islanmış torpaq

2020-ci ilin yanvar ayında NASA bildirmişdi ki, TESS kosmik gəmisi təxminən 100 işıq ili uzaqlıqdakı bir ulduzun ətrafında fırlanan ilk potensial yaşamaq imkanı olan Yer ölçülü ekzoplanetini kəşf edib.

Planet bir hissədir TOI 700 sistemi (TOI TESS deməkdir Maraq Obyektləri) kiçik, nisbətən soyuq ulduzdur, yəni Qızıl balıq bürcündəki M spektral sinfinin cırtdanıdır, Günəşimizin kütləsinin və ölçüsünün cəmi 40%-nə və səthinin temperaturunun yarısına malikdir.

Obyekt adlı TOI 700 d və mərkəzi ətrafında fırlanan üç planetdən biridir, ondan ən uzaqdadır və hər 37 gündə bir ulduzun ətrafında bir yol keçir. O, TOI 700-dən elə bir məsafədə yerləşir ki, nəzəri cəhətdən yaşayış zonasında yerləşən maye suyu suda saxlaya bilsin. Günəşimizin Yerə verdiyi enerjinin təxminən 86%-ni alır.

Bununla belə, tədqiqatçılar tərəfindən Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) məlumatlarından istifadə edərək yaradılmış ekoloji simulyasiyalar TOI 700 d-nin Yerdən çox fərqli davrana biləcəyini göstərdi. Ulduzu ilə sinxron fırlandığı üçün (planetin bir tərəfi həmişə gündüz işığında, digər tərəfi isə qaranlıqda olur) buludların əmələ gəlməsi və küləyin əsməsi bizim üçün bir az ekzotik ola bilər.

1. Yerin və TOI 700 d-nin müqayisəsi, Yerin qitələr sisteminin ekzoplanetdə vizuallaşdırılması ilə

Astronomlar NASA-nın köməyi ilə kəşflərini təsdiqləyiblər. Spitzer Kosmik Teleskopufəaliyyətini yenicə başa vurmuşdur. Başlanğıcda, Toi 700 daha isti olaraq səhv təsnif edildi, bu da astronomların hər üç planetin bir-birinə çox yaxın olduğuna və buna görə də həyatı dəstəkləmək üçün çox isti olduğuna inanmağa səbəb oldu.

Bu barədə Çikaqo Universitetinin komandasının üzvü Emili Gilbert tapıntının təqdimatı zamanı bildirib. -

Tədqiqatçılar ümid edir ki, gələcəkdə bu kimi vasitələr James Webb Kosmik TeleskopuNASA-nın 2021-ci ildə kosmosa yerləşdirməyi planlaşdırdığı, onlar planetlərin atmosferinin olub-olmadığını müəyyən edə və onun tərkibini öyrənə biləcəklər.

Tədqiqatçılar kompüter proqramlarından istifadə ediblər hipotetik iqlim modelləşdirilməsi planet TOI 700 d. Onun atmosferində hansı qazların ola biləcəyi hələ bilinmədiyi üçün müxtəlif variantlar və ssenarilər sınaqdan keçirilmişdir, o cümlədən müasir Yer atmosferini qəbul edən variantlar (77% azot, 21% oksigen, metan və karbon qazı), ehtimal tərkibi Yer atmosferinin 2,7 milyard il əvvəl (əsasən metan və karbon qazı) və hətta ehtimal ki, 3,5 milyard il əvvəl orada mövcud olan Mars atmosferi (çoxlu karbon qazı).

Bu modellərdən məlum olub ki, TOI 700 d-nin atmosferi metan, karbon qazı və ya su buxarının birləşməsini ehtiva edərsə, planet yaşamaq üçün əlverişli ola bilər. İndi komanda yuxarıda adı çəkilən Webb teleskopundan istifadə edərək bu fərziyyələri təsdiqləməlidir.

Eyni zamanda, NASA-nın apardığı iqlim simulyasiyaları göstərir ki, həm Yer atmosferi, həm də qaz təzyiqi onun səthində maye suyu saxlamaq üçün kifayət etmir. TOI 700 d-yə Yerdəki ilə eyni miqdarda istixana qazları qoysaq, səthin temperaturu hələ də sıfırın altında olacaq.

Bütün iştirakçı komandaların simulyasiyaları göstərir ki, TOI 700 kimi kiçik və tünd ulduzların ətrafındakı planetlərin iqlimi Yerimizdə yaşadığımızdan çox fərqlidir.

Maraqlı xəbərlər

Ekzoplanetlər və ya Günəş sistemi ətrafında fırlanan planetlər haqqında bildiklərimizin çoxu kosmosdan gəlir. O, 2009-cu ildən 2018-ci ilə qədər səmanı skan edib və Günəş sistemindən kənarda 2600-dən çox planet aşkar edib.

Daha sonra NASA kəşf estafetini 2-ci ilin aprelində fəaliyyətə başladığı ilk ilində kosmosa buraxılan TESS(2018) zonduna, eləcə də bu tip təsdiqlənməmiş doqquz yüz obyektə ötürdü. Astronomlara məlum olmayan planetlərin axtarışında, rəsədxana kifayət qədər 200 XNUMX görərək bütün səmanı yoxlayacaq. ən parlaq ulduzlar.

