pământ îmbibat

În ianuarie 2020, NASA a raportat că sonda spațială TESS a descoperit prima sa exoplanetă potențial locuibilă de dimensiunea Pământului, care orbitează în jurul unei stele la aproximativ 100 de ani lumină distanță.

Planeta face parte Sistem TOI 700 (TOI înseamnă TESS Obiecte de interes) este o stea mică, relativ rece, adică o pitică din clasa spectrală M, din constelația Goldfish, având doar aproximativ 40% din masa și dimensiunea Soarelui nostru și jumătate din temperatura suprafeței sale.

Obiect numit TOI 700 d și este una dintre cele trei planete care se învârt în jurul centrului său, cea mai îndepărtată de acesta, trecând o cale în jurul unei stele la fiecare 37 de zile. Este situat la o asemenea distanta de TOI 700 incat teoretic sa poata mentine apa lichida pe linia de plutire, situata in zona locuibila. Acesta primește aproximativ 86% din energia pe care Soarele nostru o dă Pământului.

Cu toate acestea, simulările de mediu create de cercetători folosind date de la Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) au arătat că TOI 700 d s-ar putea comporta foarte diferit față de Pământ. Deoarece se rotește în sincronizare cu steaua sa (adică o parte a planetei este întotdeauna în lumina zilei și cealaltă în întuneric), modul în care se formează norii și cum bate vântul poate fi puțin exotic pentru noi.

1. Comparația Pământului și TOI 700 d, cu vizualizarea sistemului de continente al Pământului pe o exoplanetă

Astronomii și-au confirmat descoperirea cu ajutorul NASA. Telescopul spațial Spitzercare tocmai şi-a încheiat activitatea. Toi 700 a fost inițial clasificată greșit ca fiind mult mai fierbinte, făcându-i pe astronomi să creadă că toate cele trei planete erau prea apropiate una de cealaltă și, prin urmare, prea fierbinte pentru a susține viața.

Emily Gilbert, membru al echipei Universității din Chicago, a declarat în timpul prezentării descoperirii. -

Cercetătorii speră că, în viitor, instrumente precum Telescopul spațial James Webbpe care NASA intenționează să le plaseze în spațiu în 2021, vor putea determina dacă planetele au atmosferă și pot studia compoziția acesteia.

Cercetătorii au folosit software pentru calculator modelarea climatică ipotetică planeta TOI 700 d. Întrucât încă nu se știe ce gaze pot fi în atmosfera sa, au fost testate diverse opțiuni și scenarii, inclusiv opțiuni care presupun atmosfera modernă a Pământului (77% azot, 21% oxigen, metan și dioxid de carbon), compoziția probabilă atmosfera Pământului acum 2,7 miliarde de ani (mai ales metan și dioxid de carbon) și chiar atmosfera marțiană (mult dioxid de carbon), care probabil a existat acolo cu 3,5 miliarde de ani în urmă.

Din aceste modele, s-a descoperit că dacă atmosfera lui TOI 700 d conține o combinație de metan, dioxid de carbon sau vapori de apă, planeta ar putea fi locuibilă. Acum echipa trebuie să confirme aceste ipoteze folosind telescopul Webb menționat mai sus.

În același timp, simulările climatice efectuate de NASA arată că atât atmosfera Pământului, cât și presiunea gazului nu sunt suficiente pentru a reține apa lichidă la suprafața sa. Dacă am pune aceeași cantitate de gaze cu efect de seră pe TOI 700 d ca pe Pământ, temperatura de suprafață ar fi tot sub zero.

Simulările efectuate de toate echipele participante arată că climatul planetelor din jurul stelelor mici și întunecate, cum ar fi TOI 700, este totuși foarte diferit de ceea ce experimentăm pe Pământul nostru.

Vești interesante

Cea mai mare parte a ceea ce știm despre exoplanete, sau planetele care orbitează sistemul solar, provine din spațiu. A scanat cerul din 2009 până în 2018 și a găsit peste 2600 de planete în afara sistemului nostru solar.

NASA a predat apoi ștafeta descoperirii sondei TESS(2), lansată în spațiu în aprilie 2018, în primul an de funcționare, precum și nouă sute de obiecte de acest tip neconfirmate. În căutarea planetelor necunoscute astronomilor, observatorul va cerceta întregul cer, după ce a văzut suficient de 200 XNUMX. cele mai strălucitoare stele.

