Какая планета больше похожа на землю: Найдена планета, больше всех похожая на Землю

сколько копий Земли есть во Вселенной — РТ на русском

Люди всегда хотели знать наверняка, есть ли где-то ещё во Вселенной жизнь. Для поиска планет, похожих на Землю, в 2009 году был запущен американский спутник-телескоп «Кеплер». На основе полученных с его помощью данных учёные уже отыскали тысячи планет. При этом исследования продолжаются. RT разбирался, как «Кеплер» может разглядеть крохотные объекты на огромном расстоянии, насколько сильно они похожи на Землю и каких открытий в этой области можно ждать в будущем.

Учёные разных стран стремятся как можно лучше понять устройство Солнечной системы. Один из способов это сделать — изучить всё разнообразие планетных систем, образованных вокруг других звёзд. Планеты, расположенные за пределами Солнечной системы и вращающиеся вокруг других звёзд, называют экзопланетами. 

Обнаружить их долго не могли, поскольку они светятся лишь слабым, отражённым от звёзд светом. Кроме того, даже ближайшая к нам звезда находится на большом расстоянии от Солнца — 4,24 световых года. Таким образом, для исследования экзопланет необходима очень чувствительная аппаратура.

Первую экзопланету открыли канадские астрономы лишь в 1988 году, однако точность измерений была сомнительной, и окончательно находка подтвердилась только спустя 15 лет.

Главная задача миссии «Кеплер» состоит в поиске так называемых планет земной группы — чьи размеры либо в два раза меньше, либо в два раза больше Земли. Особенно тщательно их ищут в обитаемой зоне звёзд, где может существовать вода, а значит, и жизнь. На официальном сайте космического эксперимента можно узнать количество подтверждённых экзопланет — в настоящий момент их 2330 (из 4706 кандидатов).

Как «Кеплер» ищет планеты?

Метод поиска, который использовал орбитальный телескоп, называется транзитным. Транзит — прохождение планеты перед светящимся диском своей звезды, в результате чего светило временно тускнеет. При транзите планет земного типа яркость уменьшается незначительно — примерно на 0,01% от первоначальной величины. Процесс транзита может длиться от 2 до 16 часов. Но чтобы с уверенностью говорить об обнаружении планеты, требуется, чтобы яркость звезды снижалась на один и тот же процент за одно и то же время и через один и тот же временной интервал. 

После обнаружения планеты вычисляют её орбиту, используя третий закон Кеплера. Размер планеты определяют по глубине транзита (коэффициент уменьшения блеска звезды при прохождении экзопланеты) и диаметру звезды. Температуру планеты вычисляют, зная температуру и размер орбиты звезды. Собрав все эти характеристики, можно делать выводы о том, возможна ли на планете жизнь хотя бы в теории.

В программу наблюдений телескопа «Кеплер» включили около 100 тыс. звёзд. При поиске планет в обитаемой зоне промежуток между транзитами должен составлять приблизительно один год (по аналогии с тем, как вращается Земля вокруг Солнца). Для надёжности нужно зафиксировать по крайней мере несколько транзитов одной и той же планеты. Поэтому предполагалось, что миссия будет длиться не менее 3,5 лет, а в 2012 году было объявлено о её продлении как минимум до 2016 года.

За всё время работы телескоп обнаружил более 3 тыс. планет, но большинство из них вращается вокруг тусклых звёзд, поэтому изучать их сложно. Однако в 2014 году стартовала расширенная миссия К2. Её достоинством является то, что «Кеплер» следит за яркими звёздами, для которых можно определить массы и радиусы планет одновременно, а значит, их средние плотности и химические составы.

• nasa.gov

Не простая, а горячая

Существует три основных типа экзопланет: газовые гиганты, ледяные гиганты и горячие супер-Земли с коротким орбитальным периодом. Супер-Земли более массивны, чем наша планета, но легче, чем Уран или Нептун, которые примерно в 15 раз тяжелее Земли.

Исследователи из Университета штата Невада, Института SETI и NASA провели статистический анализ кандидатов из каталога миссии «Кеплер». Учёные исследовали 3063 кандидата в 2373 планетарных системах. При этом они сравнивали свойства одиночных систем (с одной планетой) с характеристиками кратных (с несколькими планетами). Оказалось, что существует ещё один класс планетарных систем, параметры которого не совпадают ни с одиночными, ни с кратными. Видимо, его стадии формирования сильно отличаются от эволюции стандартных систем Кеплера, включающих изолированную планету размером с Землю.

Одно из важных свойств планетарной системы — её архитектура: размеры и орбитальные периоды планет (время одного обращения планеты вокруг звезды), а также взаимосвязь этих величин.