2. Ekzoplanetlərin kəşfiyyatı üçün tranzit peyk

TESS bir sıra geniş bucaqlı kamera sistemlərindən istifadə edir. O, kiçik planetlərin böyük qrupunun kütləsini, ölçüsünü, sıxlığını və orbitini öyrənməyə qadirdir. Peyk metoda uyğun işləyir parlaqlıq düşmələri üçün uzaqdan axtarış potensial olaraq işarə edir planetar keçidlər - orbitdəki cisimlərin ana ulduzlarının üzləri qarşısından keçməsi.

Son bir neçə ay, qismən hələ nisbətən yeni kosmik rəsədxana sayəsində, qismən də digər alətlərin, o cümlədən yerüstü cihazların köməyi ilə bir sıra son dərəcə maraqlı kəşflər oldu. Yerin əkizləri ilə görüşümüzə bir neçə həftə qalmış, Ulduz Döyüşlərindəki Tatooine kimi iki günəşin ətrafında fırlanan bir planetin kəşfi haqqında söz yayıldı!

TOI planeti 1338 b XNUMX işıq ili uzaqlıqda, Rəssam bürcündə tapıldı. Onun ölçüsü Neptun və Saturnun ölçüləri arasındadır. Obyekt öz ulduzlarının müntəzəm qarşılıqlı tutulmalarını yaşayır. Onlar bir-birinin ətrafında on beş günlük dövrədə fırlanır, biri Günəşimizdən bir qədər böyük, digəri isə daha kiçikdir.

2019-cu ilin iyun ayında kosmik həyətimizdə sözün həqiqi mənasında iki yer tipli planetin kəşf edildiyi barədə məlumatlar ortaya çıxdı. Bu barədə Astronomy and Astrophysics jurnalında dərc olunan məqalədə deyilir. Hər iki sahə suyun əmələ gələ biləcəyi ideal zonada yerləşir. Çox güman ki, qayalı bir səthə sahibdirlər və Günəş ətrafında fırlanırlar Tigarden ulduzu (3), Yerdən cəmi 12,5 işıq ili uzaqlıqda yerləşir.

- kəşfin əsas müəllifi dedi, Matthias Zechmeister, Almaniyanın Göttingen Universitetinin Astrofizika İnstitutunun elmi işçisi. -

3. Teegarden ulduz sistemi, vizuallaşdırma

Öz növbəsində, TESS-in keçən iyul ayında kəşf etdiyi maraqlı naməlum dünyalar ətrafında fırlanır UCAC ulduzları4 191-004642, Yerdən yetmiş üç işıq ili.

Ev sahibi ulduzu olan planet sistemi, indi olaraq etiketlənir TOI 270, ən azı üç planet ehtiva edir. Onlardan biri, TOI 270 səh, Yerdən bir qədər böyük olan digər ikisi mini-Neptunlardır, Günəş sistemimizdə olmayan planetlər sinfinə aiddir. Ulduz soyuq və çox parlaq deyil, Günəşdən təxminən 40% kiçik və daha az kütləlidir. Onun səthinin temperaturu bizim ulduz yoldaşımızın temperaturundan təxminən üçdə iki daha istidir.

Günəş sistemi TOI 270 Rəssam bürcündə yerləşir. Onu təşkil edən planetlər ulduza o qədər yaxın orbitdədirlər ki, onların orbitləri Yupiterin yoldaş peyk sisteminə sığar (4).

4. TOI 270 sisteminin Yupiter sistemi ilə müqayisəsi

Bu sistemin sonrakı tədqiqi əlavə planetləri aşkarlaya bilər. Günəşdən TOI 270 d-dən daha uzaq orbitdə olanlar maye suyu saxlayacaq və nəticədə həyat yarada biləcək qədər soyuq ola bilər.

TESS daha yaxından baxmağa dəyər

Kiçik ekzoplanetlərin nisbətən çox sayda kəşfinə baxmayaraq, onların ana ulduzlarının əksəriyyəti 600 ilə 3 metr arasındadır. Yerdən işıq ili, ətraflı müşahidə üçün çox uzaq və çox qaranlıq.

Keplerdən fərqli olaraq, TESS-in əsas diqqəti Günəşin ən yaxın qonşuları ətrafında indi və sonra digər alətlərlə müşahidə oluna biləcək qədər parlaq olan planetləri tapmaqdır. 2018-ci ilin aprelindən bu günə qədər TESS artıq kəşf edib 1500-dən çox namizəd planet. Onların əksəriyyəti Yerdən iki dəfə böyükdür və orbitə çıxması on gündən az vaxt aparır. Nəticədə planetimizdən qat-qat çox istilik alırlar və səthində maye suyun mövcud olması üçün çox isti olurlar.

Ekzoplanetin yaşayış üçün əlverişli olması üçün lazım olan maye sudur. O, bir-biri ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilən kimyəvi maddələrin yetişdirilməsi üçün zəmin rolunu oynayır.

Teorik olaraq, ekzotik həyat formalarının yüksək təzyiq və ya çox yüksək temperatur şəraitində mövcud ola biləcəyinə inanılır - hidrotermal ventilyasiyaların yaxınlığında tapılan ekstremofillərdə və ya Qərbi Antarktida buz örtüyünün demək olar ki, bir kilometr altında gizlənmiş mikroblarda olduğu kimi.