2. Sateliți de tranzit pentru explorarea exoplanetelor

TESS folosește o serie de sisteme de camere cu unghi larg. Este capabil să studieze masa, dimensiunea, densitatea și orbita unui grup mare de planete minore. Satelitul funcționează conform metodei căutare de la distanță pentru scăderi de luminozitate arătând potențial spre tranzite planetare - trecerea obiectelor pe orbită în fața fețelor stelelor părinte.

Ultimele luni au fost o serie de descoperiri extrem de interesante, parțial datorită observatorului spațial încă relativ nou, parțial cu ajutorul altor instrumente, inclusiv cele de la sol. În săptămânile care au precedat întâlnirea noastră cu geamănul Pământului, s-a auzit vestea despre descoperirea unei planete care orbitează în jurul a doi sori, la fel ca Tatooine din Războiul Stelelor!

TOI planeta 1338 b găsit la XNUMX de ani lumină distanță, în constelația Artistului. Mărimea sa este între dimensiunile lui Neptun și Saturn. Obiectul experimentează eclipse reciproce regulate ale stelelor sale. Se învârt unul în jurul celuilalt pe un ciclu de cincisprezece zile, unul puțin mai mare decât Soarele nostru și celălalt mult mai mic.

În iunie 2019, au apărut informații că două planete de tip terestru au fost descoperite literalmente în curtea noastră spațială. Acest lucru este raportat într-un articol publicat în revista Astronomy and Astrophysics. Ambele locații sunt situate într-o zonă ideală unde se poate forma apa. Probabil că au o suprafață stâncoasă și orbitează în jurul Soarelui, cunoscut sub numele de steaua lui Tigarden (3), situat la doar 12,5 ani lumină de Pământ.

- a spus principalul autor al descoperirii, Matthias Zechmeister, Cercetare, Institutul de Astrofizică, Universitatea din Göttingen, Germania. -

3. Teegarden star system, vizualizare

La rândul lor, intrigantele lumi necunoscute descoperite de TESS în iulie anul trecut se învârt în jurul lor UCAC star4 191-004642, la șaptezeci și trei de ani lumină de Pământ.

Sistem planetar cu o stea gazdă, acum etichetată ca TOI 270, conține cel puțin trei planete. Unul din ei, TOI 270 p, puțin mai mari decât Pământul, celelalte două sunt mini-Neptuni, aparținând unei clase de planete care nu există în sistemul nostru solar. Steaua este rece și nu foarte strălucitoare, cu aproximativ 40% mai mică și mai puțin masivă decât Soarele. Temperatura de suprafață este cu aproximativ două treimi mai caldă decât cea a propriului nostru însoțitor stelar.

Sistemul solar TOI 270 este situat în constelația Artistului. Planetele care o alcătuiesc orbitează atât de aproape de stea, încât orbitele lor se pot potrivi în sistemul de sateliti însoțitor al lui Jupiter (4).

4. Comparația sistemului TOI 270 cu sistemul Jupiter

Explorarea ulterioară a acestui sistem poate dezvălui alte planete. Cei care orbitează mai departe de Soare decât TOI 270 d ar putea fi suficient de reci pentru a reține apă lichidă și în cele din urmă să dea naștere la viață.

TESS merită o privire mai atentă

În ciuda numărului relativ mare de descoperiri de exoplanete mici, majoritatea stelelor lor părinte se află între 600 și 3 metri distanță. ani lumină de Pământ, prea departe și prea întuneric pentru observații detaliate.

Spre deosebire de Kepler, obiectivul principal al lui TESS este de a găsi planete în jurul celor mai apropiate vecine ale Soarelui, care sunt suficient de strălucitoare pentru a fi observate acum și mai târziu cu alte instrumente. Din aprilie 2018 până în prezent, TESS a descoperit deja peste 1500 de planete candidate. Cele mai multe dintre ele au mai mult de două ori dimensiunea Pământului și durează mai puțin de zece zile să orbiteze. Drept urmare, ei primesc mult mai multă căldură decât planeta noastră și sunt prea fierbinți pentru ca apa lichidă să existe pe suprafața lor.

Este nevoie de apă lichidă pentru ca exoplaneta să devină locuibilă. Acesta servește ca un teren de reproducere pentru substanțele chimice care pot interacționa între ele.

