No Image

Экзопланеты похожие на землю

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
22 января 2020

Двойник Земли (англ. Earth analog, Twin Earth ) — гипотетическая экзопланета земного типа, которая лежит в пределах обитаемой зоны звезды и по размерам, массе и температурному режиму примерно соответствует Земле [1] [2] . Такие планеты представляют огромный интерес как возможное будущее место обитания для человечества, поскольку эти планеты потенциально могут быть пригодны для жизни и по климату могут быть похожи на Землю (на них не очень жарко и не слишком холодно). Поиском землеподобных планет в зоне жизни будет занята миссия Кеплера, а также в будущем и другие миссии [3] .

Точное число таких планет среди звёзд неизвестно, но данные про распространённость таких планет будут учитываться в формуле Дрейка и могут сказать про возможную распространённость жизни во Вселенной. Согласно гипотезе уникальной Земли, двойники Земли — планеты очень редкие, и ещё более редки планеты, пригодные для жизни.

В настоящее время большой интерес учёных вызывают несколько планет земной группы, лежащие в «зоне обитаемости». Возможно, наиболее известная из подобных Земле планета — Глизе 581 g, существование которой предсказано, но на текущий момент (апрель 2018) не подтверждено достоверно. Эта гипотетическая планета расположена посередине зоны обитаемости звезды — красного карлика Глизе 581 и имеет массу, близкую к земной. В зоне обитаемости этой же звезды расположено ещё две планеты: ближе к внешнему краю зоны обитаемости расположена Глизе 581 d — её минимальная масса чуть более 5 масс Земли; у внутреннего края зоны обитаемости вращается Глизе 581 c с минимальной массой 5 масс Земли. Скорее всего, на самом деле они — мининептуны наподобие планет Kepler-11 и не являются даже землеподобными.

В августе 2011 года была обнаружена ещё одна потенциально пригодная планета для жизни — HD 85512 b, но эта планета скорее всего похожа на Венеру, поскольку получает от своей звезды почти столько же тепла, сколько Венера от Солнца [4] .

В декабре 2011 года обнаружена третья планета, потенциально пригодная для жизни — Kepler-22b, средняя температура планеты от −11 до 22 °C, в зависимости от состава и плотности атмосферы планеты. Планета имеет слишком большой радиус, в 2,4 раза превышающий земной, и скорее всего является мининептуном. В этом случае Kepler-22b не является аналогом Земли. Немногим позже была подтверждена очень похожая планета Kepler-61 b — она чуть поменьше, заметно горячее и тоже, по-видимому, является мининептуном.

В апреле 2013 года было объявлено о подтверждении более серьёзных кандидатов на обитаемость: Kepler-69 c, Kepler-62 e и Kepler-62 f. Первая имеет радиус в 1,75 земных (позже переоценённый до 2,02 земных) и расположена на внутренней кромке «зелёной зоны», больше походя на Венеру. Вторая имеет радиус 1,61 земного и чуть теплее Земли, третья в 1,4 раза больше Земли по радиусу и заметно холоднее. Возможно, Kepler-62 e и Kepler-62 f являются океанидами без клочка суши на поверхности.

В конце 2013 года обнаружена новая планета в зоне обитаемости — Глизе 667C f. Если наклон её орбиты не слишком мал, а масса не слишком велика, то парниковый эффект, создаваемый достаточно плотной атмосферой, создаёт вполне комфортные условия как минимум для низших форм жизни при условии наличия твёрдой поверхности или глобального океана.

Также в конце 2013 года был обнаружен ещё один кандидат в аналоги Земли у позднего оранжевого карлика — KOI-4742.01, радиус которого больше земного на 29 %, а эффектная температура очень близка к земной.

По состоянию на январь 2014 года наиболее полными аналогами Земли являются неподтверждённая KOI-1422.02 и неопубликованная KOI-2626.01, которые имеют радиусы меньше земного и обращаются вокруг красных карликов с периодами около 20 и 38 суток соответственно. Первая находится в двойной звёздной системе, вторая — в четвертной.

