компаньонов Юпитера (4).

4. Сравнение системы TOI 270 с системой Юпитер

Дальнейшие исследования этой системы могут выявить дополнительные планеты. Те, которые вращаются дальше от Солнца, чем на орбите TOI 270 d, могут быть достаточно холодными, чтобы удерживать жидкую воду и в конечном итоге зародиться жизнь.

TESS стоит присмотреться

Несмотря на относительно большое количество открытий малых экзопланет, большинство их родительских звезд находятся на расстоянии от 600 до 3 метров. световых лет от Земли — слишком далеко и слишком темно для подробных наблюдений.

В отличие от «Кеплера», основной задачей TESS является поиск планет вокруг ближайших соседей Солнца, достаточно ярких, чтобы их можно было наблюдать сейчас и позже с помощью других инструментов. С апреля 2018 года по настоящее время TESS уже обнаружила более 1500 планет-кандидатов. Большинство из них более чем в два раза больше Земли, а их обращение по орбите занимает менее десяти дней. В результате они получают гораздо больше тепла, чем наша планета, и они слишком горячие, чтобы на их поверхности могла существовать жидкая вода.

Именно жидкая вода необходима для того, чтобы экзопланета стала пригодной для жизни. Он служит питательной средой для химических веществ, которые могут взаимодействовать друг с другом.

Теоретически считается, что экзотические формы жизни могли существовать в условиях высокого давления или очень высоких температур — как в случае с экстремофилами, обнаруженными вблизи гидротермальных источников, или с микробами, спрятанными почти на километр под западно-антарктическим ледниковым щитом.

Однако открытие таких организмов стало возможным благодаря тому, что люди смогли непосредственно изучить экстремальные условия, в которых они обитают. К сожалению, их не удалось обнаружить в дальнем космосе, особенно с расстояния многих световых лет.

Поиск жизни и даже жилья за пределами нашей Солнечной системы по-прежнему полностью зависит от дистанционного наблюдения. Видимые жидкие водные поверхности, создающие потенциально благоприятные условия для жизни, способны взаимодействовать с атмосферой наверху, создавая дистанционно обнаруживаемые биосигнатуры, видимые в наземные телескопы. Это могут быть известные с Земли составы газов (кислород, озон, метан, углекислый газ и водяной пар) или компоненты атмосферы древней Земли, например, 2,7 млрд лет назад (в основном метан и углекислый газ, но не кислород). ).

В поисках места “в самый раз” и обитающей там планеты

С момента открытия 51 Pegasi b в 1995 году было идентифицировано более XNUMX экзопланет. Сегодня мы точно знаем, что большинство звезд нашей галактики и Вселенной окружены планетными системами. Но только несколько десятков найденных экзопланет являются потенциально обитаемыми мирами.

Что делает экзопланету пригодной для жизни?

Основное условие – это уже упомянутая жидкая вода на поверхности. Для того чтобы это было возможно, нам нужна прежде всего эта твердая поверхность, т.е. каменистая земляно также атмосфера, и достаточно плотный, чтобы создавать давление и влиять на температуру воды.

Вам также нужно правильная звездакоторый не обрушивает на планету слишком много радиации, которая сдувает атмосферу и уничтожает живые организмы. Каждая звезда, в том числе и наше Солнце, постоянно излучает огромные дозы радиации, поэтому для существования жизни, несомненно, было бы полезно защититься от нее. магнитное полекак произведено жидким металлическим ядром Земли.

Однако, поскольку могут существовать и другие механизмы защиты жизни от радиации, это лишь желательный элемент, а не необходимое условие.

Традиционно интерес астрономов вызывает зоны жизни (экосферы) в звездных системах. Это области вокруг звезд, где преобладающая температура не позволяет воде постоянно кипеть или замерзать. О таком районе часто говорят «Зона Златовласки»потому что «на всю жизнь в самый раз», что отсылает к мотивам популярной детской сказки (5).

5. Зона жизни вокруг звезды

И что мы знаем на данный момент об экзопланетах?

