напоена земя

През януари 2020 г. НАСА съобщи, че космическият кораб TESS е открил първата си потенциално обитаема екзопланета с размери на Земята, обикаляща около звезда на около 100 светлинни години.

Планетата е част Система TOI 700 (TOI означава TESS Обекти на интерес) е малка, сравнително студена звезда, тоест джудже от спектрален клас M, в съзвездието Златна рибка, имаща само около 40% от масата и размера на нашето Слънце и половината от температурата на неговата повърхност.

Именуван обект TOI 700 d и е една от трите планети, които се въртят около центъра си, най-отдалечената от него, преминавайки по пътя около звезда на всеки 37 дни. Намира се на такова разстояние от TOI 700, че теоретично да може да поддържа течна вода на повърхността, намираща се в обитаемата зона. То получава около 86% от енергията, която нашето Слънце дава на Земята.

Въпреки това, симулации на околната среда, създадени от изследователите, използващи данни от спътника за изследване на транзитната екзопланета (TESS), показаха, че TOI 700 d може да се държи много различно от Земята. Тъй като се върти в синхрон със своята звезда (което означава, че едната страна на планетата винаги е на дневна светлина, а другата в тъмнина), начинът, по който се образуват облаците и духа вятърът, може да бъде малко екзотичен за нас.

1. Сравнение на Земята и TOI 700 d, с визуализация на земната система от континенти на екзопланета

Астрономите потвърдиха откритието си с помощта на НАСА. Космически телескоп Spitzerкоято току-що е приключила дейността си. Първоначално Toi 700 беше погрешно класифициран като много по-горещ, което накара астрономите да вярват, че и трите планети са твърде близо една до друга и следователно твърде гореща, за да поддържат живот.

Емили Гилбърт, член на екипа на Чикагския университет, каза по време на представянето на откритието. -

Изследователите се надяват, че в бъдеще инструменти като напр Космически телескоп Джеймс Уебкоито НАСА планира да постави в космоса през 2021 г., те ще могат да определят дали планетите имат атмосфера и ще могат да изучават нейния състав.

Изследователите са използвали компютърен софтуер за хипотетично моделиране на климата планета TOI 700 d. Тъй като все още не е известно какви газове могат да бъдат в нейната атмосфера, бяха тествани различни варианти и сценарии, включително опции, които предполагат съвременната земна атмосфера (77% азот, 21% кислород, метан и въглероден диоксид), вероятният състав на земната атмосфера преди 2,7 милиарда години (предимно метан и въглероден диоксид) и дори на марсианската атмосфера (много въглероден диоксид), която вероятно е съществувала там преди 3,5 милиарда години.

От тези модели беше установено, че ако атмосферата на TOI 700 d съдържа комбинация от метан, въглероден диоксид или водна пара, планетата може да бъде обитаема. Сега екипът трябва да потвърди тези хипотези с помощта на гореспоменатия телескоп Webb.

В същото време климатичните симулации, проведени от НАСА, показват, че както земната атмосфера, така и налягането на газа не са достатъчни, за да задържат течна вода на повърхността си. Ако поставим същото количество парникови газове върху TOI 700 d като на Земята, температурата на повърхността все още ще бъде под нулата.

Симулациите на всички участващи екипи показват, че климатът на планетите около малки и тъмни звезди като TOI 700 обаче е много различен от този, който изпитваме на нашата Земя.

Интересна новина

Повечето от това, което знаем за екзопланетите или планетите, обикалящи около Слънчевата система, идва от космоса. Той сканира небето от 2009 до 2018 г. и открива над 2600 планети извън нашата слънчева система.

Тогава НАСА предаде щафетата на откритието на сондата TESS(2), изстреляна в космоса през април 2018 г. през първата година на експлоатация, както и на деветстотин непотвърдени обекта от този тип. В търсене на планети, непознати за астрономите, обсерваторията ще обиколи цялото небе, след като е видяла достатъчно от 200 XNUMX. най-ярките звезди.

2. Транзитен спътник за изследване на екзопланети

TESS използва серия от широкоъгълни камери. Той е в състояние да изучава масата, размера, плътността и орбитата на голяма група малки планети. Сателитът работи по метода дистанционно търсене на спадове в яркостта потенциално сочещи към планетарни транзити - преминаването на обекти в орбита пред лицата на техните родителски звезди.