Lakin belə orqanizmlərin kəşfi insanların yaşadıqları ekstremal şəraiti bilavasitə öyrənə bilməsi sayəsində mümkün olmuşdur. Təəssüf ki, onları dərin kosmosda, xüsusən də bir çox işıq ili məsafəsindən aşkar etmək mümkün olmadı.

Günəş sistemimizdən kənarda həyat və hətta yaşayış axtarışı hələ də tamamilə uzaqdan müşahidədən asılıdır. Həyat üçün potensial olaraq əlverişli şərait yaradan görünən maye su səthləri yuxarıdakı atmosferlə qarşılıqlı əlaqədə ola bilər və yerüstü teleskoplarla görünən uzaqdan aşkar edilə bilən bioimzalar yarada bilər. Bunlar Yerdən məlum olan qaz kompozisiyaları (oksigen, ozon, metan, karbon qazı və su buxarı) və ya qədim Yer atmosferinin komponentləri, məsələn, 2,7 milyard il əvvəl (əsasən metan və karbon dioksid, lakin oksigen deyil) ola bilər. ).

Bir yer "düzgün" və orada yaşayan planet axtarışında

51-ci ildə 1995 Pegasi b kəşf edildikdən sonra XNUMX-dən çox ekzoplanet müəyyən edilmişdir. Bu gün biz əminik ki, qalaktikamızda və kainatdakı ulduzların əksəriyyəti planet sistemləri ilə əhatə olunub. Ancaq tapılan yalnız bir neçə onlarla ekzoplanet potensial olaraq yaşayış üçün yararlı dünyalardır.

Ekzoplaneti yaşayış üçün əlverişli edən nədir?

Əsas şərt səthdə artıq qeyd olunan maye sudur. Bunun mümkün olması üçün ilk növbədə bu möhkəm səthə ehtiyacımız var, yəni. qayalı yerhəm də atmosfer, və təzyiq yaratmaq və suyun temperaturuna təsir etmək üçün kifayət qədər sıxdır.

Sizə də lazımdır sağ ulduzplanetə çox radiasiya gətirməyən, atmosferi uçuran və canlı orqanizmləri məhv edən. Günəşimiz də daxil olmaqla hər bir ulduz davamlı olaraq nəhəng dozada radiasiya yayır, ona görə də, şübhəsiz ki, ondan qorunmaq həyatın varlığı üçün faydalı olardı. maqnit sahəsiYerin maye metal nüvəsi tərəfindən istehsal edildiyi kimi.

Ancaq həyatı radiasiyadan qorumaq üçün başqa mexanizmlər ola biləcəyi üçün bu, zəruri şərt deyil, yalnız arzu olunan elementdir.

Ənənəvi olaraq astronomları maraqlandırır həyat zonaları (ekosferlər) ulduz sistemlərində. Bunlar ulduzların ətrafındakı bölgələrdir, burada üstünlük təşkil edən temperatur suyun daim qaynamasına və ya donmasına mane olur. Bu sahədən tez-tez danışılır. "Zlatovlaski zonası"çünki məşhur uşaq nağılının motivlərinə istinad edən “həyat üçün doğrudur” (5).

5. Ulduzun ətrafındakı həyat zonası

Və indiyə qədər ekzoplanetlər haqqında nə bilirik?

Bu günə qədər edilən kəşflər planet sistemlərinin müxtəlifliyinin çox, çox böyük olduğunu göstərir. Təxminən otuz il bundan əvvəl heç nə bildiyimiz yeganə planetlər Günəş sistemində idi, ona görə də kiçik və bərk cisimlərin ulduzların ətrafında fırlandığını və yalnız onlardan uzaqda böyük qazlı planetlər üçün yer ayrıldığını düşünürdük.

Lakin məlum oldu ki, planetlərin yeri ilə bağlı ümumiyyətlə heç bir “qanunlar” yoxdur. Biz öz ulduzlarına az qala sürtünən qaz nəhəngləri (isti Yupiterlər) və TRAPPIST-1 (6) kimi nisbətən kiçik planetlərin yığcam sistemləri ilə qarşılaşırıq. Bəzən planetlər ikili ulduzların ətrafında çox ekssentrik orbitlərdə hərəkət edir və həmçinin ulduzlararası boşluqda sərbəst şəkildə üzən, çox güman ki, gənc sistemlərdən atılan "gəzən" planetlər də var.

6. TRAPPIST-1 sisteminin planetlərinin vizuallaşdırılması

Beləliklə, biz yaxın oxşarlıq əvəzinə böyük müxtəliflik görürük. Əgər bu sistem səviyyəsində baş verirsə, onda niyə ekzoplanet şəraiti bildiyimiz ətraf mühitdən bildiyimiz hər şeyə bənzəməlidir?

Və daha da aşağı gedərək, hipotetik həyatın formaları niyə bizə məlum olanlara bənzəməlidir?