Открытия, сделанные на сегодняшний день, показывают, что разнообразие планетарных систем очень и очень велико. Единственные планеты, о которых мы что-либо знали около трех десятков лет назад, находились в Солнечной системе, поэтому мы думали, что маленькие и твердые объекты вращаются вокруг звезд, и только дальше от них есть пространство, отведенное для больших газообразных планет.

Оказалось, однако, что никаких «законов» относительно расположения планет нет вообще. Мы встречаем газовые гиганты, которые почти трутся о свои звезды (так называемые горячие юпитеры), а также компактные системы относительно небольших планет, такие как TRAPPIST-1 (6). Иногда планеты движутся по очень эксцентричным орбитам вокруг двойных звезд, а также встречаются «блуждающие» планеты, скорее всего, выброшенные из молодых систем, свободно плывущие в межзвездной пустоте.

6. Визуализация планет системы TRAPPIST-1

Таким образом, вместо близкого сходства мы видим большое разнообразие. Если это происходит на системном уровне, то почему условия экзопланеты должны напоминать все, что мы знаем из ближайшего окружения?

И, опускаясь еще ниже, почему формы гипотетической жизни должны быть похожи на известные нам?

Супер категория

На основе данных, собранных Кеплером, в 2015 году один ученый НАСА подсчитал, что в самой нашей Галактике есть миллиард похожих на Землю планетI. Многие астрофизики подчеркивали, что это была консервативная оценка. Действительно, дальнейшие исследования показали, что Млечный Путь может быть домом для 10 миллиардов земных планет.

Ученые не хотели полагаться исключительно на планеты, найденные Кеплером. Метод транзита, используемый в этом телескопе, лучше подходит для обнаружения больших планет (таких как Юпитер), чем планет размером с Землю. Это означает, что данные Кеплера, вероятно, немного фальсифицируют количество планет, подобных нашей.

Знаменитый телескоп наблюдал крошечные провалы в яркости звезды, вызванные прохождением перед ней планеты. Более крупные объекты по понятным причинам блокируют больше света от своих звезд, что облегчает их обнаружение. Метод Кеплера был ориентирован на маленькие, не самые яркие звезды, масса которых составляла около одной трети массы нашего Солнца.

Телескоп Кеплер, хотя и не очень хорошо работал в поисках малых планет, обнаружил довольно большое количество так называемых суперземли. Так называют экзопланеты с массой больше Земли, но значительно меньше Урана и Нептуна, которые в 14,5 и 17 раз тяжелее нашей планеты соответственно.

Таким образом, термин «суперземля» относится только к массе планеты, то есть он не относится к поверхностным условиям или обитаемости. Существует также альтернативный термин «газовые карлики». По мнению некоторых, он может быть более точным для объектов в верхней части шкалы масс, хотя чаще используется другой термин — уже упомянутый «мини-Нептун».

Первые суперземли были открыты Александр Вольщан i Далеа Фрайла вокруг пульсара PSR B1257+12 в 1992 году. Две внешние планеты системы – полтергейсти фобетор – они имеют массу примерно в четыре раза больше массы Земли, которая слишком мала, чтобы быть газовыми гигантами.

Первая суперземля вокруг звезды главной последовательности была идентифицирована командой под командованием Эудженио Риверy в 2005 году. Он вращается вокруг Глизе 876 и получил обозначение Gliese 876 д (ранее в этой системе были обнаружены два газовых гиганта размером с Юпитер). Его предполагаемая масса в 7,5 раз превышает массу Земли, а период обращения вокруг него очень короткий, около двух дней.

В классе суперземли есть еще более горячие объекты. Например, обнаруженный в 2004 г. 55 Канкри е, находящаяся в сорока световых годах от нас, вращается вокруг своей звезды по самому короткому циклу среди всех известных экзопланет — всего 17 часов 40 минут. Другими словами, год на 55 Cancri e занимает менее 18 часов. Экзопланета вращается примерно в 26 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий.

Близость к звезде означает, что поверхность 55 Cancri e подобна внутренней части доменной печи с температурой не ниже 1760°C! Новые наблюдения с телескопа Спитцер показывают, что 55 Cancri e имеет массу в 7,8 раза больше и радиус чуть более чем в два раза больше, чем у Земли. Результаты, полученные со «Спитцера», говорят о том, что около одной пятой массы планеты должны составлять элементы и легкие соединения, включая воду. При такой температуре это означает, что эти вещества находились бы в «сверхкритическом» состоянии между жидкостью и газом и могли бы покинуть поверхность планеты.