По состоянию на апрель 2014 года впервые была подтверждена экзопланета земного типа Kepler-186 f, лежащая в пределах обитаемой зоны.

В июле 2015 года обнаружена планета Kepler-452 b, находящаяся в зоне обитаемости звезды, похожей на Солнце, и обращающаяся с периодом 385 дней.

В 2017 году в ближайших окрестностях Солнечной системы была обнаружена [5] каменистая планета Ross 128 b., которая является практически полной копией Земли и пригодна для жизни. На планете стоят умеренные температуры в диапазоне от — 60 до + 20 градусов Цельсия. Правда, по оценкам специалистов, планета получает в 20 раз больше ультрафиолета, чем Земля.

В феврале 2017 года была обнаружена ещё одна неизведанная звёздная система. Там находятся семь планет, похожих по размеру на Землю. Эти планеты вращаются вокруг звезды TRAPPIST-1 в созвездии Водолея, на расстоянии 39,5 световых лет от Солнца. Учёные говорят, что три планеты находятся в обитаемой зоне и могут содержать жидкую воду, следовательно, на них вполне вероятно зарождение жизни. Возможно, что вода есть на каждой из семи планет. Подтвердить эту информацию учёные смогут только после дальнейших наблюдений. [6]

Сотни лет человечество находится в поисках новой жизни на других планетах. В XX веке мир сделал колоссальные открытия в области космоса, расширив познания. Тем не менее, мы так мало знаем о соседних и далеких планетах, что большинство открытий ждут нас впереди.

Земля – самая красивая планета Солнечной системы, на ней есть жизнь. Наше небесное тело населено животными, птицами, насекомыми, здесь есть океаны, моря, богатый мир флоры. Поговорим о других планетах во Вселенной, похожих на Землю.

Читайте также:  Тестировщик что нужно знать

Экзопланеты: что из себя представляют, типы

Исследование космоса не ограничивается получением знаний о Солнечной системе, в которой открыто всего восемь планет. Астрономы всего мира нацелены на открытие других небесных тел, сконцентрированных вокруг других газовых шаров во Вселенной.

Открытие далекой планеты – задача сложная, поскольку небесное тело такого типа не светится, обнаружить его сложно. Экзопланетой называется планета вне Солнечной системы. На конец 2018 года при помощи современных технических средств человек обнаружил:

  • 2935 систем звезд;
  • 3934 экзопланеты.

Еще более тысячи небесных тел являются кандидатами во включение в список. Проводится работа по обнаружению тел, условия на поверхности которых приближены к земным:

Интерес к землеподобным телам велик, поскольку они могут стать будущим домом землян. Каждая обнаруженная новая планета, похожая на Землю, тщательно изучается. До сих пор не найдена ни одна планета, которая бы обладала пригодными для жизни условиями.

Во Вселенной распространены звездные системы, примером которой является Солнечная система. Не известно, каков процесс возникновения небесных тел. Сегодня достоверно известно, что центром систем является звезда, вокруг которой планеты движутся по орбитам.

Ученые полагают, что Солнечная система образовалась 4,5 млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака

Американский астрофизик Давид Сударский создал систему классификации экзопланет по внешнему виду. Это позволило четко разделить открытые небесные тела на две группы, несмотря на минимум знаний о них:

  • земного типа (с твердым телом);
  • газового типа.

Примечательно, что по оценкам астрофизиков в галактике Млечный Путь существует 100 млрд. планет, о которых человечество не знает. Предстоит выявить, пригодны ли они для жизни.

Обнаружение экзопланет

Наблюдая за положением ближайших к нам звезд, астрономы всего мира пытались отыскать планеты, похожие на Землю. Первые попытки датированы 1855 годом. Первую внесолнечную планету похожую на нашу обнаружили ученые из Канады в 1988 году у двойного газового шара Геммы Цефеи А. В 2002 году открытие признано астрономическим сообществом.