Super kateqoriya

Kepler tərəfindən toplanan məlumatlara əsasən, 2015-ci ildə bir NASA alimi hesabladı ki, qalaktikamızın özündə milyard Yerə bənzər planetlərI. Bir çox astrofiziklər bunun mühafizəkar təxmin olduğunu vurğuladılar. Həqiqətən, əlavə araşdırmalar Süd Yolunun ev ola biləcəyini göstərdi 10 milyard Yer planeti.

Alimlər yalnız Keplerin tapdığı planetlərə güvənmək istəmirdilər. Bu teleskopda istifadə edilən tranzit metodu böyük planetləri (məsələn, Yupiter) aşkar etmək üçün Yer ölçülü planetlərdən daha uyğundur. Bu o deməkdir ki, Keplerin məlumatları yəqin ki, bizimki kimi planetlərin sayını bir az da saxtalaşdırır.

Məşhur teleskop ulduzun qarşısından keçən planetin yaratdığı parlaqlıqda kiçik enişləri müşahidə edib. Daha böyük obyektlər başa düşülən şəkildə ulduzlarından daha çox işığı maneə törədir və onları aşkar etməyi asanlaşdırır. Keplerin metodu, kütləsi Günəşimizin kütləsinin təxminən üçdə birini təşkil edən ən parlaq deyil, kiçik ulduzlara yönəldilmişdir.

Kepler teleskopu kiçik planetləri tapmaqda o qədər də yaxşı olmasa da, kifayət qədər çox sayda super-Yer adlananları tapdı. Bu, kütləsi Yerdən böyük, lakin Uran və Neptundan çox az olan, bizim planetimizdən müvafiq olaraq 14,5 və 17 dəfə ağır olan ekzoplanetlərin adıdır.

Beləliklə, "super-Yer" termini yalnız planetin kütləsinə aiddir, yəni yerüstü şəraitə və ya yaşayış qabiliyyətinə aid deyil. Alternativ “qaz cırtdanları” termini də var. Bəzilərinin fikrincə, kütləvi miqyasda yuxarı hissədə olan obyektlər üçün daha dəqiq ola bilər, baxmayaraq ki, başqa bir termin daha çox istifadə olunur - artıq qeyd olunan "mini-Neptun".

İlk super Yerlər kəşf edildi Aleksandr Volşçan i Dalea Fraila ətrafında pulsar PSR B1257+12 1992-ci ildə. Sistemin iki xarici planetidir poltergeysti fobetor - onların kütləsi Yerin kütləsindən təxminən dörd dəfə böyükdür, bu da qaz nəhəngləri olmaq üçün çox kiçikdir.

Əsas ardıcıllıq ulduzunun ətrafındakı ilk super Yer onun rəhbərlik etdiyi bir qrup tərəfindən müəyyən edildi Eugenio çayıy 2005-ci ildə. Ətrafında fırlanır Gliese 876 və təyinat aldı Gliese 876 d (Daha əvvəl bu sistemdə Yupiter boyda iki qaz nəhəngi kəşf edilmişdi). Onun təxmin edilən kütləsi Yerin kütləsindən 7,5 dəfə çoxdur və onun ətrafında fırlanma müddəti çox qısadır, təxminən iki gündür.

Super-Yer sinfində daha isti obyektlər var. Məsələn, 2004-cü ildə aşkar edilmişdir 55 Kankri edir, qırx işıq ili uzaqlıqda yerləşən , öz ulduzunun ətrafında hər hansı məlum ekzoplanetin ən qısa dövrəsində fırlanır - cəmi 17 saat 40 dəqiqə. Başqa sözlə, 55 Cancri e-də bir il 18 saatdan az vaxt aparır. Ekzoplanet öz ulduzuna Merkuridən təxminən 26 dəfə yaxın orbitdə fırlanır.

Ulduzun yaxınlığı o deməkdir ki, 55 Cancri e səthinin temperaturu ən azı 1760°C olan yüksək sobanın içərisinə bənzəyir! Spitzer Teleskopunun yeni müşahidələri göstərir ki, 55 Cancri e-nin kütləsi Yerdən 7,8 dəfə, radiusu isə Yerdən iki dəfə artıqdır. Spitzerin nəticələri göstərir ki, planetin kütləsinin təxminən beşdə biri su da daxil olmaqla elementlər və yüngül birləşmələrdən ibarət olmalıdır. Bu temperaturda bu o deməkdir ki, bu maddələr maye və qaz arasında "superkritik" vəziyyətdə olacaq və planetin səthini tərk edə bilər.

Lakin super-Yerlər həmişə belə vəhşi olmur.Keçən iyul ayında TESS-dən istifadə edən beynəlxalq astronomlar qrupu, Yerdən təxminən otuz bir işıq ili uzaqlıqdakı Hydra bürcündə bu cür yeni ekzoplanet kəşf etdi. kimi qeyd olunan element GJ 357 d (7) Yerdən iki dəfə diametri və altı dəfə kütləsi. Ulduzun yaşayış sahəsinin xarici kənarında yerləşir. Alimlər bu super-Yerin səthində su ola biləcəyinə inanırlar.

dedi Diana Kosakovskvə Almaniyanın Heidelberq şəhərindəki Maks Plank Astronomiya İnstitutunun elmi işçisi.