Но суперземли не всегда такие «дикие».В июле прошлого года международная группа астрономов с помощью TESS обнаружила новую экзопланету такого рода в созвездии Гидры, примерно в тридцати одном световом году от Земли. Объект отмечен как ГДж 357 д (7) в два раза больше диаметра и в шесть раз больше массы Земли. Он расположен на внешней окраине жилого района звезды. Ученые считают, что на поверхности этой суперземли может быть вода.

– она ​​сказала Диана Косаковски научный сотрудник Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия.

7. Планета GJ 357 d — визуализация

Система на орбите вокруг карликовой звезды, размером и массой примерно в одну треть от нашего собственного Солнца и на 40 % холоднее, дополняется земными планетами. GJ 357 б и еще одна суперземля ГДж 357 с. Исследование системы было опубликовано 31 июля 2019 года в журнале «Астрономия и астрофизика».

В сентябре прошлого года исследователи сообщили, что недавно обнаруженная суперземля, находящаяся в 111 световых годах от нас, является «лучшим кандидатом на место обитания, известным на данный момент». Обнаружен в 2015 году телескопом Кеплер. K2-18b (8) сильно отличается от нашей родной планеты. Его масса более чем в восемь раз превышает его массу, а это означает, что это либо ледяной гигант, подобный Нептуну, либо каменистый мир с плотной, богатой водородом атмосферой.

Орбита K2-18b в семь раз ближе к своей звезде, чем расстояние Земли от Солнца. Однако, поскольку объект вращается вокруг темно-красного М-карлика, эта орбита находится в потенциально благоприятной для жизни зоне. Предварительные модели предсказывают, что температура на К2-18b находится в пределах от -73 до 46 °C, и если объект имеет примерно такую ​​же отражательную способность, как Земля, его средняя температура должна быть похожа на нашу.

– сказал астроном из Университетского колледжа Лондона во время пресс-конференции, Ангелос Циарас.

Быть похожим на Землю сложно

Аналог Земли (также называемый близнецом Земли или похожей на Землю планетой) — это планета или луна с условиями окружающей среды, подобными тем, которые можно найти на Земле.

Тысячи экзопланетных звездных систем, обнаруженных к настоящему времени, отличаются от нашей Солнечной системы, что подтверждает так называемое гипотеза редкой землиI. Однако философы указывают, что Вселенная настолько огромна, что где-то должна быть планета, почти идентичная нашей. Не исключено, что в далеком будущем появится возможность использовать технологию для искусственного получения аналогов Земли путем т.н. . Модно сейчас теория мультитеории они также предполагают, что земной аналог может существовать в другой вселенной или даже быть другой версией самой Земли в параллельной вселенной.

В ноябре 2013 года астрономы сообщили, что, основываясь на данных телескопа Кеплер и других миссий, в обитаемой зоне солнцеподобных звезд и красных карликов в галактике Млечный Путь может находиться до 40 миллиардов планет размером с Землю.

Статистическое распределение показало, что ближайшие из них могут быть удалены от нас не более чем на двенадцать световых лет. В том же году было подтверждено, что несколько обнаруженных Кеплером кандидатов с диаметрами, менее чем в 1,5 раза превышающими радиус Земли, обращаются вокруг звезд в обитаемой зоне. Однако только в 2015 году был объявлен первый близкий к Земле кандидат – egzoplanetę Kepler-452b.

Вероятность найти аналог Земли зависит в основном от атрибутов, на которые вы хотите быть похожими. Стандартные, но не абсолютные условия: размер планеты, гравитация на поверхности, размер и тип родительской звезды (т.е. аналог солнечной), орбитальное расстояние и стабильность, осевой наклон и вращение, схожая география, наличие океанов, атмосфера и климат, сильная магнитосфера. .