Астроном Джейсон Штеффен из Университета штата Невада и Джеффри Коулин из Исследовательского центра Эймса пришли к выводу, что как минимум 24 из 144 претендентов относятся к классу планетарных систем с архитектурой, существенно отличающейся от кеплеровской. Особенность таких структур заключается в том, что вокруг звезды вращается одна «горячая Земля» размером с нашу планету. При этом, как замечает Штеффен, «планета совсем не похожа на нашу, её поверхность, обращённая к светилу, практически расплавлена из-за высокой температуры. «Горячая Земля» скорее напоминает Меркурий, но с ещё более жёсткими условиями».

«Мы обнаружили, что хотя бы одна из шести систем, включающих «горячую Землю», представляет собой новый тип. В ней «горячая Земля» сильно отдалилась от соседних планет», — сообщает Штеффен. Кроме того, «горячие Земли» какое-то время были потенциально пригодны для жизни, но потом они оказались слишком близко к своей звезде. Учёные планируют тщательно исследовать механизм таких изменений, а также узнать больше о типах звёзд, которые создают «горячие Земли». «Дополнительные сведения о таких системах были бы полезны для лучшего понимания их происхождения», — объясняет Штеффен.

Анализ данных, собранных «Кеплером» за время основной миссии, планируется завершить к сентябрю 2017 года. Наблюдения в рамках расширенной миссии К2 проводятся до сих пор и продолжатся ещё полтора года, пока не закончится топливо в баках космического аппарата.

Юлия Троицкая

Планеты системы Trappist-1 оказались каменистыми и богатыми водой

Тема дня

org/BreadcrumbList»>

1. Главная

2. Технологии

06 сентября, 2018, 12:00

Распечатать

Одна из планет системы похожа на Землю больше других.

• Вам также будет интересно

  >

  • Ученые выразили беспокойство активностью гигантского вулкана под Новой Зеландией

    21.09 19:32

  • Хакеры получили доступ к данным десятков тысяч пользователей онлайн-банка Revolut

    21. 09 18:49

  • Google разрешил требовать удаления поисковых результатов с личными данными

    21.09 17:35

  • Гренландия «сильно исхудала» из-за таяния льда – ученые

    21.09 13:12

  • В пятницу Землю может накрыть магнитная буря

    21.09 12:01

  • Ученые нашли на дне Карибского моря таинственную «синюю слизь»

    21. 09 11:33

  • Беспилотный истребитель Baykar с украинскими двигателями успешно прошел первое испытание
    ► Видео
    21.09 03:22

  • Ученые обнаружили ближайшую к Земле черную дыру

    20.09 19:14

  • «Джеймс Уэбб» сделал первые снимки Марса

    20.09 18:01

  • На следующей неделе Юпитер приблизится к Земле на минимальное за 59 лет расстояние

    20. 09 16:19

  • Аппарат NASA зафиксировал дрожь от падения метеоритов на Марс

    20.09 14:20

  • Ученые нашли деревья, которые удерживают парниковые газы тысячи лет

    20.09 11:46

Последние новости

• Россияне атаковали на трех направлениях и нанесли 8 ракетных и 16 авиационных ударов – Генштаб

  07:09

• В Украине планируют внести изменения в закон о мобилизации

  07:00

• Тюрьма и конфискация: Таджикистан, Кыргызстан и Узбекистан предостерегли своих граждан против участия в войне в Украине

  06:08

• Вернулись люди, которые больше, чем люди: реакция на обмен военнопленными

  06:03

• Зима во время войны: как выбрать бойлер для дома

  06:00

Все новости

Добро пожаловать!
Регистрация
Восстановление пароля
Авторизуйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы
Зарегистрируйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы
Введите адрес электронной почты, на который была произведена регистрация и на него будет выслан пароль

Забыли пароль?
Войти

Пароль может содержать большие и маленькие буквы латинского алфавита, а также цифры
Введенный e-mail содержит ошибки

Зарегистрироваться

Имя и фамилия должны состоять из букв латинского алфавита или кирилицы
Введенный e-mail содержит ошибки
Данный e-mail уже существует
У поля Имя и фамилия нет ошибок
У поля E-mail нет ошибок

Напомнить пароль

Введенный e-mail содержит ошибки

Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!
Уже зарегистрированы? Войдите!
Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!

Земля и её «копии».

Во Вселенной миллиарды планет, пригодных для жизни

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?

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).

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

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.

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.

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 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.

> > Самая похожая на Землю планета

Вторая Земля: существует ли двойник Земли и какими будут похожие на Землю планеты
системы? Описание кандидатов на роль второго мира с жизнью и переселением.

Надоело жить на Земле? Хочешь собрать рюкзак и перебраться в другой мир? Что же, у нас плохие новости. В Солнечной системе нет второго места, которое бы не убило вас за секунду.

Вы столкнетесь с адским нагревом, ледниковым периодом, ядовитыми парами и прочими негостеприимными мирами. Практически вся Солнечная система негативно настроена против жизни, которая встречается на Земле. Но если искать варианты, то какое место подошло бы лучше всех? И есть ли планеты, похожие на Землю?