7. Planet GJ 357 d - vizuallaşdırma

Cırtdan ulduzun ətrafında orbitdə olan, bizim Günəşin ölçüsü və kütləsinin təxminən üçdə biri qədər və 40% daha soyuq olan sistem yer planetləri ilə tamamlanır. GJ 357 b və başqa bir super yer GJ 357 s. Sistemin tədqiqi 31 iyul 2019-cu ildə Astronomy and Astrophysics jurnalında dərc olunub.

Keçən sentyabr ayında tədqiqatçılar 111 işıq ili uzaqlıqda yeni kəşf edilmiş super Yerin “indiyə qədər məlum olan ən yaxşı yaşayış mühiti namizədi” olduğunu bildirdilər. 2015-ci ildə Kepler teleskopu tərəfindən kəşf edilib. K2-18b (8) bizim ana planetimizdən çox fərqlidir. Kütləsinin səkkiz qatından artıqdır, yəni ya Neptun kimi bir buz nəhəngi, ya da sıx, hidrogenlə zəngin atmosferi olan qayalıq dünyadır.

K2-18b orbiti öz ulduzuna Yerin Günəşə olan məsafəsindən yeddi dəfə yaxındır. Bununla belə, obyekt tünd qırmızı M cırtdanının orbitində olduğu üçün bu orbit həyat üçün potensial olaraq əlverişli zonadadır. İlkin modellər proqnozlaşdırır ki, K2-18b-də temperatur -73 ilə 46°C arasında dəyişir və əgər obyekt Yerlə təxminən eyni əks etdirmə qabiliyyətinə malikdirsə, onun orta temperaturu bizimkinə oxşar olmalıdır.

- London Universitet Kollecinin astronomu mətbuat konfransında deyib. Angelos Ciaras.

Torpaq kimi olmaq çətindir

Yer analoqu (həmçinin Yer əkizləri və ya Yerə bənzər planet adlanır) Yerdə tapılanlara bənzər ekoloji şəraitə malik planet və ya aydır.

İndiyə qədər kəşf edilmiş minlərlə ekzoplanetar ulduz sistemi bizim günəş sistemimizdən fərqlidir və bu, sözdə həqiqəti təsdiqləyir. nadir torpaq hipoteziI. Bununla belə, filosoflar qeyd edirlər ki, kainat o qədər nəhəngdir ki, haradasa bizim planetimizlə demək olar ki, eyni olan bir planet olmalıdır. Ola bilsin ki, uzaq gələcəkdə bu texnologiyadan Yerin analoqlarını süni şəkildə əldə etmək mümkün olacaq. . Artıq moda çoxnəzəriyyə nəzəriyyəsi onlar həmçinin yer üzündəki analoqun başqa bir kainatda mövcud ola biləcəyini və ya hətta paralel kainatda Yerin özünün fərqli bir versiyası ola biləcəyini təklif edirlər.

2013-cü ilin noyabrında astronomlar Kepler teleskopundan və digər missiyalardan əldə edilən məlumatlara əsaslanaraq, Süd Yolu qalaktikasında günəşə bənzər ulduzların və qırmızı cırtdanların yaşayış üçün əlverişli zonasında 40 milyard Yer ölçüsündə planetin ola biləcəyini bildirdilər.

Statistik bölgü göstərdi ki, onların ən yaxını bizdən on iki işıq ilindən çox olmayaraq çıxarıla bilər. Elə həmin il Kepler tərəfindən kəşf edilmiş diametrləri Yerin radiusundan 1,5 dəfə az olan bir neçə namizədin yaşayış zonasında orbitdə fırlanan ulduzlar olduğu təsdiqləndi. Ancaq 2015-ci ilə qədər Yerə yaxın olan ilk namizəd elan edildi - egzoplanetę Kepler-452b.

Yerin analoqunu tapmaq ehtimalı əsasən sizin kimi olmaq istədiyiniz atributlardan asılıdır. Standart, lakin mütləq olmayan şərtlər: planet ölçüsü, səthin cazibə qüvvəsi, ana ulduzun ölçüsü və növü (yəni günəş analoqu), orbital məsafə və sabitlik, eksenel əyilmə və fırlanma, oxşar coğrafiya, okeanların olması, atmosfer və iqlim, güclü maqnitosfer . .

Əgər orada mürəkkəb həyat mövcud olsaydı, meşələr planetin səthinin çox hissəsini əhatə edə bilərdi. Ağıllı həyat mövcud olsaydı, bəzi ərazilər şəhərləşə bilərdi. Bununla belə, Yerlə dəqiq bənzətmələrin axtarışı Yerdə və onun ətrafında çox spesifik hallar səbəbindən yanıltıcı ola bilər, məsələn, Ayın mövcudluğu planetimizdəki bir çox hadisələrə təsir göstərir.

Aresibodakı Puerto Riko Universitetində Planet Yaşayış Laboratoriyası bu yaxınlarda Yer analoqları üçün namizədlərin siyahısını tərtib etdi (9). Çox vaxt bu tip təsnifat ölçü və kütlə ilə başlayır, lakin bu, məsələn, bizə yaxın olan, Yerlə demək olar ki, eyni ölçüdə olan Venera və orada hansı şərtlərin üstünlük təşkil etdiyini nəzərə alsaq, bu, xəyali bir meyardır. , məlumdur.

