Просочена земля

У січні 2020 року НАСА повідомило, що космічний корабель TESS виявив свою першу потенційно житло екзопланету розміром із Землю, що обертається навколо зірки на відстані близько 100 світлових років.

Планета є частиною Система TOI 700 (TOI означає TESS Об'єкти інтересу) - невелика, відносно холодна зірка, тобто карлик спектрального класу М, у сузір'ї Золота Рибка, що має всього близько 40% маси та розміру нашого Сонця та половину температури його поверхні.

Об'єкт названий TOI 700 d і є однією з трьох планет, що обертаються навколо свого центру, найдальшою від нього, що проходить шлях навколо зірки кожні 37 днів. Він розташований на такій відстані від TOI 700, щоб теоретично мати можливість утримувати на плаву рідку воду, розташовуючись у зоні. Він отримує близько 86% енергії, що наше Сонце дає Землі.

Однак моделювання навколишнього середовища, створене дослідниками з використанням даних супутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), показало, що TOI 700 d може поводитися інакше, ніж Земля. Оскільки вона обертається синхронно зі своєю зіркою (це означає, що одна сторона планети завжди знаходиться в денному світлі, а інша в темряві), то як формуються хмари і дме вітер, може бути для нас трохи екзотичним.

1. Порівняння Землі та TOI 700 d, з візуалізацією земної системи континентів на екзопланеті

Астрономи підтвердили відкриття за допомогою NASA. Космічний телескоп Спітцер, який щойно закінчив свою діяльність. Спочатку Toi 700 була неправильно класифікована як набагато гарячіша, що змусило астрономів повірити в те, що всі три планети обертаються надто близько одна до одної і, отже, надто гарячі для підтримання життя.

— сказала Емілі Гілберт, член команди університету Чикаго, під час презентації відкриття. -

Дослідники сподіваються, що у майбутньому такі інструменти, як Космічний телескоп Джеймса Веббаякі НАСА планує розмістити в космосі в 2021 році, вони зможуть визначити, чи є планети атмосфера, і зможуть вивчити її склад.

Дослідники використовували комп'ютерне програмне забезпечення для моделювання гіпотетичного клімату планети TOI 700 d. Оскільки поки що невідомо, які гази можуть перебувати в її атмосфері, були випробувані різні варіанти та сценарії, у тому числі варіанти, що передбачають сучасну земну атмосферу (77% азоту, 21% кисню, метан та вуглекислий газ), ймовірний склад атмосфери Землі 2,7 млрд років тому (в основному метан та вуглекислий газ) і навіть марсіанської атмосфери (багато вуглекислого газу), яка, ймовірно, існувала там 3,5 млрд років тому.

З цих моделей було виявлено, якщо атмосфера TOI 700 d містить комбінацію метану, вуглекислого газу або водяної пари, планета може бути житло. Тепер команда має підтвердити ці гіпотези за допомогою вищезгаданого телескопа Вебба.

У той же час, кліматичні симуляції, проведені НАСА, показують, що і земної атмосфери, і тиску газу недостатньо, щоб утримувати рідку воду на своїй поверхні. Якби ми помістили на TOI 700 d та ж кількість парникових газів, що і на Землі, температура поверхні все одно була б нижчою за нуль.

Моделювання, проведене всіма командами, що беруть участь, показує, що клімат планет навколо маленьких і темних зірок, таких як TOI 700, однак, сильно відрізняється від того, з чим ми стикаємося на нашій Землі.

Цікаві новини

Більшість того, що ми знаємо про екзопланети або планети, що обертаються навколо Сонячної системи, виходить із космосу. Він сканував небо з 2009 по 2018 рік і виявив понад 2600 планет поза нашою Сонячною системою.

Потім НАСА передало естафету першовідкривача зонду TESS(2), запущеному в космос у квітні 2018 р. у перший рік його роботи, а також дев'ятистам непідтвердженим об'єктам цього типу. У пошуках невідомих астрономам планет обсерваторія прошерстить все небо, надивившись 200 XNUMX. найяскравіші зірки.