Последните няколко месеца бяха поредица от изключително интересни открития, отчасти благодарение на все още сравнително новата космическа обсерватория, отчасти с помощта на други инструменти, включително наземни. През седмиците преди срещата ни с близнака на Земята се разчу за откриването на планета, обикаляща около две слънца, точно като Татуин от Междузвездни войни!

TOI планета 1338 b намерен на XNUMX светлинни години от нас, в съзвездието на художника. Размерът му е между размерите на Нептун и Сатурн. Обектът изпитва редовни взаимни затъмнения на своите звезди. Те се въртят един около друг в петнадесетдневен цикъл, единият е малко по-голям от нашето Слънце, а другият е много по-малък.

През юни 2019 г. се появи информация, че две планети от земен тип са открити буквално в космическия ни двор. Това се съобщава в статия, публикувана в списанието Astronomy and Astrophysics. И двете съоръжения са разположени в идеална зона, където може да се образува вода. Те вероятно имат скалиста повърхност и обикалят около Слънцето, известни като звезда от Тигарден (3), разположен само на 12,5 светлинни години от Земята.

- каза основният автор на откритието, Матиас Зехмайстер, научен сътрудник, Институт по астрофизика, Университет в Гьотинген, Германия. -

3. Звездна система Teegarden, визуализация

От своя страна интригуващите непознати светове, открити от TESS миналия юли, се въртят около UCAC звезди4 191-004642, на седемдесет и три светлинни години от Земята.

Планетарна система със звезда домакин, сега означена като TOI 270, съдържа поне три планети. Един от тях, TOI 270 стр, малко по-голям от Земята, другите два са мини-Нептуни, принадлежащи към клас планети, които не съществуват в нашата Слънчева система. Звездата е студена и не много ярка, около 40% по-малка и по-малко масивна от Слънцето. Температурата на повърхността му е около две трети по-топла от тази на нашия собствен звезден спътник.

Слънчевата система TOI 270 се намира в съзвездието на Художника. Планетите, които го правят, обикалят толкова близо до звездата, че техните орбити могат да се поберат в спътниковата система на Юпитер (4).

4. Сравнение на системата TOI 270 със системата на Юпитер

По-нататъшното изследване на тази система може да разкрие допълнителни планети. Тези, които се въртят в орбита по-далеч от Слънцето от TOI 270 d, може да са достатъчно студени, за да задържат течна вода и в крайна сметка да предизвикат живот.

TESS заслужава по-внимателно разглеждане

Въпреки относително големия брой открития на малки екзопланети, повечето от техните родителски звезди са на разстояние между 600 и 3 метра. светлинни години от Земята, твърде далече и твърде тъмно за подробни наблюдения.

За разлика от Kepler, основният фокус на TESS е да намери планети около най-близките съседи на слънцето, които са достатъчно ярки, за да бъдат наблюдавани сега и по-късно с други инструменти. От април 2018 г. до момента TESS вече откри над 1500 планети кандидати. Повечето от тях са повече от два пъти по-големи от Земята и отнемат по-малко от десет дни, за да обикалят. В резултат на това те получават много повече топлина от нашата планета и са твърде горещи, за да може течна вода да съществува на повърхността им.

Течната вода е необходима, за да може екзопланетата да стане обитаема. Той служи като среда за размножаване на химикали, които могат да взаимодействат един с друг.

Теоретично се смята, че екзотични форми на живот могат да съществуват в условия на високо налягане или много високи температури - какъвто е случаят с екстремофили, открити близо до хидротермални отвори, или с микроби, скрити почти на километър под ледената покривка на Западна Антарктика.

Откриването на такива организми обаче стана възможно благодарение на факта, че хората успяха директно да изучават екстремните условия, в които живеят. За съжаление, те не могат да бъдат открити в дълбокия космос, особено от разстояние от много светлинни години.

Търсенето на живот и дори обитаване извън нашата слънчева система все още зависи изцяло от дистанционно наблюдение. Видимите течни водни повърхности, които създават потенциално благоприятни условия за живот, могат да взаимодействат с атмосферата отгоре, създавайки дистанционно откриваеми биосигнатури, видими с наземни телескопи. Това могат да бъдат газови състави, известни от Земята (кислород, озон, метан, въглероден диоксид и водна пара) или компоненти на атмосферата на древната Земя, например преди 2,7 милиарда години (главно метан и въглероден диоксид, но не и кислород). ).