Teoretic, se crede că forme de viață exotice ar putea exista în condiții de presiune ridicată sau temperaturi foarte ridicate – așa cum este cazul extremofililor găsiți în apropierea gurilor hidrotermale, sau cu microbi ascunși la aproape un kilometru sub calota glaciară a Antarcticii de Vest.

Cu toate acestea, descoperirea unor astfel de organisme a fost posibilă prin faptul că oamenii au putut studia direct condițiile extreme în care trăiesc. Din păcate, nu au putut fi detectate în spațiul adânc, mai ales de la o distanță de mulți ani lumină.

Căutarea vieții și chiar a locuinței în afara sistemului nostru solar este încă complet dependentă de observarea de la distanță. Suprafețele vizibile de apă lichidă care creează condiții potențial favorabile pentru viață pot interacționa cu atmosfera de deasupra, creând biosemnături detectabile de la distanță vizibile cu telescoapele de la sol. Acestea pot fi compoziții de gaz cunoscute de pe Pământ (oxigen, ozon, metan, dioxid de carbon și vapori de apă) sau componente ale atmosferei antice a Pământului, de exemplu, acum 2,7 miliarde de ani (în principal metan și dioxid de carbon, dar nu oxigen). ).

În căutarea unui loc „exact” și a planetei care trăiește acolo

De la descoperirea a 51 de Pegasi b în 1995, au fost identificate peste XNUMX de exoplanete. Astăzi știm cu siguranță că majoritatea stelelor din galaxia noastră și din univers sunt înconjurate de sisteme planetare. Dar doar câteva zeci de exoplanete găsite sunt lumi potențial locuibile.

Ce face o exoplaneta locuibila?

Condiția principală este apa lichidă deja menționată la suprafață. Pentru ca acest lucru să fie posibil, avem nevoie în primul rând de această suprafață solidă, adică. pământ stâncosdar deasemenea atmosferași suficient de dens pentru a crea presiune și a influența temperatura apei.

De asemenea, ai nevoie steaua dreaptacare nu dezlănțuie prea multe radiații pe planetă, care zdrobește atmosfera și distruge organismele vii. Fiecare stea, inclusiv Soarele nostru, emite în mod constant doze uriașe de radiații, așa că, fără îndoială, ar fi benefic pentru existența vieții să se protejeze de ea. un câmp magneticașa cum este produs de miezul de metal lichid al Pământului.

Cu toate acestea, deoarece pot exista și alte mecanisme pentru a proteja viața de radiații, acesta este doar un element de dorit, nu o condiție necesară.

În mod tradițional, astronomii sunt interesați zone de viață (ecosfere) în sistemele stelare. Acestea sunt regiuni din jurul stelelor în care temperatura predominantă împiedică apa să fiarbă sau să înghețe constant. Despre acest domeniu se vorbeste des. „Zlatovlaski Zone”pentru că „doar pentru viață”, care se referă la motivele unui basm popular pentru copii (5).

5. Zona de viață din jurul stelei

Și ce știm până acum despre exoplanete?

Descoperirile făcute până în prezent arată că diversitatea sistemelor planetare este foarte, foarte mare. Singurele planete despre care știam ceva în urmă cu aproximativ trei decenii erau în sistemul solar, așa că ne-am gândit că obiectele mici și solide se învârt în jurul stelelor și doar mai departe de ele există spațiu rezervat planetelor mari gazoase.

S-a dovedit, însă, că nu există deloc „legi” cu privire la localizarea planetelor. Întâlnim giganți gazosi care aproape se freacă de stelele lor (așa-numitii Jupiteri fierbinți), precum și sisteme compacte de planete relativ mici, cum ar fi TRAPPIST-1 (6). Uneori planetele se mișcă pe orbite foarte excentrice în jurul stelelor binare și există și planete „rătăcitoare”, cel mai probabil ejectate din sisteme tinere, plutind liber în golul interstelar.

6. Vizualizarea planetelor sistemului TRAPPIST-1

Astfel, în loc de asemănare apropiată, vedem o mare diversitate. Dacă acest lucru se întâmplă la nivel de sistem, atunci de ce ar trebui condițiile exoplanetelor să semene cu tot ceea ce știm din mediul imediat?

Și, mergând și mai jos, de ce formele de viață ipotetică ar trebui să fie asemănătoare cu cele cunoscute nouă?