Нам необходимо отыскать мир с похожими гравитацией, составом, температурой и погодными условиями. В общем, вторая Земля. Давайте изучим претендентов.

Как планета больше всего похожа на Землю? Первой на ум приходит Луна. Конечно, это не планета, а земной спутник. Но небесное тело расположено близко. Луна лишена воздуха, поэтому не обойтись без скафандра. Ваши кости не обрадуются низкой гравитации, потому что потеряют массу и станут хрупкими. Температура также скачет между горячей и холодной и нет защиты от космических лучей.

Если рассматривать спутники, то почему бы не Титан?

Это крупнейшая луна Сатурна. Достигает 15% земной гравитации, а температура способна снизиться до -173°C. Давление выше земного, поэтому не придется оборудовать скафандр специальной защитой.

А что с Марсом? Гравитация Красной планеты достигает 38% земной (планета земной группы). Пока у нас нет данных, как это скажется на человеческом организме при длительном посещении. Марсианская атмосфера представлена ядовитым углекислым газом и низким давлением. Температурная отметка меняется от 35°C до -143°C. Но главная проблема состоит в отсутствии магнитосферы, а значит нам придется создать защиту от радиации.

Давайте отправимся к Венере! Это кажется настоящим самоубийством. Вы будто летите в духовку с температурой в 462°C, а давлением в 92 раз превышающим земное (самая горячая планета Солнечной системы). Вокруг вас наблюдается масштабное скопление углекислого газа и облаков из серной кислоты. Однако гравитация и атмосферный слой уберегают от радиации.

Несмотря на весь ужас, есть одно уютное местечко для жизни. В облаках Венеры.

Да, нужно лишь подняться на высоту в 50-60 км и вы окажитесь в привычных для Земли условиях. Вокруг все еще будет сосредоточен углекислый газ, но можно оборудовать специальные летательные аппараты, вроде дирижаблей.

Как видите, крайне сложно отыскать планеты, похожие на Землю. Пока мнения насчет колонизации отличаются. Большинство сосредоточены на Марсе, но мысли о Венере также не оставляют в покое. Остается лишь наблюдать за тем, куда же мы отправимся в первую очередь.

Сначала Землю сместили из центра мироздания, доказав, что она вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Затем выяснилось, что и сама Солнечная система — всего лишь образование на периферии своей галактики.

Теперь же под сомнение поставлена уникальность Земли как таковой. Ещё совсем недавно целый ряд учёных полагали, что, возможно, наша планета является исключительным случаем и условия, возникшие здесь и подходящие для зарождения жизни, больше нигде не повторяются.

Однако американские исследователи космоса полагают, что , и практически на каждой из них возможна жизнь.

Такие выводы специалистов содержатся в материале, опубликованном в научном журнале «Труды национальной академии наук США».

В основу данной работы был положен анализ итогов деятельности космического телескопа «Кеплер».

Телескоп «Кеплер» был назван в честь немецкого учёного Иоганна Кеплера, первооткрывателя законов движения планет Солнечной системы. На запущенный в 2009 году аппарат возлагалась миссия по поиску так называемых экзопланет, то есть планет, вращающихся не вокруг Солнца, а вокруг других звёзд. Причём в миссию «Кеплера» входила задача обнаружения экзопланет, по параметрам схожих с Землёй.

Охота на экзопланеты

Первые экзопланеты были открыты на рубеже 1980-1990-х годов. Поиски таких объектов чрезвычайно затруднены ввиду их крайней удалённости от Земли, малой величины и тусклости — ведь сами планеты не светят, а лишь отражают свет звезды.

Телескоп «Кеплер» занимался обнаружением экзопланет с использованием так называемого «транзитного метода», то есть путём измерения колебаний яркости звёзд при прохождении планеты по её диску.

«Кеплер», проработавший на орбите в течение четырёх лет, за это время обнаружил свыше 3500 планет, на которых теоретически могла бы существовать жизнь. Их них 647 схожи по размерам и массе с Землёй, а около 104 из них расположены на таком удалении от звезды, которое делает реальной возможность существования воды.

В работе «Кеплера» были обнаружены сбои в середине 2012 года, а в конце весны 2013 года он окончательно вышел из строя. В настоящее время инженеры работают над планами возможной модификации «Кеплера», однако когда они будут реализованы и будут ли реализованы вообще — остаётся неизвестным.

Тем не менее данные, которые собрал «Кеплер» за время своей работы, будут анализироваться ещё в течение нескольких лет.

Джордано Бруно был прав?

На основе уже изученных данных американские учёные пришли к выводу, что во Вселенной существует огромное количество планет, пригодных для зарождения жизни и схожих с Землёй.

Основываясь на известной информации, астрономы считают, что планеты, сходные с Землёй, существуют у 22 процентов всех звёзд. То есть своя «Земля» может вращаться у каждой пятой звезды.

В одной только галактике Млечный путь, возможно, существуют 8,8 миллиарда планет, схожих с Землёй по размеру, массе и температуре на поверхности. Это означает, что на них могут встречаться некоторые формы жизни.