В търсене на място "точно" и планетата, която живее там

След откриването на 51 Pegasi b през 1995 г. са идентифицирани над XNUMX екзопланети. Днес знаем със сигурност, че повечето от звездите в нашата галактика и Вселената са заобиколени от планетни системи. Но само няколко десетки открити екзопланети са потенциално обитаеми светове.

Какво прави една екзопланета годна за обитаване?

Основното условие е вече споменатата течна вода на повърхността. За да е възможно това, ние се нуждаем преди всичко от тази твърда повърхност, т.е. скалиста земяно също атмосфератаи достатъчно плътен, за да създаде налягане и да повлияе на температурата на водата.

Вие също имате нужда дясната звездакойто не отделя твърде много радиация на планетата, която издухва атмосферата и унищожава живите организми. Всяка звезда, включително нашето Слънце, непрекъснато излъчва огромни дози радиация, така че несъмнено би било полезно за съществуването на живот, за да се предпази от него. магнитно полекакто се произвежда от течното метално ядро ​​на Земята.

Въпреки това, тъй като може да има други механизми за защита на живота от радиация, това е само желан елемент, а не необходимо условие.

Традиционно астрономите се интересуват от жизнени зони (екосфери) в звездни системи. Това са региони около звездите, където преобладаващата температура предотвратява постоянното кипене или замръзване на водата. За тази област често се говори. „Златовлашки зона”защото „точно за цял живот”, което препраща към мотивите на популярна детска приказка (5).

5. Зоната на живота около звездата

И какво знаем досега за екзопланетите?

Направените до момента открития показват, че разнообразието от планетни системи е много, много голямо. Единствените планети, за които знаехме нещо преди около три десетилетия, бяха в Слънчевата система, така че смятахме, че малките и твърди обекти се въртят около звезди и само по-далеч от тях има пространство, запазено за големи газообразни планети.

Оказа се обаче, че изобщо няма "закони" относно разположението на планетите. Срещаме газови гиганти, които почти се трият в звездите си (т.нар. горещи Юпитери), както и компактни системи от сравнително малки планети като TRAPPIST-1 (6). Понякога планетите се движат в много ексцентрични орбити около двойните звезди, а има и "скитащи" планети, най-вероятно изхвърлени от млади системи, плаващи свободно в междузвездната празнота.

6. Визуализация на планетите от системата TRAPPIST-1

Така, вместо близко сходство, виждаме голямо разнообразие. Ако това се случва на системно ниво, тогава защо условията на екзопланетата трябва да приличат на всичко, което знаем от непосредствената среда?

И ако отидем още по-ниско, защо формите на хипотетичния живот трябва да са подобни на познатите ни?

Супер категория

Въз основа на данните, събрани от Кеплер, през 2015 г. учен от НАСА изчисли, че самата нашата галактика има милиард планети, подобни на ЗемятаI. Много астрофизици са подчертавали, че това е консервативна оценка. Всъщност по-нататъшни изследвания показват, че Млечният път може да бъде дом на 10 милиарда земни планети.

Учените не искаха да разчитат само на планетите, открити от Кеплер. Транзитният метод, използван в този телескоп, е по-подходящ за откриване на големи планети (като Юпитер), отколкото планети с размер на Земята. Това означава, че данните на Кеплер вероятно малко фалшифицират броя на планетите като нашата.

Известният телескоп наблюдава малки спадове в яркостта на звезда, причинени от планета, преминаваща пред нея. По-големите обекти разбираемо блокират повече светлина от своите звезди, което ги прави по-лесни за забелязване. Методът на Кеплер се фокусира върху малки, а не най-ярките звезди, чиято маса е около една трета от масата на нашето Слънце.

Телескопът Кеплер, въпреки че не е много добър в намирането на малки планети, открива доста голям брой така наречени суперземи. Това е името на екзопланети с маса, по-голяма от Земята, но много по-малка от Уран и Нептун, които са съответно 14,5 и 17 пъти по-тежки от нашата планета.

По този начин терминът "супер-Земя" се отнася само до масата на планетата, което означава, че не се отнася до повърхностните условия или обитаемостта. Има и алтернативен термин "газови джуджета". Според някои може да е по-точен за обекти в горната част на мащаба на масата, въпреки че по-често се използва друг термин - споменатият вече "мини-Нептун".