Super categorie

Pe baza datelor culese de Kepler, în 2015 un om de știință de la NASA a calculat că galaxia noastră în sine are miliarde de planete asemănătoare PământuluiI. Mulți astrofizicieni au subliniat că aceasta a fost o estimare conservatoare. Într-adevăr, cercetări suplimentare au arătat că Calea Lactee ar putea fi acasă 10 miliarde de planete terestre.

Oamenii de știință nu au vrut să se bazeze doar pe planetele găsite de Kepler. Metoda de tranzit folosită în acest telescop este mai potrivită pentru detectarea planetelor mari (cum ar fi Jupiter) decât a planetelor de dimensiunea Pământului. Aceasta înseamnă că datele lui Kepler falsifică probabil un pic numărul de planete ca a noastră.

Celebrul telescop a observat mici scăderi ale luminozității unei stele cauzate de o planetă care trecea prin fața ei. În mod înțeles, obiectele mai mari blochează mai multă lumină de la stelele lor, făcându-le mai ușor de observat. Metoda lui Kepler s-a concentrat pe stele mici, nu pe cele mai strălucitoare, a căror masă era de aproximativ o treime din masa Soarelui nostru.

Telescopul Kepler, deși nu este foarte bun la găsirea planetelor minore, a găsit un număr destul de mare de așa-numitele super-Pământuri. Acesta este numele exoplanetelor cu o masă mai mare decât Pământul, dar mult mai mică decât Uranus și Neptun, care sunt de 14,5 și, respectiv, de 17 ori mai grele decât planeta noastră.

Astfel, termenul „super-Pământ” se referă doar la masa planetei, adică nu se referă la condițiile de suprafață sau locuibilitatea. Există, de asemenea, un termen alternativ „pitici de gaz”. Potrivit unora, poate fi mai precis pentru obiectele din partea superioară a scării de masă, deși un alt termen este mai des folosit - deja menționatul „mini-Neptun”.

Au fost descoperite primele super-Pământuri Alexandru Volschan i Dalea Fraila вокруг pulsar PSR B1257+12 în 1992. Cele două planete exterioare ale sistemului sunt poltergeysty fobetor - au o masă de aproximativ patru ori mai mare decât masa Pământului, care este prea mică pentru a fi giganți gazosi.

Primul super-Pământ din jurul unei stele din secvența principală a fost identificat de o echipă condusă de Râul Eugenioy în 2005. Se învârte în jurul Gliese 876 și a primit desemnarea Gliese 876 d (Anterior, doi giganți gazosi de dimensiunea lui Jupiter au fost descoperiți în acest sistem). Masa sa estimată este de 7,5 ori masa Pământului, iar perioada de revoluție în jurul lui este foarte scurtă, aproximativ două zile.

Există obiecte și mai fierbinți în clasa super-Pământ. De exemplu, descoperit în 2004 55 Kankri este, situată la patruzeci de ani lumină distanță, se învârte în jurul stelei sale în cel mai scurt ciclu al oricărei exoplanete cunoscute - doar 17 ore și 40 de minute. Cu alte cuvinte, un an la 55 de Cancri e durează mai puțin de 18 ore. Exoplaneta orbitează de aproximativ 26 de ori mai aproape de stea sa decât Mercur.

Apropierea de stele înseamnă că suprafața lui 55 Cancri e este ca interiorul unui furnal cu o temperatură de cel puțin 1760°C! Noile observații de la Telescopul Spitzer arată că 55 Cancri e are o masă de 7,8 ori mai mare și o rază de puțin mai mare de două ori mai mare decât a Pământului. Rezultatele lui Spitzer sugerează că aproximativ o cincime din masa planetei ar trebui să fie alcătuită din elemente și compuși de lumină, inclusiv apă. La această temperatură, asta înseamnă că aceste substanțe s-ar afla într-o stare „supercritică” între lichid și gaz și ar putea părăsi suprafața planetei.

Dar super-Pământurile nu sunt întotdeauna atât de sălbatice.În iulie anul trecut, o echipă internațională de astronomi care foloseau TESS a descoperit o nouă exoplanetă de acest gen în constelația Hidra, la aproximativ treizeci și unu de ani lumină de Pământ. Element marcat ca GJ 357 d (7) de două ori diametrul și de șase ori masa Pământului. Este situat la marginea exterioară a zonei rezidențiale a vedetei. Oamenii de știință cred că poate exista apă pe suprafața acestui super-Pământ.

ea a spus Diana Kosakovskși cercetător la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Heidelberg, Germania.