9. Perspektivli ekzoplanetlər - Planetar Yaşayış Laboratoriyasına görə Yerin potensial analoqları

Tez-tez istinad edilən digər meyar Yerin analoqunun oxşar səth geologiyasına malik olmasıdır. Ən yaxın məlum olan nümunələr Mars və Titandır və səth təbəqələrinin topoqrafiyası və tərkibi baxımından oxşarlıqlar olsa da, temperatur kimi əhəmiyyətli fərqlər də var.

Həqiqətən, bir çox səth materialları və relyef formaları yalnız su ilə qarşılıqlı təsir (məsələn, gil və çöküntü süxurları) və ya həyatın əlavə məhsulu (məsələn, əhəngdaşı və ya kömür), atmosferlə qarşılıqlı təsir, vulkanik fəaliyyət, ya da insan müdaxiləsi.

Beləliklə, Yerin əsl analoqu oxşar proseslərlə, atmosferə, səthlə qarşılıqlı əlaqədə olan vulkanlara, maye sulara və həyatın hansısa formasına malik olmaqla yaradılmalıdır.

Atmosfer vəziyyətində istixana effekti də güman edilir. Nəhayət, səthin temperaturu istifadə olunur. Bu, iqlimdən təsirlənir, bu da öz növbəsində planetin orbitindən və fırlanmasından təsirlənir, hər biri yeni dəyişənlər təqdim edir.

Həyat verən yerin ideal analoqu üçün başqa bir meyar onun olmasıdır Günəş analoqu ətrafında orbit. Bununla belə, bu elementi tam əsaslandırmaq olmaz, çünki əlverişli mühit bir çox müxtəlif növ ulduzların yerli görünüşünü təmin etməyə qadirdir.

Məsələn, Süd Yolunda əksər ulduzlar Günəşdən daha kiçik və qaranlıqdır. Onlardan biri daha əvvəl xatırlandı TRAPPIST-1, Dolça bürcündə 10 işıq ili məsafəsində yerləşir və təxminən 2 dəfə kiçikdir və Günəşimizdən 1. dəfə az parlaqdır, lakin onun yaşayış zonasında ən azı altı yer planeti var. Bu şərtlər bildiyimiz kimi həyat üçün əlverişsiz görünə bilər, lakin TRAPPIST-XNUMX-in ulduzumuzdan daha uzun bir ömrü var, buna görə də həyatın orada inkişaf etmək üçün hələ çox vaxtı var.

Su Yer səthinin 70%-ni əhatə edir və bizə məlum olan həyat formalarının mövcudluğu üçün dəmir şərtlərdən biri hesab olunur. Çox güman ki, su dünyası bir planetdir Kepler-22bGünəşəbənzər ulduzun yaşayış zonasında yerləşən, lakin Yerdən çox böyük olduğu üçün onun faktiki kimyəvi tərkibi naməlum olaraq qalır.

2008-ci ildə bir astronom tərəfindən aparılmışdır Michaela Meyervə Arizona Universitetindən, Günəş kimi yeni yaranmış ulduzların yaxınlığında kosmik toz üzərində aparılan tədqiqatlar göstərir ki, Günəşin analoqlarının 20-60%-də bizdə qayalı planetlərin meydana gəlməsinə səbəb olan proseslərə bənzər proseslərdə sübutlar var. Yerin.

2009 şəhərində Alan Boss Karnegi Elmlər İnstitutundan belə bir fikir irəli sürdü ki, yalnız bizim qalaktikamızda Süd yolu mövcud ola bilər 100 milyard Yerə bənzər planetlərh.

2011-ci ildə NASA-nın Reaktiv Sürət Laboratoriyası (JPL) də Kepler missiyasının müşahidələrinə əsaslanaraq belə nəticəyə gəldi ki, bütün günəşə bənzər ulduzların təxminən 1,4-2,7%-i yaşayış üçün əlverişli zonalarda Yer ölçülü planetlərin orbitində olmalıdır. Bu o deməkdir ki, təkcə Süd Yolu qalaktikasında 2 milyard qalaktika ola bilər və bu təxminin bütün qalaktikalar üçün doğru olduğunu fərz etsək, müşahidə edilə bilən kainatda hətta 50 milyard qalaktika ola bilər. 100 kvintilyon.

2013-cü ildə Harvard-Smithsonian Astrofizika Mərkəzi, əlavə Kepler məlumatlarının statistik təhlilindən istifadə edərək, ən azı 17 milyard planet Yer kürəsinin ölçüsü - yaşayış məntəqələrində yerləşməsi nəzərə alınmadan. 2019-cu ildə aparılan bir araşdırma, Yer ölçüsündə planetlərin günəşə bənzər altı ulduzdan birinin orbitində fırlana biləcəyini müəyyən etdi.

Bənzərlik üzərində naxış

Yer Oxşarlığı İndeksi (ESI) planetar obyektin və ya təbii peykin Yerlə oxşarlığının təklif edilən ölçüsüdür. O, sıfırdan birə qədər bir miqyasda hazırlanmışdır, Yerə bir dəyər verilmişdir. Parametr böyük verilənlər bazalarında planetlərin müqayisəsini asanlaşdırmaq üçün nəzərdə tutulub.