2. Транзитний супутник на дослідження екзопланет

TESS використовує серію систем ширококутних камер. Він здатний вивчати масу, розмір, щільність та орбіту великої групи малих планет. Супутник працює за методом дистанційний пошук провалів яскравості потенційно вказуючи на планетарні транзити – проходження об'єктів орбітою перед гранями своїх батьківських зірок.

Останні кілька місяців стали низкою надзвичайно цікавих відкриттів, зроблених частково завдяки ще щодо нової космічної обсерваторії, частково за допомогою інших інструментів, зокрема наземних. За кілька тижнів до нашої зустрічі з близнюком Землі з'явилася інформація про виявлення планети, що обертається навколо двох сонців, як Татуїн із «Зоряних війн»!

Планета TOI 1338 р. н знайдено за тисячу триста світлових років від нас, у сузір'ї Художника. Його розмір знаходиться між розмірами Нептуна та Сатурна. Об'єкт відчуває регулярні взаємні затемнення своїх зірок. Вони обертаються навколо один одного з п'ятнадцятиденним циклом, один трохи більший від нашого Сонця, а інший набагато менший.

У червні 2019 року з'явилася інформація про те, що буквально на наших космічних задвірках виявлено дві планети земного типу. Про це повідомляється у статті, опублікованій у журналі «Астрономія та астрофізика». Обидва об'єкти розташовані в ідеальній зоні, де може утворюватися вода. Вони, ймовірно, мають кам'янисту поверхню і обертаються навколо Сонця, відомі як зірка Тигардену (3), розташований лише в 12,5 світлових роках від Землі.

– сказав головний автор відкриття, Матіас Зехмайстер, науковий співробітник Інституту астрофізики Геттінгенського університету, Німеччина. -

3. Зіркова система Тігарден, візуалізація

У свою чергу, невідомі світи, що інтригують, відкриті TESS у липні минулого року, обертаються навколо UCAC старс4 191-004642, сімдесят три світлові роки від Землі.

Планетарна система із зіркою-господарем, яка тепер позначена як TOI 270містить не менше трьох планет. Один з них, ТОІ 270 с, трохи більші за Землю, дві інші — міні-Нептуни, що належать до класу планет, що не існують у нашій Сонячній системі. Зірка холодна і не дуже яскрава, приблизно на 40% менша і менш масивна, ніж Сонце. Температура його поверхні приблизно на дві третини вища, ніж у нашого власного зіркового компаньйона.

Сонячна система TOI 270 розташована у сузір'ї Художника. Планети, що його складають, обертаються так близько до зірки, що їхні орбіти можуть вписатися в систему супутників-компаньйонів Юпітера (4).

4. Порівняння системи TOI 270 із системою Юпітер

Подальші дослідження цієї системи можуть виявити додаткові планети. Ті, що обертаються далі від Сонця, ніж на орбіті TOI 270 d, можуть бути досить холодними, щоб утримувати рідку воду і, зрештою, зародитися життя.

TESS варто придивитися

Незважаючи на відносно велику кількість відкриттів малих екзопланет, більшість їхніх батьківських зірок знаходяться на відстані від 600 до 3 метрів. світлових років від Землі — надто далеко й надто темно для докладних спостережень.

На відміну від "Кеплера", основним завданням TESS є пошук планет навколо найближчих сусідів Сонця, досить яскравих, щоб їх можна було спостерігати зараз і пізніше за допомогою інших інструментів. З квітня 2018 року до цього часу TESS вже виявила понад 1500 планет-кандидатів. Більшість їх більш ніж удвічі більше Землі, які звернення по орбіті займає менше десяти днів. В результаті вони отримують набагато більше тепла, ніж наша планета, і вони дуже гарячі, щоб на поверхні могла існувати рідка вода.

Саме рідка вода потрібна для того, щоб екзопланета стала придатною для життя. Він є живильним середовищем для хімічних речовин, які можуть взаємодіяти один з одним.