7. Planeta GJ 357 d - vizualizare

Un sistem pe orbită în jurul unei stele pitice, cu aproximativ o treime din dimensiunea și masa propriului nostru Soare și cu 40% mai rece, este suplimentat de planete terestre. GJ 357 b și un alt super pământ GJ 357 s. Studiul sistemului a fost publicat pe 31 iulie 2019 în revista Astronomy and Astrophysics.

În septembrie anul trecut, cercetătorii au raportat că un super-Pământ nou descoperit, la 111 ani lumină distanță, este „cel mai bun candidat de habitat cunoscut până acum”. Descoperit în 2015 de telescopul Kepler. K2-18b (8) foarte diferit de planeta noastră natală. Are mai mult de opt ori masa sa, ceea ce înseamnă că este fie un gigant de gheață precum Neptun, fie o lume stâncoasă cu o atmosferă densă, bogată în hidrogen.

Orbita K2-18b este de șapte ori mai aproape de steaua sa decât distanța Pământului față de Soare. Cu toate acestea, deoarece obiectul orbitează o pitică M roșu închis, această orbită se află într-o zonă potențial favorabilă vieții. Modelele preliminare prevăd că temperaturile pe K2-18b variază de la -73 la 46°C, iar dacă obiectul are aproximativ aceeași reflectivitate ca Pământul, temperatura medie a acestuia ar trebui să fie similară cu a noastră.

– a spus un astronom de la University College London în timpul unei conferințe de presă, Angelos Ciaras.

E greu să fii ca pământul

Un analog al Pământului (numit și o planetă geamănă a Pământului sau o planetă asemănătoare Pământului) este o planetă sau lună cu condiții de mediu similare cu cele găsite pe Pământ.

Miile de sisteme stelare exoplanetare descoperite până acum sunt diferite de sistemul nostru solar, confirmând așa-numitul ipoteza pământurilor rareI. Cu toate acestea, filozofii subliniază că universul este atât de imens încât undeva trebuie să existe o planetă aproape identică cu a noastră. Este posibil ca într-un viitor îndepărtat să se poată folosi tehnologia pentru a obține în mod artificial analogi ai Pământului prin așa-numitul. . La modă acum teoria multiteoriei ei sugerează, de asemenea, că un omolog pământesc ar putea exista într-un alt univers sau chiar să fie o versiune diferită a Pământului însuși într-un univers paralel.

În noiembrie 2013, astronomii au raportat că, pe baza datelor de la telescopul Kepler și alte misiuni, ar putea exista până la 40 de miliarde de planete de dimensiunea Pământului în zona locuibilă a stelelor asemănătoare soarelui și a piticelor roșii din galaxia Calea Lactee.

Distribuția statistică a arătat că cele mai apropiate dintre ele pot fi îndepărtate de la noi nu mai mult de doisprezece ani lumină. În același an, s-a confirmat că mai mulți candidați descoperiți de Kepler cu diametre mai mici de 1,5 ori raza Pământului sunt stele care orbitează în zona locuibilă. Cu toate acestea, abia în 2015 a fost anunțat primul candidat apropiat de Pământ - egzoplanetę Kepler-452b.

Probabilitatea de a găsi un analog Pământului depinde în principal de atributele cu care doriți să fiți. Condiții standard, dar nu absolute: dimensiunea planetei, gravitația la suprafață, dimensiunea și tipul stelei părinte (adică analogul solar), distanța și stabilitatea orbitale, înclinarea și rotația axială, geografie similară, prezența oceanelor, atmosfera și clima, magnetosferă puternică. .

Dacă acolo ar exista viață complexă, pădurile ar putea acoperi cea mai mare parte a suprafeței planetei. Dacă ar exista viață inteligentă, unele zone ar putea fi urbanizate. Cu toate acestea, căutarea analogiilor exacte cu Pământul poate induce în eroare din cauza circumstanțelor foarte specifice de pe și în jurul Pământului, de exemplu, existența Lunii afectează multe fenomene de pe planeta noastră.

Laboratorul de Habitabilitate Planetară de la Universitatea din Puerto Rico din Arecibo a întocmit recent o listă de candidați pentru analogii Pământului (9). Cel mai adesea, acest tip de clasificare începe cu dimensiunea și masa, dar acesta este un criteriu iluzoriu, având în vedere, de exemplu, Venus, care este aproape de noi, care are aproape aceeași dimensiune cu Pământul și ce condiții predomină asupra lui. , este cunoscut.