2011-ci ildə Astrobiology jurnalında təklif edilən ESI, planetin radiusu, sıxlığı, sürəti və səth temperaturu haqqında məlumatları birləşdirir.

2011-ci il məqaləsinin müəlliflərindən biri tərəfindən idarə olunan vebsayt, Abla Mendes Puerto Riko Universitetindən, müxtəlif ekzoplanet sistemləri üçün indeks hesablamalarını verir. ESI Mendesa aşağıda göstərilən düsturla hesablanır illüstrasiya 10harada x_i onlar_i0 yerdən kənar cismin Yerə münasibətdə xassələridir, v_i hər bir xassə üçün çəki göstəricisi və xassələrin ümumi sayı. əsasında tikilmişdir Bray-Curtis oxşarlıq indeksi.

Hər bir əmlaka təyin edilmiş çəki, w_i, müəyyən xüsusiyyətləri digərləri üzərində vurğulamaq və ya istədiyiniz indeks və ya sıralama hədlərinə nail olmaq üçün seçilə bilən hər hansı seçimdir. Veb sayt həmçinin ekzoplanetlərdə və ekzo-aylarda yaşamaq mümkünlüyünü üç meyara görə təsnif edir: yerləşmə, ESI və orqanizmlərin qida zəncirində saxlanılma ehtimalı təklifi.

Nəticədə, məsələn, Günəş sistemində ikinci ən böyük ESI-nin Marsa aid olduğu və 0,70 olduğu göstərildi. Bu məqalədə sadalanan ekzoplanetlərin bəziləri bu rəqəmi üstələyir, bəziləri isə bu yaxınlarda kəşf edilib Tigarden b o, hər hansı təsdiqlənmiş ekzoplanetlər arasında ən yüksək ESI-yə malikdir - 0,95.

Yerə bənzər və yaşayış üçün əlverişli ekzoplanetlər haqqında danışarkən, yaşayış üçün əlverişli olan ekzoplanetlərin və ya peyk ekzoplanetlərinin mümkünlüyünü unutmaq olmaz.

Günəşdən kənar hər hansı təbii peyklərin mövcudluğu hələ təsdiqlənməyib, lakin 2018-ci ilin oktyabrında Prof. David Kipping obyektin ətrafında fırlanan potensial ekzomun kəşf edildiyini açıqladı Kepler-1625b.

Günəş sistemindəki Yupiter və Saturn kimi böyük planetlərin bəzi cəhətdən həyat qabiliyyəti olan böyük peykləri var. Nəticə etibarı ilə, bəzi elm adamları böyük günəşdənkənar planetlərin (və ikili planetlərin) eyni dərəcədə böyük potensial yaşayış üçün peyklərinə malik ola biləcəyini irəli sürdülər. Kifayət qədər kütləsi olan ay səthdə maye suyu olduğu kimi Titana bənzər atmosferi də dəstəkləyə bilir.

Yaşayış zonasında olduğu bilinən nəhəng Günəşdənkənar planetlər (məsələn, Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b və HD 37124 c) bu baxımdan xüsusi maraq doğurur, çünki onların potensial potensialı var. səthində maye su olan təbii peyklər.

Qırmızı və ya ağ ulduzun ətrafında həyat?

Ekzoplanetlər dünyasında təxminən iyirmi illik kəşflərlə silahlanmış astronomlar artıq yaşamaq üçün əlverişli planetin necə görünə biləcəyi haqqında təsəvvür yaratmağa başlayıblar, baxmayaraq ki, əksəriyyəti artıq bildiyimizə diqqət yetirib: sarı cırtdanın ətrafında fırlanan Yerə bənzər planet. bizim. Günəş, G tipli əsas ardıcıllıq ulduzu kimi təsnif edilir. Qalaktikamızda daha çox olan kiçik qırmızı M ulduzları haqqında nə demək olar?

Qırmızı cırtdanın orbitində olsaydı evimiz necə olardı? Cavab bir az Yerə bənzəyir və əsasən Yerə bənzəmir.

Belə bir xəyali planetin səthindən biz ilk növbədə çox böyük bir günəş görərdik. Orbitin yaxınlığını nəzərə alsaq, gözümüzün qabağında olandan bir yarım-üç dəfə çox görünür. Adından da göründüyü kimi, günəş daha soyuq temperatura görə qırmızı rəngdə parlayacaq.

Qırmızı cırtdanlar Günəşimizdən iki qat daha istidir. Əvvəlcə belə bir planet Yer üçün bir az yad görünə bilər, lakin şokedici deyil. Əsl fərqlər yalnız bu cisimlərin əksəriyyətinin ulduzla sinxron şəkildə fırlandığını anladıqda aydın olur, buna görə də bir tərəf həmişə Ayımızın Yerə etdiyi kimi öz ulduzu ilə üzbəüz olur.

Bu o deməkdir ki, qarşı tərəf həqiqətən də qaranlıq qalır, çünki onun işıq mənbəyinə çıxışı yoxdur - digər tərəfdən Günəş tərəfindən bir qədər işıqlandırılan Aydan fərqli olaraq. Əslində, ümumi fərziyyə ondan ibarətdir ki, planetin əbədi gündüz işığında qalan hissəsi yanacaq, əbədi gecəyə qərq olan hissəsi isə donacaq. Halbuki... belə olmamalıdır.