Открити са първите суперземи Александър Волшчан i Далеа Фрайла около pulsar PSR B1257+12 през 1992г. Двете външни планети на системата са poltergeysТай fobetor - имат маса около четири пъти масата на Земята, което е твърде малко, за да бъдат газови гиганти.

Първата супер-Земя около звезда от главна последователност е идентифицирана от екип, ръководен от Река Еухениог през 2005 г. Върти се наоколо Gliese 876 и получи наименованието Глизе 876 д (По-рано в тази система бяха открити два газови гиганта с размерите на Юпитер). Приблизителната му маса е 7,5 пъти по-голяма от масата на Земята, а периодът на въртене около нея е много кратък, около два дни.

Има още по-горещи обекти в класа на супер Земята. Например, открит през 2004 г 55 Канкри е, намираща се на четиридесет светлинни години от нас, се върти около своята звезда в най-краткия цикъл от всяка известна екзопланета - само 17 часа и 40 минути. С други думи, една година при 55 Cancri e отнема по-малко от 18 часа. Екзопланетата обикаля около 26 пъти по-близо до звездата си от Меркурий.

Близостта до звездата означава, че повърхността на 55 Cancri e е като вътрешността на доменна пещ с температура най-малко 1760°C! Нови наблюдения от телескопа Spitzer показват, че 55 Cancri e има маса 7,8 пъти по-голяма и радиус малко повече от два пъти по-голям от този на Земята. Резултатите от Spitzer предполагат, че около една пета от масата на планетата трябва да се състои от елементи и леки съединения, включително вода. При тази температура това означава, че тези вещества биха били в "свръхкритично" състояние между течност и газ и биха могли да напуснат повърхността на планетата.

Но супер-Земите не винаги са толкова диви.Миналия юли международен екип от астрономи, използващи TESS, откри нова по рода си екзопланета в съзвездието Хидра, на около тридесет и една светлинни години от Земята. Елемент, маркиран като GJ 357 d (7) два пъти диаметъра и шест пъти масата на Земята. Намира се на външния ръб на жилищната зона на звездата. Учените смятат, че може да има вода на повърхността на тази супер-Земя.

тя каза Диана Косаковскии научен сътрудник в Института по астрономия Макс Планк в Хайделберг, Германия.

7. Планета GJ 357 d - визуализация

Система в орбита около звезда джудже, около една трета от размера и масата на нашето собствено Слънце и 40% по-студена, се допълва от земни планети. GJ 357 b и още една супер земя GJ 357 с. Изследването на системата е публикувано на 31 юли 2019 г. в списанието Astronomy and Astrophysics.

Миналия септември изследователите съобщиха, че новооткритата супер-Земя, на 111 светлинни години от нас, е „най-добрият кандидат за местообитание, известен досега“. Открит през 2015 г. от телескопа Кеплер. K2-18b (8) много различно от нашата родна планета. Той има повече от осем пъти по-голяма маса, което означава, че е или леден гигант като Нептун, или скалист свят с плътна, богата на водород атмосфера.

Орбитата на K2-18b е седем пъти по-близка до неговата звезда от разстоянието на Земята от Слънцето. Въпреки това, тъй като обектът обикаля около тъмночервено М джудже, тази орбита е в зона, потенциално благоприятна за живот. Предварителните модели предвиждат, че температурите на K2-18b варират от -73 до 46°C и ако обектът има приблизително същата отражателна способност като Земята, средната му температура трябва да бъде подобна на нашата.

– каза астроном от Лондонския университетски колеж по време на пресконференция, Ангелос Сиарас.

Трудно е да си като земята

Земен аналог (наричан още земен близнак или подобна на Земята планета) е планета или луна с условия на околната среда, подобни на тези на Земята.

Откритите досега хиляди екзопланетни звездни системи са различни от нашата Слънчева система, потвърждавайки т.нар. хипотеза за редки земни елементиI. Философите обаче посочват, че Вселената е толкова огромна, че някъде трябва да има планета, почти идентична с нашата. Възможно е в далечно бъдеще да се използва технологията за изкуствено получаване на аналози на Земята чрез т.нар. . Модни сега многотеорийна теория те също така предполагат, че земен аналог може да съществува в друга вселена или дори да бъде различна версия на самата Земя в паралелна вселена.

През ноември 2013 г. астрономите съобщиха, че въз основа на данни от телескопа Кеплер и други мисии може да има до 40 милиарда планети с размерите на Земята в обитаемата зона от подобни на слънцето звезди и червени джуджета в галактиката Млечния път.