Если бы там существовала сложная жизнь, леса могли бы покрыть большую часть поверхности планеты. Если бы существовала разумная жизнь, некоторые районы можно было бы урбанизировать. Однако поиск точных аналогий с Землей может быть обманчивым из-за очень специфических обстоятельств на Земле и вокруг нее, например, существование Луны влияет на многие явления на нашей планете.

Лаборатория планетарной обитаемости Университета Пуэрто-Рико в Аресибо недавно составила список кандидатов в аналоги Земли (9). Чаще всего этот тип классификации начинается с размера и массы, но это иллюзорный критерий, учитывая, например, близкую к нам Венеру, которая почти такого же размера, как Земля, и какие условия на ней преобладают. , это известно.

9. Перспективные экзопланеты — потенциальные аналоги Земли, по мнению Лаборатории планетарной обитаемости

Другой часто упоминаемый критерий заключается в том, что аналог Земли должен иметь сходную с ним геологию поверхности. Ближайшими известными примерами являются Марс и Титан, и хотя есть сходство в отношении топографии и состава поверхностных слоев, существуют также значительные различия, такие как температура.

Ведь многие поверхностные материалы и формы рельефа возникают только в результате взаимодействия с водой (например, глина и осадочные породы) или как побочный продукт жизни (например, известняк или уголь), взаимодействия с атмосферой, вулканической деятельности или вмешательства человека.

Таким образом, истинный аналог Земли должен быть создан с помощью аналогичных процессов, имеющих атмосферу, вулканы, взаимодействующие с поверхностью, жидкую воду и некоторую форму жизни.

В случае атмосферы также предполагается парниковый эффект. Наконец, используется температура поверхности. На него влияет климат, на который, в свою очередь, влияют орбита и вращение планеты, каждая из которых вводит новые переменные.

Еще одним критерием идеального аналога живительной земли является то, что он должен орбита вокруг аналога Солнца. Однако этот элемент не может быть полностью оправдан, поскольку благоприятная среда способна обеспечить локальное появление множества различных типов звезд.

Например, в Млечном Пути большинство звезд меньше и темнее Солнца. Один из них упоминался ранее ТРАППИСТ-1, находится на расстоянии 10 световых лет в созвездии Водолея и примерно в 2 раз меньше и составляет 1. раз менее яркое, чем наше Солнце, но в его обитаемой зоне есть как минимум шесть планет земного типа. Эти условия могут показаться неблагоприятными для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, но у TRAPPIST-XNUMX, вероятно, впереди еще долгая жизнь, чем у нашей звезды, поэтому у жизни еще есть много времени для развития там.

Вода покрывает 70% поверхности Земли и считается одним из железных условий существования известных нам форм жизни. Скорее всего, водный мир – это планета Кеплер-22б, расположенная в обитаемой зоне солнцеподобной звезды, но намного крупнее Земли — ее реальный химический состав остается неизвестным.

Проведено в 2008 году астрономом Микаэла Мейера из Аризонского университета исследования космической пыли в окрестностях недавно образовавшихся звезд, подобных Солнцу, показывают, что от 20 до 60% аналогов Солнца у нас есть доказательства формирования каменистых планет в процессах, подобных тем, что привели к образование Земли.

В 2009 г. Алан Босс из Научного института Карнеги предположили, что только в нашей галактике Млечный Путь может существовать 100 миллиардов землеподобных планетh.

В 2011 году Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL), также основываясь на наблюдениях миссии «Кеплер», пришла к выводу, что примерно от 1,4 до 2,7% всех солнцеподобных звезд должны вращаться вокруг планет размером с Землю в жилых зонах. Это означает, что только в галактике Млечный Путь может быть 2 миллиарда галактик, и если предположить, что эта оценка верна для всех галактик, в наблюдаемой Вселенной может быть даже 50 миллиардов галактик. 100 квинтиллионов.

В 2013 году Гарвард-Смитсоновский астрофизический центр, используя статистический анализ дополнительных данных Кеплера, предположил, что существует как минимум 17 миллиардов планет размер Земли – без учета их расположения в жилых зонах. Исследование 2019 года показало, что планеты размером с Землю могут вращаться вокруг одной из шести солнцеподобных звезд.