Огромный телескоп в Чили для наблюдения за экзопланетами

Годом позже найден коричневый карлик, признание открытия состоялось в 2002 году.

Обнаружение галактик и звезд не представляют серьезных трудностей. С объектами планетного типа дело обстоит иначе. Не имеющие яркого света, блеска, расположенные за сотни световых лет от Земли, они остаются неизведанными. Существует шесть способов открытия экзопланеты:

  1. прямое наблюдение через телескопы;
  2. астрономический;
  3. радионаблюдение пульсара;
  4. спектрометрическое вычисление радиальной скорости звезды;
  5. транзитный метод;
  6. микролинзирование (в качестве линзы используется другая звезда).

Наиболее востребованный и действенный способ – транзитный. Он заключается в наблюдении за планетами, проходящими по диску своей звезды.

Экзопланеты носят имена похожие на названия своих звезд с отдельно присваемыми литерами, чем отличаются друг от друга.

Первые изученные планеты, похожие на Землю

Не все обнаруженные объекты небесных тел похожи на Землю. В ближайшее десятилетие обнаружатся тысячи далеких планет, возможно, найдется та, где условия жизни максимально приближены к здешним.

Рассмотрим список самых похожих на Землю планет.

Kepler-62 f

Планета, совершающая оборот вокруг газового шара Kepler 62, входящего в созвездие Лира, найдено телескопом «Кеплер», от которого дано соответствующее название.

  • Дата открытия: 2013 г.;
  • звезда: оранжевый карлик Кеплер 62;
  • метод обнаружения: транзитный.

Вместе с телом, получившим номер f, найдены планеты Кеплер 62 е и Кеплер 62 b.

Сравнение размеров Земли и экзопланет Kepler 62e, Kepler 62f

Размер Kepler-62 f на 40% превосходит земной. Зарождение произошло 7,5 миллиардов лет назад. Для сравнения: возраст нашего мира – 4,5 миллиарда лет. Наклон оси стабилен, температурный режим похож на земной. Астрофизики предполагают наличие на поверхности жизни.

Gliese 581 g

Красный карлик из созвездия Весов имеет планету-спутник, расположенную от Земли на расстоянии 20 световых лет и похожую на нее.

  • Дата открытия: 29.09.2010 г.;
  • звезда: красный карлик Глизе 581;
  • метод обнаружения: спектрометрическое вычисление звездной скорости.

Художественное изображение экзопланеты Gliese 581 g

Зародилась 7-11 млрд. лет назад. Поскольку обнаружению предшествовали расчеты, астрономы Европейской южной обсерватории вновь проверили данные спектрографа и подвергли сомнению существование Gliese 581 g.

Единого мнения на этот счет до сих пор нет. Если планета существует, ее величина составляет два размера Земли, средняя температура составляет от -10 до – 30°C. Повернута к красному карлику одной стороной.

Kepler 62 e

Это небесное тело найдено у того же оранжевого карлика, как и вышеописанное, что является одной из частей созвездия Лира. Примерный возраст – 7 миллиардов лет.

  • Дата открытия: 2013 г.;
  • звезда: оранжевый карлик Кеплер 62;
  • метод обнаружения: транзитный.

Сравнение планет земной группы Солнечной системы и системы Kepler 62

Астрономы предполагают наличие жизни и существование огромного океана, не похожего на мировой океан Земли. Расстояние до земли – 1200 световых лет, величина (в 1,5 раза больше земного диаметра) позволяет предположить наличие атмосферы. Расстояние от планеты до звезды схоже с положением Земли в отношении Солнца.

Предположительно средняя температура +15°C. Задача астрофизиков будущего – рассчитать атмосферу Kepler 62 e. Астрономы считают, что на планете есть жизнь как минимум на уровне одноклеточных организмов. Эта экзопланета, которая похожа на Землю больше всего.

Gliese 667 cc

Удалена от нас на 22,7 световых года. Глизе 667 находится в созвездии Скорпиона.