Теоретично вважається, що екзотичні форми життя могли існувати в умовах високого тиску або дуже високих температур - як у випадку з екстремофілами, виявленими поблизу гідротермальних джерел, або з мікробами, захованими майже на кілометр під західно-антарктичним льодовиковим щитом.

Однак відкриття таких організмів стало можливим завдяки тому, що люди змогли безпосередньо вивчити екстремальні умови, в яких вони живуть. На жаль, їх не вдалося виявити у далекому космосі, особливо з відстані багатьох світлових років.

Пошук життя і навіть житла за межами нашої Сонячної системи, як і раніше, повністю залежить від дистанційного спостереження. Бачні рідкі водні поверхні, що створюють потенційно сприятливі умови для життя, здатні взаємодіяти з атмосферою нагорі, створюючи біосигнатури, що дистанційно виявляються, видимі в наземні телескопи. Це можуть бути відомі із Землі склади газів (кисень, озон, метан, вуглекислий газ та водяна пара) або компоненти атмосфери древньої Землі, наприклад, 2,7 млрд років тому (в основному метан та вуглекислий газ, але не кисень). ).

У пошуках місця "в самий раз" і планети, яка там мешкає.

З моменту відкриття 51 Pegasi b у 1995 році було ідентифіковано більше XNUMX екзопланет. Сьогодні ми точно знаємо, що більшість зірок нашої галактики та Всесвіту оточені планетними системами. Але лише кілька десятків знайдених екзопланет є потенційно заселеними світами.

Що робить екзопланету придатною для життя?

Основна умова – це згадана рідка вода на поверхні. Щоб це було можливо, нам потрібна насамперед ця тверда поверхня, тобто. кам'яниста земляале також атмосфера, і досить щільний, щоб створювати тиск та впливати на температуру води.

Вам також потрібно правильна зіркаякий не обрушує на планету надто багато радіації, що здуває атмосферу та знищує живі організми. Кожна зірка, в тому числі і наше Сонце, постійно випромінює величезні дози радіації, тому для життя, безсумнівно, було б корисно захиститися від неї. магнітне полеяк вироблено рідким металевим ядром Землі

Проте оскільки можуть існувати й інші механізми захисту життя від радіації, це лише бажаний елемент, а не необхідна умова.

Традиційно інтерес астрономів викликає зони життя (екосфери) у зоряних системах. Це області навколо зірок, де переважна температура не дозволяє воді постійно кипіти чи замерзати. Про такий район часто говорять «Златовласька зона»тому що «на все життя саме», що відсилає до мотивів популярної дитячої казки (5).

5. Зона життя навколо зірки

І що ми знаємо зараз про екзопланети?

Відкриття, зроблені на сьогоднішній день, показують, що різноманітність планетарних систем дуже велика. Єдині планети, про які ми щось знали близько трьох десятків років тому, знаходилися в Сонячній системі, тому ми думали, що маленькі та тверді об'єкти обертаються навколо зірок, і лише далі від них є простір, відведений для великих газоподібних планет.

Виявилося, однак, що жодних «законів» щодо розташування планет немає взагалі. Ми зустрічаємо газові гіганти, які майже труться за свої зірки (так звані гарячі юпітери), а також компактні системи щодо невеликих планет, такі як TRAPPIST-1 (6). Іноді планети рухаються дуже ексцентричними орбітами навколо подвійних зірок, а також зустрічаються «блукаючі» планети, швидше за все, викинуті з молодих систем, що вільно пливуть у міжзоряній порожнечі.

6. Візуалізація планет системи TRAPPIST-1

Таким чином, замість близької подібності ми бачимо велику різноманітність. Якщо це відбувається на системному рівні, чому умови екзопланети повинні нагадувати все, що ми знаємо з найближчого оточення?

І, опускаючись ще нижче, чому форми гіпотетичного життя мають бути схожі на відомі нам?

Супер категорія

На основі даних, зібраних Кеплером, у 2015 році один учений НАСА підрахував, що у нашій Галактиці є мільярд схожих на Землю планетI. Багато астрофізиків наголошували, що це була консервативна оцінка. Дійсно, подальші дослідження показали, що Чумацький Шлях може бути домом для 10 мільярдів земних планет.