Статистическото разпределение показа, че най-близките от тях могат да бъдат отдалечени от нас на не повече от дванадесет светлинни години. През същата година няколко кандидати, открити от Кеплер с диаметри, по-малки от 1,5 пъти радиуса на Земята, бяха потвърдени като орбитиращи звезди в обитаемата зона. Въпреки това, едва през 2015 г. беше обявен първият близък до Земята кандидат – екзопланета Kepler-452b.

Вероятността да намерите аналог на Земята зависи главно от атрибутите, на които искате да приличате. Стандартни, но не абсолютни условия: размер на планетата, повърхностна гравитация, размер и тип родителска звезда (т.е. слънчев аналог), орбитално разстояние и стабилност, аксиален наклон и въртене, подобна география, наличие на океани, атмосфера и климат, силна магнитосфера. .

Ако там съществуваше сложен живот, горите биха могли да покрият по-голямата част от повърхността на планетата. Ако съществуваше интелигентен живот, някои райони биха могли да бъдат урбанизирани. Търсенето на точни аналогии със Земята обаче може да бъде подвеждащо поради много специфични обстоятелства на Земята и около нея, например съществуването на Луната засяга много явления на нашата планета.

Лабораторията за планетарна обитаемост в Университета на Пуерто Рико в Аресибо наскоро състави списък с кандидати за земни аналози (9). Най-често този тип класификация започва с размер и маса, но това е илюзорен критерий, като се има предвид например близката до нас Венера, която е почти със същия размер като Земята и какви условия преобладават върху нея. , знае се.

9. Обещаващи екзопланети - потенциални аналози на Земята, според Лабораторията за планетарна обитаемост

Друг често цитиран критерий е, че земният аналог трябва да има подобна геология на повърхността. Най-близките известни примери са Марс и Титан и макар да има прилики по отношение на топографията и състава на повърхностните слоеве, има и значителни разлики, като температурата.

Всъщност много повърхностни материали и форми на релефа възникват само в резултат на взаимодействие с вода (например глина и седиментни скали) или като страничен продукт на живота (например варовик или въглища), взаимодействие с атмосферата, вулканична дейност, или човешка намеса.

По този начин, истински аналог на Земята трябва да бъде създаден чрез подобни процеси, като има атмосфера, вулкани, взаимодействащи с повърхността, течна вода и някаква форма на живот.

В случай на атмосферата се приема и парников ефект. Накрая се използва температурата на повърхността. Той е повлиян от климата, който от своя страна е повлиян от орбитата и въртенето на планетата, всяка от които въвежда нови променливи.

Друг критерий за идеален аналог на животворната земя е, че трябва орбита около слънчевия аналог. Този елемент обаче не може да бъде напълно оправдан, тъй като благоприятната среда е в състояние да осигури локалния вид на много различни видове звезди.

Например в Млечния път повечето звезди са по-малки и по-тъмни от Слънцето. Един от тях беше споменат по-рано TRAPPIST-1, се намира на разстояние 10 светлинни години в съзвездието Водолей и е около 2 пъти по-малко и е 1. пъти по-малко ярко от нашето Слънце, но в обитаемата му зона има поне шест земни планети. Тези условия може да изглеждат неблагоприятни за живота, какъвто го познаваме, но TRAPPIST-XNUMX вероятно има по-дълъг живот пред нас от нашата звезда, така че животът все още има достатъчно време да се развие там.

Водата покрива 70% от повърхността на Земята и се смята за едно от железните условия за съществуването на познатите ни форми на живот. Най-вероятно водният свят е планета Кеплер-22b, разположен в обитаемата зона на подобна на слънцето звезда, но много по-голяма от Земята, нейният действителен химически състав остава неизвестен.

Проведено през 2008 г. от астроном Михаела Майери от Университета на Аризона, изследванията на космическия прах в близост до новообразувани звезди като Слънцето показват, че 20 до 60% от аналозите на Слънцето имаме доказателства за образуването на скалисти планети в процеси, подобни на тези, довели до образуването на Земята.

В 2009 беше Алън Бос от Научния институт Карнеги предполагат, че само в нашата галактика Млечният път може да съществува 100 милиарда планети, подобни на Земятаh.