Что же касается Вселенной в целом, то, как говаривал знаменитый кот Матроскин, «у нас этого гуталина завались» — речь идёт уже о десятках и сотнях миллиардов «копий» Земли.

Разумеется, в этих условиях вероятность существования у землян братьев по разуму оказывается чрезвычайно высока.

Кстати говоря, американские астрономы своими выводами фактически подтверждают идею «множественности миров», за которую четыреста с лишним лет назад взошёл на костёр Джордано Бруно. Между прочим, в год 400-летия казни Бруно католическая церковь отказалась рассматривать вопрос о реабилитации учёного.

Достучаться до соседей

Ближайшая «копия» Земли от Земли «оригинальной» расположена относительно недалеко — примерно в 15 световых годах. Правда, при современном уровне техники для того, чтобы добраться до соседей, у землян уйдут миллионы лет.

Впрочем, сторонники уникальности Земли, вращающейся вокруг Солнца, не сдаются — сейчас они уповают на оригинальную геометрию нашей системы, где планеты имеют почти правильные круговые орбиты. Также указывают на влияние, оказанное на развитие Земли Луной, без которой «всё могло быть иначе».

Теоретические выкладки американских астрономов, конечно, выглядят весомее. Вполне возможно, что среди миллиардов «копий» Земли есть и множество таких, которые располагают и своими «копиями» Лун.

Вот только пока проверить это практически невозможно — для этого нужна штука посильнее, чем телескоп «Кеплер». Возможно, подобная техника и появится в не столь отдалённом будущем, ведь человеческое любопытство — великий двигатель прогресса.

Какие планеты похожи на Землю? К ответу на этот вопрос можно подойти по-разному. Если за основной критерий взять, например, поперечник и массу, то в Солнечной системе поближе всего к нашему космическому дому Венера. Однако еще увлекательнее рассматривать вопрос «Какая планета больше похожа на Землю?» с точки зрения пригодности объектов для жизни. В данном случае в пределах Солнечной системы мы не найдем подходящего кандидата — придется приглядеться к безграничным просторам удаленного космоса.

Поиском инопланетный жизни люди занялись довольно издавна. Сначала это были лишь гипотезы, предположения и домыслы, но по мере совершенствования технических способностей дело начало переходить из разряда теоретических проблем в область практики и научного познания.

Были обозначены критерии, по которым космический объект можно отнести к потенциально жизнепригодным. Любая планета, похожая на Землю, должна располагаться в так называемой зоне обитаемости. Таким термином обозначается определенный участок вокруг звезды. Основная его характеристика — возможность существования на планете в его пределах воды в водянистом состоянии. Зависимо от характеристик звезды обитаемая зона может располагаться поближе к ней либо чуть далее, иметь огромную либо меньшую протяженность.

Свойства светила

Как показывают исследования, планета, похожая на Землю и потенциально пригодная для жизни, должна крутиться вокруг звезды спектрального класса от G до К и температурой поверхности от 7000 до 4000 К. Такие светила источают достаточное количество энергии, длительное время стабильны, их актуальный цикл заканчивается за несколько миллиардов лет.

Принципиально, чтобы звезда не отличалась значимой переменностью. Стабильность и на Земле, и в космосе — залог более либо менее спокойной жизни. Неожиданные вспышки либо длительные затухания светила могут привести к исчезновению организмов на поверхности кандидата в двойники нашей планеты.

Металличность, то есть присутствие в веществе звезды элементов помимо водорода и гелия, — очередное принципиальное свойство. При низких значениях этого признака возможность образования планет крайне мала. Более высочайшей металличностью обладают относительно молодые звезды.

Свойства планет

А почему, собственно, потенциально обитаемой может быть только планета, похожая на Землю? Почему в этот список не включают объекты, близкие по размерам с Юпитером? Ответ кроется в оптимальных для развития живых организмов условиях. Они создаются конкретно на планетах, схожих с нашей. К свойствам землеподобных планет, на которых может существовать жизнь, относятся:

масса, близкая к Земной: такие планеты способны удержать атмосферу, при этом тектоника плит на их поверхности не такая высочайшая, как у «гигантов»;

преобладание в составе силикатных пород;

отсутствие плотной атмосферы из гелия и водорода, характерных, например, для Юпитера и Нептуна;

не слишком большой эксцентриситет орбиты, по другому планета временами будет слишком удаляться от звезды либо чрезмерно близко к ней подходить;

определенное соотношение наклона оси и скорости вращения, необходимое для смены времен года, средней продолжительности денька и ночи.

Эти и другие параметры оказывают влияние на климат на поверхности планеты, геологические процессы в ее недрах. Нужно увидеть, что для разных живых организмов необходимые условия могут отличаться. Возможность повстречать в космосе микробов еще выше, чем млекопитающих.