Вчені не хотіли покладатися виключно на планети, знайдені Кеплером. Метод транзиту, використовуваний у цьому телескопі, краще підходить для виявлення більших планет (таких як Юпітер), ніж планет розміром із Землю. Це означає, що дані Кеплера, ймовірно, трохи фальсифікують кількість планет, подібних до нашої.

Знаменитий телескоп спостерігав крихітні провали в яскравості зірки, викликані проходженням перед нею планети. Більші об'єкти зі зрозумілих причин блокують більше світла від своїх зірок, що полегшує їхнє виявлення. Метод Кеплера був орієнтований на маленькі, не найяскравіші зірки, маса яких становила близько третини маси нашого Сонця.

Телескоп Кеплер, хоч і не дуже добре працював у пошуках малих планет, виявив досить велику кількість так званих суперземлів. Так називають екзопланети з масою більше Землі, але значно менше Урана і Нептуна, які в 14,5 і 17 разів важчі за нашу планету відповідно.

Таким чином, термін «суперземля» відноситься тільки до маси планети, тобто він не відноситься до поверхневих умов або житла. Існує також альтернативний термін "газові карлики". На думку деяких, він може бути точнішим для об'єктів у верхній частині шкали мас, хоча найчастіше використовується інший термін — уже згаданий «міні-нептун».

Перші суперземлі були відкриті Олександр Вольщан i Даля Фрайла навколо пульсари PSR B1257+12 1992 року. Дві зовнішні планети системи полтергейти fobetor - вони мають масу приблизно в чотири рази більше за масу Землі, яка занадто мала, щоб бути газовими гігантами.

Перша суперземля навколо зірки головної послідовності була ідентифікована командою під командуванням Еудженіо Ріверy у 2005 році. Він обертається навколо Glize 876 і отримав позначення Глізе 876 д (Раніше в цій системі були виявлені два газові гіганти розміром з Юпітер). Його передбачувана маса у 7,5 разів перевищує масу Землі, а період обігу навколо нього дуже короткий, близько двох днів.

У класі суперземлі є ще гарячіші об'єкти. Наприклад, виявлений 2004 р. 55 Канкрі є, що знаходиться в сорока світлових роках від нас, обертається навколо своєї зірки за найкоротшим циклом серед усіх відомих екзопланет - всього 17 годин 40 хвилин. Іншими словами, рік на 55 Cancri e займає не більше 18 годин. Екзопланета обертається приблизно в 26 разів ближче до своєї зірки, ніж Меркурій.

Близькість до зірки означає, що поверхня 55 Cancri e подібна до внутрішньої частини доменної печі з температурою не нижче 1760°C! Нові спостереження з телескопа Спітцер показують, що 55 Cancri e має масу в 7,8 рази більше і радіус трохи більш ніж удвічі більший, ніж у Землі. Результати, отримані зі «Спітцера», свідчать, що близько однієї п'ятої маси планети мають становити елементи та легкі сполуки, включаючи воду. За такої температури це означає, що ці речовини перебували б у «надкритичному» стані між рідиною та газом і могли б залишити поверхню планети.

Але суперземлі не завжди такі «дикі». У липні минулого року міжнародна група астрономів за допомогою TESS виявила нову екзопланету такого роду в сузір'ї Гідри, приблизно за тридцять один світловий рік від Землі. Об'єкт зазначено як GDJ 357 d (7) у два рази більше за діаметр і в шість разів більше за масу Землі. Він розташований на зовнішній околиці житлового району зірки. Вчені вважають, що на поверхні цієї суперземлі може бути вода.

- Вона сказала Діана Косаковськата науковий співробітник Інституту астрономії Макса Планка у Гейдельберзі, Німеччина.