През 2011 г. Лабораторията за реактивно движение (JPL) на НАСА, също въз основа на наблюдения от мисията Kepler, заключи, че приблизително 1,4 до 2,7% от всички звезди, подобни на слънцето, трябва да обикалят около планети с размер на Земята в обитаеми зони. Това означава, че може да има 2 милиарда галактики само в галактиката Млечния път и ако приемем, че тази оценка е вярна за всички галактики, може дори да има 50 милиарда галактики в наблюдаваната вселена. 100 квинтилона.

През 2013 г. Центърът по астрофизика Харвард-Смитсониън, използвайки статистически анализ на допълнителни данни на Кеплер, предположи, че има най-малко 17 милиарда планети размера на Земята - без да се отчита местоположението им в жилищните райони. Проучване от 2019 г. установи, че планети с размерите на Земята могат да обикалят около една от шест звезди, подобни на слънцето.

Модел по подобие

Индексът на земното сходство (ESI) е предложена мярка за сходството на планетарен обект или естествен спътник със Земята. Той е проектиран в мащаб от нула до едно, като на Земята е присвоена стойност от единица. Параметърът е предназначен да улесни сравнението на планети в големи бази данни.

ESI, предложен през 2011 г. в списанието Astrobiology, съчетава информация за радиуса, плътността, скоростта и повърхностната температура на планетата.

Уебсайт, поддържан от един от авторите на статията от 2011 г., Абла Мендес от Университета на Пуерто Рико, дава своите индексни изчисления за различни екзопланетни системи. ESI на Mendesa се изчислява с помощта на формулата, показана в илюстрация 10където x_i тях_i0 са свойствата на извънземното тяло спрямо Земята, v_i претеглената степен на всяко свойство и общия брой свойства. Построен е на базата Индекс на подобие на Брей-Къртис.

Теглото, присвоено на всяко свойство, w_i, е всяка опция, която може да бъде избрана за подчертаване на определени характеристики пред други или за постигане на желаните прагове за индекс или класиране. Уебсайтът също така категоризира това, което описва като възможност за живот на екзопланети и екзо-луни по три критерия: местоположение, ESI и предложение за възможността за задържане на организми в хранителната верига.

В резултат на това беше показано например, че вторият по големина ESI в Слънчевата система принадлежи на Марс и е 0,70. Някои от изброените в тази статия екзопланети надхвърлят тази цифра, а някои открити наскоро Тигардън б тя има най-високия ESI от всяка потвърдена екзопланета - 0,95.

Когато говорим за подобни на Земята и обитаеми екзопланети, не трябва да забравяме възможността за обитаеми екзопланети или сателитни екзопланети.

Съществуването на някакви естествени извънслънчеви спътници все още не е потвърдено, но през октомври 2018 г. Дейвид Кипинг обяви откриването на потенциална екзолуна, обикаляща около обекта Кеплер-1625b.

Големите планети в Слънчевата система, като Юпитер и Сатурн, имат големи луни, които са жизнеспособни в някои отношения. Следователно някои учени предполагат, че големите екстраслънчеви планети (и двоичните планети) може да имат подобни големи потенциално обитаеми спътници. Луна с достатъчна маса е в състояние да поддържа атмосфера, подобна на Титан, както и течна вода на повърхността.

От особен интерес в това отношение са масивни екстраслънчеви планети, за които е известно, че са в обитаемата зона (като Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b и HD 37124 c), тъй като те потенциално имат естествени спътници с течна вода на повърхността.

Живот около червена или бяла звезда?

Въоръжени с близо две десетилетия открития в света на екзопланетите, астрономите вече са започнали да създават картина за това как може да изглежда една обитаема планета, въпреки че повечето са се фокусирали върху това, което вече знаем: планета, подобна на Земята, обикаляща около жълто джудже. нашите. Слънцето, класифицирано като звезда от главна последователност от G-тип. Какво ще кажете за по-малките червени M звезди, от които има много повече в нашата Галактика?

Какъв би бил нашият дом, ако обикаляше около червено джудже? Отговорът е малко подобен на Земята и до голяма степен не на Земята.

От повърхността на такава въображаема планета бихме видели преди всичко много голямо слънце. Изглежда, че един и половина до три пъти повече от това, което имаме пред очите си сега, като се има предвид близостта на орбитата. Както подсказва името, слънцето ще свети червено поради по-ниската си температура.