9. Exoplanete promițătoare - potențiali analogi ai Pământului, conform Laboratorului de Habitabilitate Planetară

Un alt criteriu frecvent citat este acela că analogul Pământului trebuie să aibă o geologie de suprafață similară. Cele mai apropiate exemple cunoscute sunt Marte și Titan și, deși există asemănări în ceea ce privește topografia și compoziția straturilor de suprafață, există și diferențe semnificative, cum ar fi temperatura.

Într-adevăr, multe materiale de suprafață și forme de relief apar numai ca rezultat al interacțiunii cu apa (de exemplu, argilă și roci sedimentare) sau ca un produs secundar al vieții (de exemplu, calcar sau cărbune), interacțiunea cu atmosfera, activitatea vulcanică, sau intervenția umană.

Astfel, un adevărat analog al Pământului trebuie creat prin procese similare, având o atmosferă, vulcani care interacționează cu suprafața, apă lichidă și o formă de viață.

In cazul atmosferei se presupune si efectul de sera. În cele din urmă, se folosește temperatura suprafeței. Este influențată de climă, care la rândul său este influențată de orbita și rotația planetei, fiecare dintre acestea introducând noi variabile.

Un alt criteriu pentru un analog ideal al pământului dătător de viață este că trebuie orbita în jurul analogului solar. Cu toate acestea, acest element nu poate fi pe deplin justificat, deoarece un mediu favorabil este capabil să ofere aspectul local a multor tipuri diferite de stele.

De exemplu, în Calea Lactee, majoritatea stelelor sunt mai mici și mai întunecate decât Soarele. Unul dintre ei a fost menționat mai devreme TRAPIST-1, se află la o distanță de 10 ani lumină în constelația Vărsător și este de aproximativ 2 ori mai mică și este de 1. ori mai puțin strălucitoare decât Soarele nostru, dar există cel puțin șase planete terestre în zona sa locuibilă. Aceste condiții pot părea nefavorabile pentru viață așa cum o cunoaștem, dar TRAPPIST-XNUMX are probabil o viață mai lungă înaintea noastră decât steaua noastră, așa că viața are încă destul timp să se dezvolte acolo.

Apa acoperă 70% din suprafața Pământului și este considerată una dintre condițiile de fier pentru existența formelor de viață cunoscute nouă. Cel mai probabil, lumea apei este o planetă Kepler-22b, situat în zona locuibilă a unei stele asemănătoare soarelui, dar mult mai mare decât Pământul, compoziția sa chimică reală rămâne necunoscută.

Realizat în 2008 de un astronom Michaela Meyeriar de la Universitatea din Arizona, studiile asupra prafului cosmic din vecinătatea stelelor nou formate precum Soarele arată că între 20 și 60% dintre analogii Soarelui avem dovezi ale formării planetelor stâncoase în procese similare cu cele care au dus la formarea Pământului.

P '2009 PI. Alan Boss de la Institutul de Știință Carnegie a sugerat că numai în galaxia noastră poate exista Calea Lactee 100 de miliarde de planete asemănătoare pământuluih.

În 2011, Jet Propulsion Laboratory (JPL) al NASA, de asemenea, pe baza observațiilor din misiunea Kepler, a concluzionat că aproximativ 1,4 până la 2,7% din toate stelele asemănătoare soarelui ar trebui să orbiteze în jurul planetelor de dimensiunea Pământului în zonele locuibile. Aceasta înseamnă că ar putea exista 2 miliarde de galaxii numai în galaxia Calea Lactee și presupunând că această estimare este adevărată pentru toate galaxiile, ar putea exista chiar și 50 de miliarde de galaxii în universul observabil. 100 de chintilioane.

În 2013, Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică, folosind o analiză statistică a datelor suplimentare Kepler, a sugerat că există cel puțin 17 miliarde de planete dimensiunea Pământului – fără a lua în considerare amplasarea acestora în zonele rezidențiale. Un studiu din 2019 a descoperit că planetele de dimensiunea Pământului ar putea orbita una dintre cele șase stele asemănătoare soarelui.

Model pe asemănare

Indicele de similaritate cu Pământul (ESI) este o măsură sugerată a asemănării unui obiect planetar sau satelit natural cu Pământul. A fost proiectat pe o scară de la zero la unu, Pământului fiind atribuită o valoare de unu. Parametrul este destinat să faciliteze compararea planetelor în baze de date mari.