7. Планета GJ 357 d - візуалізація

Система на орбіті навколо карликової зірки, розміром і масою приблизно за одну третину від нашого власного Сонця і на 40% холодніше, доповнюється земними планетами. GJ 357 b і ще одна суперземля GJ 357 с. Дослідження системи було опубліковано 31 липня 2019 року в журналі «Астрономія та астрофізика».

У вересні минулого року дослідники повідомили, що нещодавно виявлена ​​суперземля, що знаходиться в 111 світлових роках від нас, є «кращим кандидатом на місце проживання, відомим на даний момент». Виявлено у 2015 році телескопом Кеплер. K2-18b (8) сильно відрізняється від нашої рідної планети. Його маса більш ніж у вісім разів перевищує його масу, а це означає, що це або крижаний гігант, подібний до Нептуна, або кам'янистий світ із щільною, багатою воднем атмосферою.

Орбіта K2-18b у сім разів ближче до своєї зірки, ніж відстань Землі від Сонця. Однак, оскільки об'єкт обертається навколо темно-червоного М-карлика, ця орбіта знаходиться у потенційно сприятливій для життя зоні. Попередні моделі передбачають, що температура на К2-18b знаходиться в межах від -73 до 46 ° C, і якщо об'єкт має приблизно таку ж відбивну здатність, як Земля, його середня температура має бути схожою на нашу.

– сказав астроном із Університетського коледжу Лондона під час прес-конференції, Анджелос Сіарас.

Бути схожим на Землю складно

Аналог Землі (також званий близнюком Землі або схожою на Землю планетою) - це планета або місяць з умовами навколишнього середовища, подібними до тих, які можна знайти на Землі.

Тисячі екзопланетних зоряних систем, виявлених на сьогодні, відрізняються від нашої Сонячної системи, що підтверджує так зване гіпотеза рідкісної земліI. Однак філософи вказують, що Всесвіт настільки величезний, що десь має бути планета, майже ідентична нашій. Ймовірно, що у майбутньому з'явиться можливість використовувати технологію для штучного отримання аналогів Землі шляхом т.зв. . Модно зараз теорія мультитеорії вони також припускають, що земний аналог може існувати в іншому всесвіті або навіть бути іншою версією самої Землі в паралельному всесвіті.

У листопаді 2013 року астрономи повідомили, що, ґрунтуючись на даних телескопа Кеплер та інших місій, у населеній зоні сонцеподібних зірок та червоних карликів у галактиці Чумацький Шлях може бути до 40 мільярдів планет розміром із Землю.

Статистичний розподіл показав, що найближчі їх можуть бути віддалені від нас лише на дванадцять світлових років. У тому ж році було підтверджено, що кілька виявлених Кеплером кандидатів з діаметрами, що менш ніж в 1,5 рази перевищують радіус Землі, звертаються навколо зірок у зоні, що живе. Проте лише у 2015 році було оголошено першого близького до Землі кандидата – екзопланета Kepler-452b.

Можливість знайти аналог Землі залежить в основному від атрибутів, на які ви хочете бути схожими. Стандартні, але не абсолютні умови: розмір планети, гравітація на поверхні, розмір і тип батьківської зірки (тобто аналог сонячної), орбітальна відстань та стабільність, осьовий нахил та обертання, схожа географія, наявність океанів, атмосфера та клімат, сильна магнітосфера . .

Якби там існувало складне життя, ліси могли б покрити більшу частину поверхні планети. Якби існувало розумне життя, деякі райони можна було б урбанізувати. Однак пошук точних аналогій із Землею може бути оманливим через дуже специфічні обставини на Землі та навколо неї, наприклад, існування Місяця впливає на багато явищ на нашій планеті.

Лабораторія планетарної проживання Університету Пуерто-Ріко в Аресібо нещодавно склала список кандидатів в аналоги Землі (9). Найчастіше цей тип класифікації починається з розміру та маси, але це ілюзорний критерій, враховуючи, наприклад, близьку до нас Венеру, яка майже такого ж розміру, як Земля, та які умови на ній переважають. це відомо.

9. Перспективні екзопланети – потенційні аналоги Землі, на думку Лабораторії планетарної прожитку.