Оценка всех этих параметров требует наличия высокоточного оборудования, способного не только вычислить местонахождение планеты, но и уточнить ее характеристики. К счастью, современная аппаратура «умеет» уже очень многое, а неостанавливающиеся исследования и разработки позволяют надеяться, что в скором будущем люди смогут заглянуть еще далее в космос.

С начала века было открыто довольно огромное количество объектов, в той либо другой степени пригодных для жизни. Правда, ответить на вопрос, какая планета больше других похожа на Землю, не представляется вероятным, поскольку для этого нужны еще больше точные данные.

Спорная экзопланета

29 сентября 2010 года ученые сообщили об открытии планеты Глизе 581 g, вращающейся вокруг звезды Глизе 581. Она расположена на расстоянии 20 световых лет от Солнца, в созвездии Весов. На сегодняшний денек существование планеты не подтверждено. За пять лет с момента открытия оно несколько раз подкреплялось данными дополнительных исследовательских работ, а потом опровергалось.

Если эта планета существует, то, согласно расчетам, она имеет атмосферу, воду в водянистом состоянии и скалистую поверхность. По радиусу она довольно близка к нашему космическому дому. Он составляет 1,2-1,5 от земного. Масса объекта оценивается в 3,1-4,3 земных. Возможность существования жизни на ней столь же спорно, как и само ее открытие.

Первая подтвержденная

Kepler-22 b — планета, похожая на Землю и открытая телескопом «Кеплер» в 2011 году (5 декабря). Она является объектом, чье существование подтверждено.

Характеристики планеты:

• крутится вокруг звезды спектрального класса G5 с периодом 290 земных суток;
• масса — 34,92 земной;
• состав поверхности неизвестен;
• радиус — 2,4 земного;
• от звезды получает примерно на 25 % меньше энергии, чем Земля от Солнца;
• расстояние до звезды примерно на 15 % меньше, чем от Солнца до Земли.

Соотношение меньшего расстояния и поступления энергии делает Kepler-22 b кандидатом на звание обитаемой планеты. Если она окружена довольно плотной атмосферой, температура на поверхности может достигать +22 ºС. В то же время есть предположение, что планета по своему составу подобна, скорее, Нептуну.

Недавние открытия

«Самые новые» планеты, похожие на Землю, были открыты в текущем, 2015 году. Это Кеплер-442 b, располагающийся на расстоянии 1120 световых лет от Солнца. Он превышает Землю по размерам в 1,3 раза и располагается в зоне обитаемости своей звезды.

В этом же году открыли планету Кеплер-438 b в созвездии Лиры (470 световых лет от Земли). Она также близка по размерам к Земле и располагается в зоне обитаемости.

Наконец, 23 июля 2015 года было объявлено об открытии Kepler-452 b. Планета располагается в зоне обитаемости светила, очень похожего на нашу звезду. Она больше Земли примерно на 63 %. Масса Kepler-452 b составляет по подсчетам ученых 5 масс нашей планеты. Ее возраст также больше — на 1,5 млрд лет. Температура поверхности оценивается в -8 ºС.

Существование этих трех планет подтверждено. Они считаются потенциально пригодными для жизни. Однако подтвердить либо опровергнуть их обитаемость пока не представляется вероятным.

Предстоящее совершенствование техники позволит астрологам более детально изучить эти миры, а означает, и ответить на вопрос, какая планета больше похожа на Землю.

Есть планеты, похожие на Землю? Астрономы объявили про открытие восьми новых экзопланет в так называемой непосредственной «зоне, пригодной для жизни», то есть удаленных от своих звезд на расстоянии, при котором вода на их поверхности способна существовать в непосредственно жидком состоянии.

Все открытые планеты относят к типу «маленьких планет» (класс планет, не больше Земли). Вследствие открытия удвоилось количество известных «маленьких» экзопланет в «зоне, пригодной для жизни».

Самое интересное, однако, то, что две из этих планет оказались наиболее подобны по своим параметрам на Землю из всех планет, которые до сих пор были обнаружены за пределами Солнечной системы.

«Существует большая вероятность, что большинство из открытых нами планет – не газовые, а каменистые», – утверждает ученый Гарвард-Смитсонского центра астрофизики, автор исследования Гильгермо Торез.

Открытие анонсировали во время заседания Астрономического общества США. Две экзопланеты, которые наиболее похожи на Землю, – это Кеплер-438b и экзопланета Кеплер-442b. Данные экзопланеты вращаются непосредственно вокруг звезд категории «красный карлик» (эти звезды поменьше и похолоднее, чем Солнце). Кеплер-438b совершает полный абсолютно оборот вокруг собственной звезды за 36 дней, соответственно, Kepler-442b – уже непосредственно за 112 дней.

Диаметр Кеплер-438b лишь на 11,5% превышает диаметр нашей Земли, а вероятность того, что каменистая, составляет 70%. Что касается Кеплер-442b, эта экзопланета на 1/3 больше, чем Земля, а вероятность, что она обладает твердой поверхностью, составляет 60%.