Червените джуджета са два пъти по-топли от нашето Слънце. В началото подобна планета може да изглежда малко чужда на Земята, но не и шокираща. Истинските разлики стават очевидни едва когато осъзнаем, че повечето от тези обекти се въртят в синхрон със звездата, така че едната страна винаги е обърната към звездата, както прави нашата Луна към Земята.

Това означава, че другата страна остава наистина тъмна, тъй като няма достъп до източник на светлина - за разлика от Луната, която е леко осветена от Слънцето от другата страна. Всъщност общото предположение е, че частта от планетата, която е останала във вечна дневна светлина, ще изгори, а тази, която е потънала във вечна нощ, ще замръзне. Обаче... не трябва да е така.

Години наред астрономите изключваха региона на червеното джудже като земно ловно поле, вярвайки, че разделянето на планетата на две напълно различни части няма да направи нито една от тях необитаема. Някои обаче отбелязват, че атмосферните светове ще имат специфична циркулация, която ще доведе до натрупване на гъсти облаци на слънчевата страна, за да предотврати изгарянето на повърхността от интензивна радиация. Циркулиращите течения също биха разпределили топлината по цялата планета.

В допълнение, това сгъстяване на атмосферата може да осигури важна дневна защита срещу други радиационни опасности. Младите червени джуджета са много активни през първите няколко милиарда години от своята дейност, излъчвайки изригвания и ултравиолетова радиация.

Плътните облаци вероятно ще предпазят потенциалния живот, въпреки че е по-вероятно хипотетични организми да се скрият дълбоко в планетарните води. Всъщност днес учените смятат, че радиацията, например в ултравиолетовия диапазон, не пречи на развитието на организмите. В крайна сметка ранният живот на Земята, от който произлизат всички познати ни организми, включително хомо сапиенс, се развива в условия на силно UV лъчение.

Това отговаря на условията, приети на най-близката земноподобна екзопланета, позната ни. Астрономите от университета Корнел казват, че животът на Земята е изпитал по-силна радиация, отколкото е известно Проксима-б.

Proxima-b, разположена само на 4,24 светлинни години от Слънчевата система и най-близката земноподобна скалиста планета, която познаваме (въпреки че не знаем почти нищо за нея), получава 250 пъти повече рентгенови лъчи от Земята. Може също да изпита смъртоносни нива на ултравиолетова радиация на повърхността си.

Предполага се, че съществуват условия, подобни на Proxima-b за TRAPPIST-1, Ross-128b (на близо единадесет светлинни години от Земята в съзвездието Дева) и LHS-1140 b (на четиридесет светлинни години от Земята в съзвездието Кит). системи.

Други предположения са загрижени поява на потенциални организми. Тъй като тъмночервеното джудже би излъчвало много по-малко светлина, се предполага, че ако планетата, която обикаля около него, съдържа организми, наподобяващи нашите растения, те ще трябва да абсорбират светлина в много по-широк диапазон от дължини на вълните за фотосинтеза, което би означавало, че „екзопланетите“ могат да бъде почти черен според нас (Вижте също: ). Тук обаче си струва да разберем, че на Земята са известни и растения с цвят, различен от зелен, които поглъщат светлината малко по-различно.

Напоследък изследователите се интересуват от друга категория обекти - бели джуджета, подобни по размер на Земята, които не са строго звезди, но създават относително стабилна среда около себе си, излъчваща енергия в продължение на милиарди години, което ги прави интригуващи мишени за екзопланетни изследвания. .

Техният малък размер и в резултат на това големият транзитен сигнал на възможна екзопланета правят възможно наблюдението на потенциални скалисти планетарни атмосфери, ако има такива, с телескопи от ново поколение. Астрономите искат да използват всички построени и планирани обсерватории, включително телескопа Джеймс Уеб, наземния Изключително голям телескопкакто и бъдещето произход, HabEx i LUVUARако възникнат.

Има един проблем в тази чудесно разширяваща се област на изследване, проучване и проучване на екзопланети, незначителен в момента, но такъв, който може да стане належащ с времето. Е, ако благодарение на все по-модерните инструменти най-накрая успеем да открием екзопланета - близнак на Земята, който отговаря на всички сложни изисквания, изпълнен с вода, въздух и температура точно както трябва, и тази планета ще изглежда "свободна" , тогава без технология, която позволява да се лети до там в някакъв разумен момент, осъзнавайки, че може да бъде мъчение.

Но, за щастие, все още нямаме такъв проблем.