  • Дата открытия: 29.11.2011 г.;
  • звезда: тройная Глизе 667 (два оранжевых карлика с одним красным карликом);
  • метод обнаружения: спектрометрическое вычисление звездной скорости.
Читайте также:  Точка входа в процедуру getdateformatex не найдена

Gliese 667 cc в представлении художника

Обращается вокруг звездного трио за 28-29 земных суток. Масса превышает земную в 3,5-4 раза. Лаборатория Университета в Пуэрто-Рико пришла к выводу, что средняя температура равняется +27°C, условия похожи на наши. Экзопланета повернута к Gliese 667 одной стороной. Есть основания полагать, что на планете существует жизнь.

Kepler 22 b

Kepler 22 находится в созвездии Лебедь. Телескоп NASA «Кеплер» нашел ее первой, поэтому планеты решено было называть в его честь. Подтверждение ее существования производилось методом исключения ложных доводов.

  • Дата открытия: 05.12.2011 г.;
  • звезда: одиночная спектрального класса G;
  • метод обнаружения: транзитный.

Сравнение Kepler 22 b с земными планетами Солнечной системы

Кеплер 22б – планета похожая на Землю. Удалена от нее на 620 световых лет, оборот вокруг звезды делает за время равное 290 земных дней. Не известны размер и структура.

Это самые известные похожие на нашу экзопланеты. Поговорим о новых открытиях и узнаем, сколько существует планет, похожих на Землю.

Новые экзопланеты

Астрономы ежегодно находят во Вселенной планеты, похожие на Землю. Существует термин «обитаемая зона», которая означает область космических промежутков между планетой и звездой, в пределах которых может существовать любая из форм жизни.

Все описанные выше планеты относятся к единому классу, называемому Суперземля. Такие экзопланеты имеют массу больше, чем наша, но значительно меньше газовых гигантов. Максимальный размер – 10 масс Земли. Параметр массы выбран не случайно, он связан со способностью планеты удерживать атмосферу.

Астрофизик М. Хиппке на примере Кеплера 22b объяснил невозможность другим формам жизни покинуть подобную планету по причине большой массы. Гравитация на ней превосходит земную, для отправки в космос небольших объектов требуются сотни тонн топлива.

Проксима Центавра b – ближайшая к нам экзопланета

Красный карлик Проксима Центавра – ближайшая к Солнцу звезда. Проксима b была обнаружена в 2016 г. на расстоянии 4,22 световых года от нашей планеты. Астрофизикам интересны ближайшие небесные тела, поскольку их легче изучить.

По массе превышает земную в 1,27 раз, за 11 суток совершает полный оборот по орбите. Допускается, что радиус планеты Проксима b на 10% превышает земной. Не исключается существование живых организмов на поверхности. Однако, радиационный фон на ней высок.

Вспышки на молодой и агрессивной Проксиме Центавре в 2017 году скорее всего окончательно разрушили атмосферу планеты

Колонизация ближайших экзопланет: сроки, препятствия

Обнаружение в космосе других планет позволило астрономам говорить о существовании внеземной жизни, выдвигать теории об образовании планет.

В настоящий момент ученые решают, какую планету выбрать для колонизации. Основные препятствия для осуществления космического путешествия:

  • огромное расстояние;
  • неизвестные условия и наличие атмосферы (радиационный фон, отсутствие воды, высокие и низкие температуры);
  • сложные расчеты (для полета космического аппарата потребуется точно рассчитать проход по орбите, соотнести его с вращением экзопланеты по орбите и учесть время подлета).

Ученые все чаще говорят о покорении Марса

Анализируя эти данные, становится ясно, что начать необходимо с планеты, ближайшей к Земле. По этой причине все чаще говорят о колонизации Марса.