Інший часто згадуваний критерій у тому, що аналог Землі повинен мати схожу з нею геологію поверхні. Найближчими відомими прикладами є Марс і Титан, і хоча є подібність до топографії та складу поверхневих шарів, існують також значні відмінності, такі як температура.

Адже багато поверхневих матеріалів і форм рельєфу виникають тільки в результаті взаємодії з водою (наприклад, глина і осадові породи) або як побічний продукт життя (наприклад, вапняк або вугілля), взаємодії з атмосферою, вулканічної діяльності або втручання людини.

Таким чином, істинний аналог Землі має бути створений за допомогою аналогічних процесів, що мають атмосферу, вулкани, що взаємодіють із поверхнею, рідку воду та деяку форму життя.

Що стосується атмосфери також передбачається парниковий ефект. Зрештою, використовується температура поверхні. На нього впливає клімат, на який, у свою чергу, впливають орбіта та обертання планети, кожна з яких запроваджує нові змінні.

Ще одним критерієм ідеального аналога цілющої землі є те, що він має орбіта навколо аналога Сонця. Однак цей елемент не може бути повністю виправданий, оскільки сприятливе середовище здатне забезпечити локальну появу безлічі різних типів зірок.

Наприклад, у Чумацькому Шляху більшість зірок менші і темніші за Сонце. Один із них згадувався раніше ТРАПІСТ-1, знаходиться на відстані 10 світлових років у сузір'ї Водолія і приблизно в 2 рази менше і становить 1 раз менше яскраве, ніж наше Сонце, але в його населеній зоні є як мінімум шість планет земного типу. Ці умови можуть здатися несприятливими для життя в тому вигляді, в якому ми його знаємо, але у TRAPPIST-XNUMX, ймовірно, попереду ще довге життя, ніж у нашої зірки, тому життя ще має багато часу для розвитку там.

Вода покриває 70% поверхні Землі і вважається однією із залізних умов існування відомих нам форм життя. Швидше за все, водний світ – це планета Кеплер-22п, розташована в зоні сонцеподібної зірки, але набагато більша за Землю — її реальний хімічний склад залишається невідомим.

Проведено у 2008 році астрономом Мікаела Мейєра з університету Арізони дослідження космічного пилу на околицях нещодавно утворених зірок, подібних до Сонця, показують, що від 20 до 60% аналогів Сонця у нас є докази формування кам'янистих планет у процесах, подібних тим, що привели до утворення Землі.

У 2009 р Алан Бос з Наукового інституту Карнегі припустили, що тільки в нашій галактиці Чумацький Шлях може існувати 100 мільярдів землеподібних планетh.

У 2011 році Лабораторія реактивного руху НАСА (JPL), також ґрунтуючись на спостереженнях місії «Кеплер», дійшла висновку, що приблизно від 1,4 до 2,7% усіх сонцеподібних зірок мають обертатися навколо планет розміром із Землю у житлових зонах. Це означає, що тільки в галактиці Чумацький Шлях може бути 2 мільярди галактик, і якщо припустити, що ця оцінка вірна для всіх галактик, у спостережуваному Всесвіті може бути навіть 50 мільярдів галактик. 100 квінтильйонів.

У 2013 році Гарвард-Смітсонівський астрофізичний центр, використовуючи статистичний аналіз додаткових даних Кеплера, припустив, що існує як мінімум 17 мільярдів планет розмір Землі – не враховуючи їх розташування у житлових зонах. Дослідження 2019 року показало, що планети розміром із Землю можуть обертатися навколо однієї із шести сонцеподібних зірок.

Візерунок на зразок

Індекс схожості із Землею (ESI) — це запропонована характеристика схожості планетарного об'єкта чи природного супутника із Землею. Він був розроблений за шкалою від нуля до одиниці, причому Землі було присвоєно значення один. Параметр призначений для полегшення порівняння планет у великих базах даних.

ESI, запропонований в 2011 році в журналі Astrobiology, об'єднує інформацію про радіус планети, щільність, швидкість і температуру поверхні.