Основной критерий «зоны, которая является пригодной для жизни» – поступающее количество общего света от звезды, который получает планета. Если его много, вода на поверхности планеты испаряется; мало – она превращается в лед.

В соответствии с астрономическими расчетами, Кеплер-438b получает в целом на 42% большее количество света, чем способна получить Земля. Это делает шансы планеты, похожие на Землю, попасть в «пригодную для жизни зону» на уровне 70%. Кеплер-442b, в свою очередь, имеет 2/3 той солнечной энергии, которую получает Земля. Это увеличивает шансы экзопланеты попасть в эту зону до 97%.

«Точно не известно, действительно ли эти планеты, похожие на Землю и напоминают Землю либо условия на данных планетах могут способствовать существованию жизни. Можно лишь констатировать, что они являются перспективными кандидатами», – утверждает соавтор исследование Дэвид Киппинг.

До этого времени экзопланетами, наиболее напоминающими Землю, были Кеплер-186b, чей размер составляет 1,1 размера Земли и которая имеет 32% солнечного света, и Кеплер-62f, большая по размеру в 1,43 раза, чем Земля, и получающая 41% солнечного света.

Все экзопланеты идентифицировал орбитальный специальный телескоп «Кеплер», который в мае 2013 вышел из строя. Они находятся от Земли слишком далеко, чтобы их массу можно было измерить непосредственно. Поэтому полученные данные астрономы рассчитали статистически при помощи специализированной компьютерной программы BLENDER, которая работает на супер-компьютере Pleiades в Исследовательском научном центре Эймса (Калифорния).

После проведенного анализа, выданного программой BLENDER, ученые еще год собирали данные о планетах методами спектроскопии повышенного разрешения, оптического адаптивного съема и спекл-интерферометрии.

Все эти наблюдения, в частности, установили, что 4 из подтвержденных экзопланет находятся в т. н. кратных звездных системах. Однако звезды-компаньоны располагаются на очень большом от них расстоянии и как-либо серьезно не могут влиять на планеты, похожие на Землю.

Как и со многими другими открытиями «Кеплера», найденные планеты, похожие на Землю, слишком удалены от Земли, что сильно затрудняет их исследование. Так, Кеплер-438b располагается на расстоянии 476 световых лет, а Кеплер-442b – уже целых 1100 световых лет.

Как мы выбираем, на каких планетах искать жизнь?

Ученые использовали компьютерные модели, чтобы определить вероятность обитаемости планеты с учетом ее возраста, размера и расстояния от Солнца. Это помогает ученым выбирать планеты для более детального изучения позже.

В настоящее время Земля является единственной известной нам планетой, на которой есть жизнь. Один из самых больших вопросов в астрономии сегодня: «Одиноки ли мы во Вселенной?». Хотя ответ на этот вопрос неизвестен, у нас есть много планет для изучения. Сегодня нам известно примерно 30 планет, которые соответствуют критериям, которые ученые определяют как пригодные для жизни.

Эти 30 планет являются экзопланетами, то есть они вращаются вокруг звезды, которая не является Солнцем. Звезды согревают пространство вокруг себя; планеты, которые вращаются близко к своей родительской звезде, нагреваются больше, чем планеты, которые вращаются дальше. Область вокруг звезды, благоприятная для жизни, известна как обитаемая зона или зона Златовласки. Планеты в этой зоне расположены достаточно близко, чтобы их звезда могла их нагреть, но не настолько близко, чтобы быть слишком горячими.

Является ли планета «слишком горячей» или «слишком холодной» для жизни, определяется тем, какие фазы воды могут существовать на поверхности планеты. Если на поверхности планеты может существовать только ледяная вода, планета слишком холодная. Если на поверхности планеты может существовать только водяной пар, планета слишком горячая. Но если вода может существовать во всех трех своих стадиях — твердой, жидкой и газообразной, как на Земле, — тогда температура поверхности планеты является идеальной.

Размер планеты тоже имеет значение. Эти 30 планет достаточно похожи по размеру на Землю, поэтому у них есть потенциал быть похожими на Землю. Если бы планеты были слишком большими, они были бы больше похожи на Нептун и не были бы пригодны для жизни.

Хотя правильный размер и правильное расстояние — не единственные причины, по которым планета может быть обитаемой, это делает их интересными кандидатами для изучения. По мере того, как все больше планет находится в обитаемых зонах их звезд-хозяев, становится важным расставить приоритеты, какие планеты являются лучшими кандидатами для жизни. Тогда возникает вопрос, как мы выбираем, на каких планетах сосредоточиться?

Сейчас Земля — единственная известная нам планета, на которой есть жизнь. Итак, лучшие места во Вселенной для поиска жизни — это места, которые больше всего похожи на Землю. Ученые многое знают о том, как Земля развивалась во времени, и о том, как развивалась жизнь на Земле. Они также знают, что эволюция жизни на Земле влияет на эволюцию самой планеты. Это происходит потому, что живые существа изменяют химический состав окружающего их мира. Вы сами делаете это каждый раз, когда делаете вдох; вы вдыхаете кислород, а затем выдыхаете углекислый газ обратно в атмосферу.

