Обитаемые экзопланеты : все, что нужно знать и новости

habitable exoplanets

Водяной пар обнаружен на K2-18b, обитаемой экзопланете ?

— Новости от 17 сентября 2019 года —

Из 4000 планет, открытых за пределами Солнечной системы, подавляющее большинство полностью враждебно настроены к жизни. Являются ли они слишком массивными, слишком близко или слишком далеко от своей звезды, трудно представить, как жидкая вода и, возможно, жизнь могут найти для них убежище. Существует, однако, небольшой каталог экзопланет, чьи условия, безусловно, более мягкие. K2-18b является одним из них. Расположенный на расстоянии около 120 световых лет, он находится в обитаемой зоне красного карлика. Она примерно в восемь раз массивнее Земли и, скорее всего, синхронно вращается со своей звездой, то есть всегда показывает одну и ту же сторону, как Луна с Землей.

Это не лучший кандидат, которого мы знаем в поисках близнеца нашей планеты, но K2-18b в настоящее время становится звездой экзопланет. После двойного объявления 10 и 11 сентября две команды, работающие над одними и теми же данными наблюдений, почти одновременно объявили об обнаружении водяного пара в атмосфере этой экзопланеты. H2O также будет присутствовать в больших количествах, конечно, с облаками и дождем.

Это не первый случай, когда водяной пар был обнаружен в атмосфере экзопланеты, но предыдущие открытия касались газовых гигантов. K2-18b — гораздо менее массивная планета. Поэтому его круговорот воды может частично напоминать то, что мы знаем на Земле. Но не воображайте тихие моря и зеленые луга. K2-18b сильно отличается от нашей планеты. Его атмосфера очень плотная, безусловно, достигает нескольких миллионов бар давления.

Мы даже не уверены, что у него скалистое ядро. Если он есть, ядро ​​окружено толстым слоем водорода, покрытым водяным паром. Нет поверхности, на которой могли бы образоваться моря или океаны. Если мы добавим к этому, что дни или ночи постоянны, это не идиллически останавливаться на этом. Возможно, что в таких условиях может развиваться примитивная форма жизни, но это будет очень трудно подтвердить на расстоянии 120 световых лет.

Однако открытие водяного пара в атмосфере такой маленькой экзопланеты очень обнадеживает. Это наблюдение стало возможным благодаря космическому телескопу Хаббла, который зафиксировал 8 транзитов экзопланеты, проходящей перед ее звездой в период с 2016 по 2017 год. Часть света звезды пересекла атмосферу K2-18b, прежде чем попасть на зеркало космический телескоп. Этот свет содержит след химических элементов, с которыми он столкнулся. Он оставляет действительно линии поглощения в своем спектре. Тот же метод может быть использован для изучения даже меньших экзопланет, потенциально размером с Землю.

Это требует большего зеркала, например, космического телескопа Джеймса Вебба. Будущий большой космический телескоп сможет следовать этой методике, продолжая наблюдения K2-18b. Это может быть возможностью обнаружить другие атмосферные газы и, таким образом, немного лучше понять планету такого типа, которой нет в Солнечной системе. Мы все ожидаем, что это объявление об открытии воды в атмосфере скалистой экзопланеты, расположенной в обитаемой зоне ее звезды. Давайте будем оптимистами, это может быть в следующем десятилетии.









В поисках обитаемой экзопланеты, более гостеприимной, чем Земля

— Новости от 3 сентября 2019 года —

В нашем поиске обитаемых экзопланет у нас есть абсолютный референт, тот, которого мы знаем лучше всего, то есть Земля. Таким образом, мы пытаемся обнаружить планеты, похожие по размеру и массе на Землю, с особым интересом для экзопланет, которые, скорее всего, предложат одинаковые условия температуры, атмосферы химического состава. Этот подход разумен, потому что таким образом мы думаем, что можем открыть жизнь. Если бы нам удалось найти идеального близнеца нашей планеты, если бы он не был заселен, он был бы по крайней мере пригоден для жизни.

Но действительно ли Земля является абсолютным референтом в поисках жизни, или некоторые планеты с несколько иными условиями могут быть еще более плодородными? Это вопрос, который задала группа исследователей, спонсируемых НАСА. Они пытались определить идеальные параметры для возникновения жизни, как мы ее знаем. Удивительно, но в результате получается тип планеты, который сильно отличается от нашего.

В основе вопросов обитаемости экзопланеты лежит жидкая вода и океаны. Океаны в идеале будут немного отличаться от океанов Земли. Чтобы питаться, первобытная жизнь нуждается в свете своей звезды, который может быть найден около поверхности, и морских отложений, которые находятся скорее на дне океанов. Поэтому морские течения, которые заваривают отложения и возвращают их на поверхность, необходимы для того, чтобы все необходимые условия были в нужном месте. На Земле эти явления подъема питательных вод происходят в основном вблизи побережья.

Начиная с известных экзопланет, исследовательская группа провела более 4000 симуляций, чтобы определить, могут ли определенные условия привести к еще большим явлениям апвеллинга, чем на Земле. И ответ — да. Наилучшие результаты появляются для планет с большим количеством воды, плотной атмосферой, континентами и очень длинными днями. Именно эта маленькая деталь отсутствует на Земле, чтобы достичь вершины рейтинга обитаемых планет.

Как правило, если у Венеры когда-то были океаны и континенты, с ее днями 217 земных дней она предложила почти идеальные условия для жизни. Конечно, это всего лишь модель и относится в первую очередь к примитивной морской жизни, основанной на фотосинтезе. Вероятно, необходимы другие условия, чтобы эта жизнь стала более сложной, и почему бы не развиться к разумной жизни.

Результаты этой работы все еще дают некоторые дополнительные результаты в поиске обитаемых экзопланет. Упомянутые выше условия не могут быть обнаружены в современных средствах, которыми обладают астрономы. Однако мы можем надеяться, что следующее поколение космических и наземных телескопов начнет давать нам подсказки об атмосфере наземных экзопланет.

Как мы видели на Земле, океаны и атмосфера взаимодействуют очень тесно. Поэтому может быть возможно обнаружить в этих атмосферах химические маркеры, дающие некоторые признаки возможного присутствия океана и условий, которые его регулируют. С помощью этой скудной информации мы можем оптимизировать конструкцию телескопов следующего поколения. Это долгий и утомительный процесс, но он может однажды привести нас к необратимому выводу, что мы не одиноки во вселенной.

Image by NASA/Ames/JPL-Caltech [Public domain]

источники

Вы также должны быть заинтересованы этим