ESI, propus în 2011 în revista Astrobiology, combină informații despre raza, densitatea, viteza și temperatura de suprafață a unei planete.

Site-ul web întreținut de unul dintre autorii articolului din 2011, Abla Mendes de la Universitatea din Puerto Rico, își dă calculele indexului pentru diferite sisteme exoplanetare. ESI lui Mendesa este calculat folosind formula prezentată în ilustrația 10unde x_i și x_i0 sunt proprietățile corpului extraterestre în raport cu Pământul, v_i exponentul ponderat al fiecărei proprietăți și numărul total de proprietăți. A fost construită pe bază Indicele de similitudine Bray-Curtis.

Ponderea atribuită fiecărei proprietăți, w_i, este orice opțiune care poate fi selectată pentru a evidenția anumite caracteristici față de altele sau pentru a atinge indicele sau pragurile de clasare dorite. Site-ul web clasifică, de asemenea, ceea ce descrie ca fiind posibilitatea de a trăi pe exoplanete și exo-luni în funcție de trei criterii: locație, ESI și sugestie privind posibilitatea de a menține organismele în lanțul trofic.

Drept urmare, s-a arătat, de exemplu, că al doilea ca mărime ESI din sistemul solar aparține lui Marte și are 0,70. Unele dintre exoplanetele enumerate în acest articol depășesc această cifră, iar unele au fost descoperite recent Tigarden b are cel mai mare ESI dintre toate exoplanetele confirmate, la 0,95.

Când vorbim despre exoplanete asemănătoare Pământului și locuibile, nu trebuie să uităm de posibilitatea unor exoplanete locuibile sau exoplanete satelit.

Existența oricăror sateliți naturali extrasolari nu a fost încă confirmată, dar în octombrie 2018 Prof. David Kipping a anunțat descoperirea unei potențiale exolună care orbitează în jurul obiectului Kepler-1625b.

Planetele mari din sistemul solar, cum ar fi Jupiter și Saturn, au luni mari care sunt viabile în anumite privințe. În consecință, unii oameni de știință au sugerat că planetele extrasolare mari (și planetele binare) pot avea sateliți la fel de mari, potențial locuibili. O lună de masă suficientă este capabilă să susțină o atmosferă asemănătoare Titanului, precum și apă lichidă la suprafață.

De un interes deosebit în acest sens sunt planetele extrasolare masive despre care se știe că se află în zona locuibilă (cum ar fi Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b și HD 37124 c) deoarece pot avea sateliți naturali cu apă lichidă la suprafață.

Viața în jurul unei stele roșii sau albe?

Înarmați cu aproape două decenii de descoperiri în lumea exoplanetelor, astronomii au început deja să-și formeze o imagine despre cum ar putea arăta o planetă locuibilă, deși cei mai mulți s-au concentrat pe ceea ce știm deja: o planetă asemănătoare Pământului, care orbitează în jurul unei pitici galbene. a noastra. Soarele, clasificat ca o stea de secvență principală de tip G. Și cum rămâne cu stelele M roșii mai mici, dintre care mai sunt multe în galaxia noastră?

Cum ar fi casa noastră dacă ar fi în jurul unei pitici roșii? Răspunsul este un pic asemănător Pământului și, în mare parte, nu a Pământului.

De pe suprafața unei astfel de planete imaginare, am vedea în primul rând un soare foarte mare. S-ar părea că de una și jumătate până la trei ori mai mult decât ceea ce avem în fața ochilor noștri, având în vedere proximitatea orbitei. După cum sugerează și numele, soarele va străluci roșu datorită temperaturii sale mai reci.

Piticile roșii sunt de două ori mai calde decât Soarele nostru. La început, o astfel de planetă poate părea puțin străină pentru Pământ, dar nu șocantă. Diferențele reale devin evidente doar atunci când realizăm că majoritatea acestor obiecte se rotesc în sincronizare cu steaua, așa că o parte se îndreaptă întotdeauna cu steaua ei, așa cum o face Luna noastră cu Pământul.

Aceasta înseamnă că cealaltă parte rămâne într-adevăr întunecată, deoarece nu are acces la o sursă de lumină - spre deosebire de Lună, care este ușor iluminată de Soare din cealaltă parte. De fapt, presupunerea generală este că partea de planetă care a rămas în lumina veșnică a zilei se va arde, iar cea care a plonjat în noaptea veșnică va îngheța. Totuși... nu ar trebui să fie așa.