Веб-сайт, який підтримується одним із авторів статті 2011 року, Абла Мендес з Університету Пуерто-Ріко наводить свої розрахунки індексів для різних екзопланетних систем. ESI Мендеси розраховується за формулою, показаною на ілюстрація 10де х_i і х_i0 - властивості позаземного тіла по відношенню до Землі, v_i зважений показник ступеня кожної властивості та загальна кількість властивостей. Він був побудований на основі Індекс подібності Брея-Кертіса.

Вага, привласнена кожному властивості, w_i, це будь-який параметр, який можна вибрати, щоб виділити певні функції в порівнянні з іншими або отримати бажані граничні значення індексу або ранжирування. Веб-сайт також класифікує те, що він описує як можливість жити на екзопланетах та екзо-лунах, відповідно до трьох критеріїв: місцезнаходження, ESI та припущення про можливість утримання організмів у харчовому ланцюжку.

В результаті було показано, наприклад, що другий за величиною ESI Сонячної системи належить Марсу і становить 0,70. Деякі екзопланети, перелічені у цій статті, перевищують цю цифру, а деякі нещодавно виявлені Тігарден б у нього найвищий ESI із усіх підтверджених екзопланет – 0,95.

Коли ми говоримо про землеподібні та населені екзопланети, ми не повинні забувати про можливість існування екзопланет або екзопланет-супутників.

Існування будь-яких природних позасонячних супутників ще не підтверджено, але у жовтні 2018 року проф. Девід Кіпінг оголосили про виявлення потенційної екзолуни на орбіті об'єкта Кеплер-1625п.

Великі планети Сонячної системи, такі як Юпітер та Сатурн, мають великі супутники, які у деяких відносинах життєздатні. Отже, деякі вчені припустили, що великі позасонячні планети (і подвійні планети) можуть мати такі ж великі потенційно населені супутники. Місяць достатньої маси здатний підтримувати атмосферу, подібну до Титану, а також рідку воду на поверхні.

Особливий інтерес у цьому відношенні представляють масивні позасонячні планети, які, як відомо, знаходяться в житловій зоні (такі як Глізе 876 b, 55 Рака f, Іпсилон Андромеди d, 47 Великої Ведмедиці b, HD 28185 b та HD 37124 c), оскільки вони потенційно можуть мати природні супутники із рідкою водою на поверхні.

Життя навколо червоної чи білої зірки?

Астрономи, озброєні майже двома десятиліттями відкриттів у світі екзопланет, вже почали формувати картину того, як могла б виглядати придатна для життя планета, хоча більшість з них зосередилися на тому, що ми вже знаємо: планета, подібна до Землі, обертається навколо жовтого карлика, подібного нашому. Сонце, яке класифікується як зірка G-типу, з головною послідовністю. А як щодо менших червоних М-зірок, яких у нашій Галактиці набагато більше?

Яким міг би бути наш будинок, якби він був на орбіті червоного карлика? Відповідь трохи схожа на Землю і значною мірою не схожа на Землю.

З поверхні такої уявної планети ми насамперед побачили б дуже велике сонце. Здавалося б, у півтора-три рази більше, ніж те, що маємо зараз перед очима, враховуючи близькість орбіти. Як можна здогадатися з назви, сонце світитиметься червоним через його нижчу температуру.

Червоні карлики вдвічі тепліші за наше Сонце. Спочатку така планета може здатися трохи чужою для Землі, але не шокуючої. Реальні відмінності стають очевидними лише тоді, коли ми розуміємо, що більшість цих об'єктів обертаються синхронно із зіркою, тому одна сторона завжди звернена до своєї зірки, як наш Місяць до Землі.

Це означає, що інша сторона залишається справді темною, тому що не має доступу до джерела світла – на відміну від Місяця, який трохи освітлюється Сонцем з іншого боку. Насправді, за загальним припущенням, частина планети, що залишилася у вічному денному світлі, вигоріла б, а та, що поринула у вічну ніч, замерзла б. Однак... так не має бути.