Узор на подобии

Индекс сходства с Землей (ESI) — это предлагаемая характеристика сходства планетарного объекта или естественного спутника с Землей. Он был разработан по шкале от нуля до единицы, при этом Земле было присвоено значение один. Параметр предназначен для облегчения сравнения планет в больших базах данных.

ESI, предложенный в 2011 году в журнале Astrobiology, объединяет информацию о радиусе планеты, плотности, скорости и температуре поверхности.

Веб-сайт, поддерживаемый одним из авторов статьи 2011 года, Абла Мендес из Университета Пуэрто-Рико, приводит свои расчеты индексов для различных экзопланетных систем. ESI Мендесы рассчитывается по формуле, показанной на иллюстрация 10где х_i и х_i0 – свойства внеземного тела по отношению к Земле, v_i взвешенный показатель степени каждого свойства и общее количество свойств. Он был построен на основе индекс подобия Брея-Кертиса.

Вес, присвоенный каждому свойству, w_i, — это любой параметр, который можно выбрать, чтобы выделить определенные функции по сравнению с другими или получить желаемые пороговые значения индекса или ранжирования. Веб-сайт также классифицирует то, что он описывает как возможность жить на экзопланетах и ​​экзо-лунах, в соответствии с тремя критериями: местонахождение, ESI и предположение о возможности удержания организмов в пищевой цепочке.

В результате было показано, например, что второй по величине ESI в Солнечной системе принадлежит Марсу и составляет 0,70. Некоторые экзопланеты, перечисленные в этой статье, превышают эту цифру, а некоторые недавно обнаруженные Тигарден б у него самый высокий ESI из всех подтвержденных экзопланет – 0,95.

Когда мы говорим о землеподобных и обитаемых экзопланетах, мы не должны забывать о возможности существования обитаемых экзопланет или экзопланет-спутников.

Существование каких-либо естественных внесолнечных спутников еще не подтверждено, но в октябре 2018 года проф. Дэвид Киппинг объявили об обнаружении потенциальной экзолуны на орбите объекта Кеплер-1625б.

Большие планеты Солнечной системы, такие как Юпитер и Сатурн, имеют большие спутники, которые в некоторых отношениях жизнеспособны. Следовательно, некоторые ученые предположили, что у больших внесолнечных планет (и двойных планет) могут быть такие же большие потенциально обитаемые спутники. Луна достаточной массы способна поддерживать атмосферу, подобную Титану, а также жидкую воду на поверхности.

Особый интерес в этом отношении представляют массивные внесолнечные планеты, которые, как известно, находятся в жилой зоне (такие как Глизе 876 b, 55 Рака f, Ипсилон Андромеды d, 47 Большой Медведицы b, HD 28185 b и HD 37124 c), поскольку они потенциально могут имеют естественные спутники с жидкой водой на поверхности.

Жизнь вокруг красной или белой звезды?

Астрономы, вооруженные почти двумя десятилетиями открытий в мире экзопланет, уже начали формировать картину того, как могла бы выглядеть пригодная для жизни планета, хотя большинство из них сосредоточились на том, что мы уже знаем: планета, подобная Земле, вращается вокруг желтого карлика, подобного нашему. Солнце, классифицируемое как звезда G-типа, с главной последовательностью. А как насчет меньших красных М-звезд, которых в нашей Галактике намного больше?

Каким мог бы быть наш дом, если бы он находился на орбите красного карлика? Ответ немного похож на Землю и в значительной степени не похож на Землю.

С поверхности такой воображаемой планеты мы прежде всего увидели бы очень большое солнце. Казалось бы, в полтора-три раза больше, чем то, что мы имеем сейчас перед глазами, учитывая близость орбиты. Как можно догадаться из названия, солнце будет светиться красным из-за его более низкой температуры.

Красные карлики в два раза теплее нашего Солнца. Поначалу такая планета может показаться немного чуждой Земле, но не шокирующей. Реальные различия становятся очевидными только тогда, когда мы понимаем, что большинство этих объектов вращаются синхронно со звездой, поэтому одна сторона всегда обращена к своей звезде, как наша Луна к Земле.