Планы на ближайшее будущее

Колонизация космоса все еще является областью научной фантастики. Обнаружение похожих на нашу планет не дает повода для совершения межпланетной миссии в обозримом будущем. Ближайшая цель человечества состоит в создании на Марсе постоянной базы для изучения самой планеты и его спутников. Полет до красной планеты составит 70-80 суток. Условия похожи на земные, поэтому попытки отправить миссию будут производиться в ближайшее десятилетие.

Разглядывая видео из космоса, фотографии, сделанные космонавтами, летательными аппаратами, понимаешь, насколько велик этот мир. Похожие на нашу планеты существуют, и живые организмы будут найдены.

Можно сбиться со счета, сколько раз мы слышали фразу о том, что «ученые нашли первую по-настоящему землеподобную экзопланету». К настоящему моменту астрономы смогли определить наличие более 2000 различных экзопланет, поэтому неудивительно, что среди них есть и те, которые в той или иной степени действительно похожи на Землю. Однако сколько среди этих похожих на Землю экзопланет на самом деле могут быть обитаемыми?

Многие из утверждений ученых об обитаемости экзопланет сильно преувеличены. Например, недавно была обнаружена экзопланета GJ1132b. Команда, совершившая открытие, поспешила поделиться с миром информацией о том, что «вероятно, это открытие может стать самым важным в истории поиска планет вне Солнечной системы». Однако, невзирая на максимально близкое к Земле среди других обнаруженных экзопланет расположение, «второй Землей» эту планету назвать нельзя хотя бы потому, что температура на ее поверхности выше земной как минимум на несколько сотен градусов по Цельсию.

Аналогичные заявления в свое время выражались в отношении Tau Ceti e и Kepler 186f, которых тоже крестили близнецами Земли. Тем не менее эти экзопланеты ничем примечательным не выделяются и совсем не похожи на Землю, как нам бы того хотелось.

Одним из способов определения того, насколько обитаемой может быть планета, является так называемый индекс подобия Земле (ESI). Этот показатель высчитывается на основе данных радиуса экзопланеты, ее плотности, температуры поверхности и данных о параболической скорости — минимальной скорости, которую необходимо придать объекту для того, чтобы он смог преодолеть гравитационное притяжение конкретного небесного тела. Индекс подобия Земле варьируется от 0 до 1, и любая планета, обладающая индексом выше 0,8, может рассматриваться как «землеподобная». В нашей Солнечной системе, например, Марс обладает индексом ESI равным 0,64 (аналогичный индекс у экзопланеты Kepler 186f), в то время как индекс Венеры составляет 0,78 (тот же показатель у Tau Ceti e).

Читайте также:  Фотография экрана блокировки windows 10

Ниже рассмотрим пять планет, которые наиболее подходят под описание «близнеца Земли» на основе их показателей индекса ESI.

Kepler 438b

Экзопланета Kepler 438b обладает наиболее высоким показателем индекса ESI среди всех известных на данный момент экзопланет. Он составляет 0,88. Обнаруженная в 2015 году, эта планета обращается вокруг звезды класса красный карлик (значительно меньше и холоднее нашего Солнца) и обладает радиусом всего на 12 процентов больше земного. Сама звезда расположена примерно в 470 световых годах от Земли. Полный оборот планета совершает за 35 дней. Она находится в обитаемой зоне — пространстве внутри своей системы, где не слишком жарко и в то же время не слишком холодно, чтобы поддерживать наличие воды в жидкой форме на поверхности планеты.

Как и в случае других обнаруженных экзопланет, обращающихся вокруг малых звезд, масса данной экзопланеты не была изучена. Однако если эта планета обладает скалистой поверхностью, то ее масса, возможно, будет больше земной всего 1,4 раза, а температура на поверхности варьироваться от 0 до 60 градусов Цельсия. Как бы там ни было, индекс ESI не является ультимативным методом определения обитаемости планет. Ученые недавно провели наблюдение и выяснили, что на родной звезде планеты Kepler 438b довольно регулярно происходят очень мощные выбросы радиационного излучения, которые в конечном итоге могут делать эту планету совершенно необитаемой.