Протягом багатьох років астрономи виключали область червоних карликів як земні мисливські угіддя, вважаючи, що поділ планети на дві різні частини не зробить жодну з них непридатною для життя. Однак деякі відзначають, що атмосферні світи матимуть специфічну циркуляцію, яка змусить густі хмари накопичуватися із сонячного боку, щоб запобігти опіку поверхні інтенсивним випромінюванням. Циркуляційні течії також розподіляли тепло по всій планеті.

Крім того, це ущільнення атмосфери могло б забезпечити важливий денний захист від радіаційних небезпек. Молоді червоні карлики у перші кілька мільярдів років своєї діяльності дуже активні, випромінюють спалахи та ультрафіолетове випромінювання.

Густі хмари, ймовірно, захистять потенційне життя, хоча гіпотетичні організми з більшою ймовірністю ховатимуться глибоко у планетарних водах. Насправді вчені сьогодні вважають, що випромінювання, наприклад, в ультрафіолетовому діапазоні не перешкоджає розвитку організмів. Адже раннє життя на Землі, від якої походять всі відомі нам організми, у тому числі і homo sapiens, розвивалося в умовах сильного УФ-випромінювання.

Це відповідає умовам, прийнятим на найближчій із відомих нам землеподібних екзопланет. Астрономи з Корнельського університету кажуть, що життя на Землі пережило сильніше випромінювання, ніж відоме з Проксима-б.

Проксима-b, розташована всього в 4,24 світлових роки від Сонячної системи та найближча відома нам кам'яна планета, схожа на Землю (хоча ми майже нічого про неї не знаємо), отримує у 250 разів більше рентгенівських променів, ніж Земля. Він також може зазнавати смертельних рівнів ультрафіолетового випромінювання на своїй поверхні.

Передбачається, що умови, подібні до Проксім-b, існують у TRAPPIST-1, Ross-128b (майже одинадцять світлових років від Землі в сузір'ї Діви) і LHS-1140 b (сорок світлових років від Землі в сузір'ї Кіта). системи.

Інші припущення стосуються поява потенційних організмів. Оскільки темно-червоний карлик випромінював би набагато менше світла, передбачається, що якби планета, що обертається навколо нього, містила б організми, що нагадують наші рослини, їм довелося б поглинати світло у значно ширшому діапазоні довжин хвиль для фотосинтезу, а це означало б, що “екзопланети” могли б бути майже з погляду чорними(Дивіться також: ). Однак тут варто усвідомити, що на Землі також відомі рослини з іншим кольором, крім зеленого, що трохи інакше поглинають світло.

Останнім часом дослідників зацікавила ще одна категорія об'єктів — білі карлики, схожі за розміром на Землю, які строго не є зірками, але створюють навколо себе відносно стабільне середовище, випромінюючи енергію протягом мільярдів років, що робить їх мішенями, що інтригують, для екзопланетних досліджень. .

Їх невеликий розмір і, як наслідок, великий транзитний сигнал можливої ​​екзопланети дають можливість спостерігати потенційні кам'янисті планетарні атмосфери, якщо є, за допомогою телескопів нового покоління. Астрономи хочуть використовувати всі побудовані та плановані обсерваторії, включаючи телескоп Джеймса Уебба, земні Надзвичайно великий телескоптак і майбутні походження, HabEx i ЛЮВУАРякщо вони виникнуть.

У цій області досліджень, досліджень і досліджень екзопланет, що чудово розширюється, є одна проблема, незначна на даний момент, але та, яка згодом може виявитися нагальною. Ну, а якщо завдяки все більш досконалим приладам нам, нарешті, вдасться відкрити екзопланету - близнюка Землі, що відповідає всім складним вимогам, наповнену водою, повітрям і температурою в самий раз, та ще й ця планета виглядатиме "вільно", то без техніки, що дозволяє летіти туди в якийсь розумний час, усвідомлювати це може бути мукою.

Але, на щастя, у нас поки що немає такої проблеми.