Опираясь на предыдущую работу, группа ученых использовала возраст звезды, чтобы рассчитать вероятность наличия на каждой из ее планет подходящих условий для жизни. Ученым известно, что жизнь существовала на Земле примерно 1-2 миллиарда лет, прежде чем она оказала заметное влияние на атмосферу. Через 2 миллиарда лет можно было обнаружить кислород. Таким образом, исследователи использовали 2 миллиарда лет как период времени, в течение которого планета должна находиться в обитаемой зоне своих звезд, чтобы ее можно было наблюдать как потенциально обитаемую планету. Их цель — определить вероятность того, что планета провела такое количество времени в обитаемой зоне своей звезды.

Из 30 планет в обитаемой зоне своей звезды ученые выбрали девять для изучения. Эти планеты находятся слишком далеко, чтобы наши телескопы могли наблюдать за их атмосферой, но они полезны в качестве контрольных примеров в подобных исследованиях. Процедура, используемая учеными в этом исследовании, будет применима к будущим, более близким, обитаемым планетам-кандидатам.

Когда ученые провели свои расчеты, они обнаружили, что только одна планета из девяти имеет высокую вероятность существования в обитаемой зоне своей родительской звезды в течение непрерывных 2 миллиардов лет. Поскольку ширина обитаемой зоны вокруг звезды меняется по мере старения звезды, маловероятно, что остальные восемь провели бы в этой зоне 2 миллиарда лет. Это означает, что, хотя жизнь на этих планетах могла сформироваться, маловероятно, что прошло достаточно времени, чтобы изменить химический состав окружающего мира, чтобы ее можно было обнаружить.

Откуда мы знаем, насколько хорошо модель отображает реальность? Чтобы проверить точность модели, ученые также включили в свои расчеты хорошо изученные планеты Земля, Венера и Марс. Земля и наши соседи Венера и Марс ранее были или в настоящее время находятся в обитаемой зоне нашего Солнца.

Для Земли и Марса модель показала, что существует 100% вероятность того, что планеты занимали обитаемую зону Солнца не менее 2 миллиардов лет. Это верно. Однако мы знаем, что Земля пригодна для жизни, а Марс — нет. Эти результаты подчеркивают, что для того, чтобы планета была пригодной для жизни, недостаточно иметь правильный размер и правильное расположение. Ученые отметили, что мы могли бы улучшить эти прогнозы, включив будущие расчеты массы планеты и того, из чего на самом деле состоит ее атмосфера.

Будущие исследования близлежащих звезд могут извлечь пользу из структуры, разработанной этими учеными. Применяя эту процедуру к более близким планетным системам, последующие наблюдения могут быть сосредоточены на планетах с наибольшей вероятностью быть обитаемыми.

Ученые нашли планету в 500 световых годах от нас, которая может быть подходящей для жизни температура, позволяющая жидкой воде.

Это первая планета размером с Землю, температура которой соответствует температуре жидкой воды.

Планета, названная Kepler-186f, является одной из по крайней мере пяти планет, вращающихся вокруг звезды на расстоянии около 500 световых лет. Но в отличие от других четырех планет, Kepler-186f находится достаточно далеко от звезды, чтобы вода могла сохраняться в жидком состоянии, а не испаряться в виде пара. Это повышает захватывающую возможность того, что жизнь может развиваться на поверхности планеты.

Вот взгляд на науку об экзопланетах, как астрономы открыли эту планету и почему это так важно.

Что такое экзопланета?

Экзопланета — это любая планета, которая вращается вокруг звезды, отличной от Солнца. На протяжении большей части современной истории было неясно, существуют ли вообще планеты в других солнечных системах, но по мере совершенствования наших технологий мы узнали, что их довольно много.

С тех пор, как в 1988 году была открыта первая планета, астрономы обнаружили в общей сложности 1780 планет, причем новые открытия происходят все быстрее — в феврале в одном объявлении было раскрыто существование 715 ранее неизвестных планет.

Изображение телескопа Кеплер. NASA

Космический телескоп НАСА «Кеплер», запущенный в 2009 году, сделал большинство этих открытий. Кеплер делает изображения дальнего космоса с чрезвычайно высоким разрешением, и астрономы анализируют эти изображения, чтобы обнаружить далекие планеты.

К сожалению, в мае 2013 года телескоп был временно остановлен из-за выхода из строя ключевой части оборудования. В настоящее время НАСА планирует вторую миссию для Кеплера, которая позволит продолжить сбор данных, несмотря на эти ограничения.