İllər boyu astronomlar qırmızı cırtdan bölgəsini Yerin ov yeri kimi istisna edirdilər və inanırdılar ki, planeti iki tamamilə fərqli hissəyə bölmək onların heç birini yaşayış üçün yararsız etməyəcək. Bununla belə, bəziləri qeyd edirlər ki, atmosfer aləmlərində sıx radiasiyanın səthi yandırmasının qarşısını almaq üçün günəşli tərəfdə qalın buludların yığılmasına səbəb olacaq xüsusi bir dövriyyə olacaq. Sirkulyasiya edən cərəyanlar da istiliyi bütün planetə paylayardı.

Bundan əlavə, atmosferin bu qalınlaşması digər radiasiya təhlükələrinə qarşı vacib gündüz qorunmasını təmin edə bilər. Gənc qırmızı cırtdanlar fəaliyyətlərinin ilk bir neçə milyard ilində çox aktivdirlər, alovlar və ultrabənövşəyi radiasiya yayırlar.

Qalın buludlar potensial həyatı qoruya bilər, baxmayaraq ki, hipotetik orqanizmlər daha çox planet sularının dərinliklərində gizlənir. Əslində, bu gün elm adamları radiasiyanın, məsələn, ultrabənövşəyi diapazonda orqanizmlərin inkişafına mane olmadığına inanırlar. Axı, bizə məlum olan bütün orqanizmlərin, o cümlədən homo sapienslərin yarandığı Yerdəki erkən həyat güclü ultrabənövşəyi şüalanma şəraitində inkişaf etmişdir.

Bu, bizə məlum olan ən yaxın Yerə bənzər ekzoplanetdə qəbul edilən şərtlərə uyğundur. Kornell Universitetindən olan astronomlar deyirlər ki, Yer kürəsində həyat məlum olduğundan daha güclü radiasiyaya məruz qalıb Proxima-b.

Günəş sistemindən cəmi 4,24 işıq ili uzaqlıqda yerləşən və bizə məlum olan Yerə bənzər ən yaxın qayalı planet olan Proksima-b (baxmayaraq ki, bu barədə demək olar ki, heç nə bilmirik) Yerdən 250 dəfə çox rentgen şüası alır. O, həmçinin səthində ölümcül ultrabənövşəyi radiasiya ilə qarşılaşa bilər.

TRAPPIST-1, Ross-128b (Qız bürcündə Yerdən təxminən on bir işıq ili) və LHS-1140 b (Cetus bürcündə Yerdən qırx işıq ili) üçün proksima-b-yə bənzər şərtlərin mövcud olduğu düşünülür. sistemləri.

Digər fərziyyələr aiddir potensial orqanizmlərin meydana çıxması. Tünd qırmızı cırtdan daha az işıq yayacağına görə, fərz edilir ki, onun ətrafında fırlanan planetdə bitkilərimizə bənzəyən orqanizmlər olsaydı, onlar fotosintez üçün daha geniş dalğa uzunluqlarında işığı udmalı olacaqlar, bu da “ekzoplanetlərin” bizim fikrimizcə az qala qara olmaq (həmçinin bax: ). Ancaq burada başa düşməyə dəyər ki, yaşıldan başqa bir rəngə sahib olan bitkilər də Yer üzündə tanınır, işığı bir az fərqli şəkildə udurlar.

Son zamanlar tədqiqatçıları başqa bir kateqoriya obyektlər - ölçülərinə görə Yerə bənzəyən ağ cırtdanlar maraqlandırır, onlar qəti şəkildə ulduzlar deyil, lakin onların ətrafında nisbətən sabit mühit yaradan, milyardlarla il ərzində enerji yayan, bu da onları maraqlı hədəflərə çevirir. ekzoplanetar tədqiqat. .

Onların kiçik ölçüləri və nəticədə mümkün ekzoplanetin böyük tranzit siqnalı, əgər varsa, yeni nəsil teleskoplarla potensial qayalı planet atmosferlərini müşahidə etməyə imkan verir. Astronomlar bütün tikilmiş və planlaşdırılan rəsədxanalardan, o cümlədən James Webb teleskopundan istifadə etmək istəyirlər. Çox böyük teleskophəm də gələcək mənşə, HabEx i LUVUARyaranarsa.

Bu heyrətamiz dərəcədə genişlənən ekzoplanet tədqiqatları, tədqiqatları və kəşfiyyatları sahəsində hazırda əhəmiyyətsiz olan, lakin zamanla aktuallaşa biləcək bir problem var. Yaxşı, əgər getdikcə daha təkmil alətlər sayəsində, nəhayət, ekzoplanet kəşf edə bilsək - bütün mürəkkəb tələblərə cavab verən, su, hava və temperaturla dolu olan Yerin əkizidir və bu planet "azad" görünəcək. , sonra bəzi ağlabatan vaxt orada uçmaq üçün imkan verir ki, texnologiya olmadan, bir əzab ola bilər həyata.

Amma xoşbəxtlikdən hələ ki, belə bir problemimiz yoxdur.