Это означает, что другая сторона остается действительно темной, так как не имеет доступа к источнику света – в отличие от Луны, которая слегка освещается Солнцем с другой стороны. В действительности, по общему предположению, часть планеты, оставшаяся в вечном дневном свете, выгорела бы, а та, что погрузилась в вечную ночь, замерзла бы. Однако… так не должно быть.

В течение многих лет астрономы исключали область красных карликов как земные охотничьи угодья, полагая, что разделение планеты на две совершенно разные части не сделает ни одну из них непригодной для жизни. Однако некоторые отмечают, что атмосферные миры будут иметь специфическую циркуляцию, которая заставит густые облака скапливаться с солнечной стороны, чтобы предотвратить ожог поверхности интенсивным излучением. Циркуляционные течения также распределяли бы тепло по всей планете.

Кроме того, это уплотнение атмосферы могло бы обеспечить важную дневную защиту от других радиационных опасностей. Молодые красные карлики в первые несколько миллиардов лет своей деятельности очень активны, испускают вспышки и ультрафиолетовое излучение.

Густые облака, вероятно, защитят потенциальную жизнь, хотя гипотетические организмы с большей вероятностью будут прятаться глубоко в планетарных водах. На самом деле ученые сегодня считают, что излучение, например, в ультрафиолетовом диапазоне, не препятствует развитию организмов. Ведь ранняя жизнь на Земле, от которой произошли все известные нам организмы, в том числе и homo sapiens, развивалась в условиях сильного УФ-излучения.

Это соответствует условиям, принятым на ближайшей из известных нам землеподобных экзопланет. Астрономы из Корнельского университета говорят, что жизнь на Земле пережила более сильное излучение, чем известное из Проксима-б.

Проксима-b, расположенная всего в 4,24 световых года от Солнечной системы и ближайшая известная нам каменная планета, похожая на Землю (хотя мы почти ничего о ней не знаем), получает в 250 раз больше рентгеновских лучей, чем Земля. Он также может испытывать смертельные уровни ультрафиолетового излучения на своей поверхности.

Предполагается, что условия, подобные Проксиме-b, существуют у TRAPPIST-1, Ross-128b (почти одиннадцать световых лет от Земли в созвездии Девы) и LHS-1140 b (сорок световых лет от Земли в созвездии Кита). системы.

Другие предположения касаются появление потенциальных организмов. Поскольку темно-красный карлик излучал бы гораздо меньше света, предполагается, что если бы планета, вращающаяся вокруг него, содержала бы организмы, напоминающие наши растения, им пришлось бы поглощать свет в гораздо более широком диапазоне длин волн для фотосинтеза, а это означало бы, что “экзопланеты” могли бы быть почти на наш взгляд черными(смотрите также: ). Однако здесь стоит осознать, что на Земле также известны растения с другим цветом, кроме зеленого, немного иначе поглощающие свет.

В последнее время исследователей заинтересовала еще одна категория объектов — белые карлики, похожие по размеру на Землю, которые строго не являются звездами, но создают вокруг себя относительно стабильную среду, излучая энергию в течение миллиардов лет, что делает их интригующими мишенями для экзопланетных исследований. .

Их небольшой размер и, как следствие, большой транзитный сигнал возможной экзопланеты дают возможность наблюдать потенциальные каменистые планетарные атмосферы, если таковые имеются, с помощью телескопов нового поколения. Астрономы хотят использовать все построенные и планируемые обсерватории, включая телескоп Джеймса Уэбба, земные Чрезвычайно большой телескоптак и будущие происхождения, HabEx i ЛЮВУАРесли они возникнут.

В этой чудесно расширяющейся области исследований, исследований и исследований экзопланет есть одна проблема, незначительная на данный момент, но та, которая со временем может оказаться насущной. Ну, а если благодаря все более совершенным приборам нам, наконец, удастся открыть экзопланету – близнеца Земли, отвечающую всем сложным требованиям, наполненную водой, воздухом и температурой в самый раз, да еще эта планета будет выглядеть “свободно “, то без техники, позволяющей лететь туда в какое-то разумное время, осознавать это может быть мучением.

Но, к счастью, у нас пока нет такой проблемы.