Gliese 667Cc

Индекс ESI планеты Gliese 667Cc составляет 0,85. Планета была обнаружена в 2011 году. Она обращается вокруг красного карлика Gliese 667 в тройной системе звезд, находящейся «всего» в 24 световых годах от Земли. Экзопланета была обнаружена благодаря измерению лучевой скорости, в результате которого ученые выяснили, что в движении звезды происходят некоторые колебания, вызываемые гравитационным воздействием находящейся возле нее планеты.

Приблизительная масса экзопланеты в 3,8 раза больше массы Земли, однако ученые не представляют, каких размеров Gliese 667Cc. Выяснить это не удается потому, что планета не проходит перед звездой, что позволило бы высчитать ее радиус. Орбитальный период Gliese 667Cc составляет 28 дней. Она расположена в обитаемой зоне своей холодной звезды, что, в свою очередь, позволяет ученым предположить, что температура на ее поверхности составляет около 5 градусов Цельсия.

Kepler 442b

Планета Kepler 442b с радиусом в 1,3 раза больше радиуса Земли и индексом ESI 0,84 была обнаружена в 2015 году. Она обращается вокруг звезды, которая холоднее Солнца и находится примерно в 1100 световых годах от нас. Ее орбитальный период составляет 112 дней, что говорит о том, что она находится в обитаемой зоне своей звезды. Однако температура на поверхности планеты может опускаться до -40 градусов Цельсия. Для сравнения: температура на полюсах Марса в зимний период может снижаться до -125 градусов. Опять же, масса этой экзопланеты неизвестна. Но если она обладает скалистой поверхностью, то ее масса может быть в 2,3 раза больше массы Земли.

Kepler 62e и 62f

Две планеты с индексами ESI 0,83 и 0,67 соответственно были обнаружены космическим телескопом «Кеплер» в 2013 году, когда те проходили напротив своей родной звезды. Сама же звезда находится примерно в 1200 световых годах от нас и несколько холоднее Солнца. С планетарными радиусами в 1,6 раза и 1,4 раза больше земного, их орбитальный период составляет 122 и 267 дней соответственно, что говорит о том, что обе находятся в обитаемой зоне.

Как и большинство других планет, обнаруженных телескопом «Кеплер», масса этих экзопланет остается неизвестной, однако ученые предполагают, что в обоих случаях она примерно в 30 раз больше земной. Температура каждой из планет может поддерживать наличие воды в жидкой форме. Правда, все будет зависеть от состава атмосферы, которой они обладают.

Kepler 452b

Kepler 452b с индексом ESI 0,84 была обнаружена в 2015 году и стала первой обнаруженной потенциально земплеподобной планетой, находящейся в обитаемой зоне и оборачивающейся вокруг звезды аналогичной нашему Солнцу. Радиус планеты примерно в 1,6 раза больше радиуса Земли. Полный оборот вокруг своей родной звезды, которая находится примерно в 1400 световых годах от нас, планета совершает за 385 дней. Так как звезда находится слишком далеко, а ее свет не слишком ярок, ученые не могут измерить гравитационное воздействие Kepler 452b и, как следствие, выяснить массу планеты. Имеется лишь предположение, согласно которому масса экзопланеты примерно в 5 раз больше массы Земли. При этом температура на ее поверхности по приблизительным оценкам может варьироваться от -20 до +10 градусов Цельсия.

Из всего этого следует, что даже наиболее похожие на Землю планеты, в зависимости от активности их родных звезд, которая может очень отличаться от солнечной, могут быть неспособны поддерживать жизнь. Другие планеты, в свою очередь, имеют крайне отличающиеся от земных размеры и температуру поверхности. Однако учитывая повышенную за последние годы активность в поиске новых экзопланет, нельзя исключать возможности того, что среди найденных мы все же встретим планету с аналогичной Земле массой, размером, орбитой и солнцеподобной звездой, вокруг которой она обращается.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
Adblock detector