Ani de zile, astronomii au exclus regiunea piticii roșii ca un teren de vânătoare a Pământului, crezând că împărțirea planetei în două părți complet diferite nu le-ar face pe niciuna dintre ele nelocuitoare. Cu toate acestea, unii notează că lumile atmosferice vor avea o circulație specifică care va determina acumularea de nori groși pe partea însorită pentru a preveni arderea suprafeței prin radiații intense. Curenții circulanți ar distribui, de asemenea, căldura pe întreaga planetă.

În plus, această îngroșare a atmosferei ar putea oferi o protecție importantă în timpul zilei împotriva altor pericole de radiații. Tinerii pitici roșii sunt foarte activi în primele câteva miliarde de ani de activitate, emitând erupții și radiații ultraviolete.

Este posibil ca norii groși să protejeze viața potențială, deși este mai probabil ca organismele ipotetice să se ascundă adânc în apele planetare. De fapt, oamenii de știință cred astăzi că radiațiile, de exemplu, în domeniul ultravioletei, nu împiedică dezvoltarea organismelor. La urma urmei, viața timpurie pe Pământ, din care au provenit toate organismele cunoscute nouă, inclusiv homo sapiens, s-au dezvoltat în condiții de radiații UV puternice.

Aceasta corespunde condițiilor acceptate pe cea mai apropiată exoplanetă asemănătoare Pământului cunoscută de noi. Astronomii de la Universitatea Cornell spun că viața de pe Pământ a suferit radiații mai puternice decât cele cunoscute Proxima-b.

Proxima-b, situată la doar 4,24 ani lumină de sistemul solar și cea mai apropiată planetă stâncoasă asemănătoare Pământului pe care o cunoaștem (deși nu știm aproape nimic despre aceasta), primește de 250 de ori mai multe raze X decât Pământul. De asemenea, poate experimenta niveluri letale de radiații ultraviolete pe suprafața sa.

Se crede că există condiții asemănătoare Proxima-b pentru TRAPPIST-1, Ross-128b (la aproape unsprezece ani lumină de Pământ în constelația Fecioarei) și LHS-1140 b (patruzeci de ani lumină de Pământ în constelația Cetus). sisteme.

Alte ipoteze privesc apariția unor organisme potențiale. Deoarece o pitică roșu închis ar emite mult mai puțină lumină, se presupune că, dacă planeta care o orbitează ar conține organisme asemănătoare plantelor noastre, acestea ar trebui să absoarbă lumina pe o gamă mult mai largă de lungimi de undă pentru fotosinteză, ceea ce ar însemna că „exoplanetele” ar putea să fie aproape negru în opinia noastră (Vezi si: ). Cu toate acestea, merită să ne dăm seama că plantele cu altă culoare decât verde sunt și ele cunoscute pe Pământ, absorbind lumina ușor diferit.

Recent, cercetătorii s-au interesat de o altă categorie de obiecte - piticele albe, asemănătoare ca mărime cu Pământul, care nu sunt strict stele, ci creează un mediu relativ stabil în jurul lor, radiind energie de miliarde de ani, ceea ce le face ținte interesante pentru cercetarea exoplanetară. .

Dimensiunea lor mică și, ca urmare, semnalul mare de tranzit al unei posibile exoplanete fac posibilă observarea potențialelor atmosfere planetare stâncoase, dacă există, cu telescoape de nouă generație. Astronomii doresc să folosească toate observatoarele construite și planificate, inclusiv telescopul James Webb, terestre. Telescop extrem de mareprecum și viitor origine, HabEx i LUGUARdacă acestea apar.

Există o problemă în acest domeniu în plină expansiune al cercetării, cercetării și explorării exoplanetelor, nesemnificativă în acest moment, dar una care poate deveni presantă în timp. Ei bine, dacă, datorită instrumentelor din ce în ce mai avansate, reușim în sfârșit să descoperim o exoplanetă - geamănul Pământului care îndeplinește toate cerințele complexe, umplut cu apă, aer și temperatură exact, iar această planetă va arăta „liberă”. , apoi fără tehnologie care să permită să zbori acolo la un moment rezonabil, realizând că poate fi un chin.

Dar, din fericire, nu avem încă o astfel de problemă.