Кроме того, программное обеспечение, используемое для анализа существующих изображений Кеплера, продолжает улучшаться. Примерно в то время, когда «Кеплер» был выведен из эксплуатации, группа ученых использовала программное обеспечение, чтобы просмотреть данные одной конкретной звезды, у которой уже было обнаружено четыре близких планеты, и обнаружили, что они пропустили одну.

Как астрономы находят эти экзопланеты?

Существует несколько различных методов, но самый простой метод отвечает за подавляющее большинство открытий экзопланет, включая это.

Представьте, что вы смотрите на далекую звезду. Если бы вокруг этой звезды вращалась планета, она время от времени проходила бы перед ней, временно закрывая ее из поля зрения. На самом деле ученые не могут видеть, как планеты делают эту блокировку, но они могут косвенно ее обнаружить.

когда планета проходит перед звездой, она блокирует часть звездного света

«Мы измеряем яркость звезды, и когда планета проходит перед ней, она блокирует часть звездного света на периодом в несколько часов», — говорит Томас Барклай, один из астрономов, стоящих за новым открытием. Если звезда тускнеет на постоянную величину по предсказуемому графику, они могут понять, что это связано с тем, что экзопланета иногда блокирует часть света.

В данном случае Барклай и другие обнаружили солнечную систему с пятью планетами, что означает пять различных предсказуемых затемнений, происходящих по обычному графику. На этом графике каждая из пяти планет вращается вокруг желтой звезды посередине, а график количества света от этой звезды достигает Кеплера ниже.

Что делает эту новую экзопланету такой захватывающей?

Основная цель поиска экзопланет — наша надежда найти внеземную жизнь. Однако почти все планеты, которые мы нашли до сих пор, не имеют подходящих условий для эволюции жизни, по крайней мере, если она хоть немного похожа на жизнь на Земле. Большинство из них либо слишком близко к своим звездам (что привело бы к выкипанию всей воды, как на Венере), либо слишком далеко (что привело бы к замерзанию всей воды, как на Марсе).

Kepler-186f — самая похожая на Землю экзопланета, обнаруженная на сегодняшний день

Kepler-186f — это интересно, потому что это самая похожая на Землю экзопланета из обнаруженных на сегодняшний день. Одна из причин заключается в том, что он, кажется, находится в обитаемой зоне своей звезды, которую часто называют зоной Златовласки, потому что здесь не слишком жарко и не слишком холодно. Хотя планета находится ближе к внешнему, более холодному краю этой обитаемой зоны, вполне возможно, что жидкая вода, которая, как мы считаем, необходима для жизни, может сохраняться на ее поверхности. «Он получает не так много солнечного света, как Земля, но близко», — говорит Барклай. «Полдень на этой планете будет примерно таким же ярким, как примерно за час до заката на Земле».

Kepler-186f вращается так же близко к своей звезде, как Меркурий к Солнцу, но поскольку звезда намного тусклее, она находится в обитаемой зоне звезды (показана зеленым цветом). НАСА Эймс/Институт SETI/JPL-CalTech

Ранее мы находили другие экзопланеты в обитаемых зонах их звезд, но все они были больше Земли и, вероятно, состояли бы в основном из газа — как газовые гиганты нашей Солнечной системы. , Юпитер и Сатурн — вместо камня.

Kepler-186f имеет диаметр, который всего на 10 процентов больше, чем у Земли, поэтому, как и наша планета, он, вероятно, состоит из камня, железа, льда и воды — среды, которая, по нашему мнению, наиболее благоприятна для эволюции жизни.

Может ли там быть жизнь?

Возможно, но есть по крайней мере один существенный недостаток: даже несмотря на то, что Kepler-186f, кажется, находится в обитаемой зоне своей звезды, он все еще может быть слишком холодным для образования жидкой воды. Но если у планеты есть атмосфера, как у Земли, она будет улавливать некоторое количество тепла из-за парникового эффекта, потенциально делая планету достаточно теплой. К сожалению, планета находится слишком далеко, чтобы мы могли сказать, есть у нее атмосфера или нет.

Есть также несколько других препятствий, которые могут помешать зарождению жизни на Kepler-186f. Поскольку он вращается вокруг красного карлика (относительно тусклой звезды по сравнению с нашим Солнцем), он должен находиться довольно близко, чтобы попасть в обитаемую зону. Это может сделать любую жизнь на его поверхности особенно уязвимой для вредного излучения солнечных вспышек.

На планете все еще может быть слишком холодно для образования воды, если только на ней нет атмосферы сделать жизнь менее вероятной, потому что не будет ночи и дня. Одна сторона планеты всегда была бы замерзшей, а другая слишком горячей для жизни.

Даже если все условия на Kepler-186f подходят для жизни, это не гарантирует, что она действительно разовьется — на Земле одноклеточным организмам потребовалось около миллиарда лет, чтобы эволюционировать после того, как планета полностью сформировалась. Тем не менее, один аспект планеты, который может сделать это более вероятным, заключается в том, что красные карлики стареют медленнее, чем такие звезды, как Солнце, поэтому увеличенная продолжительность жизни ее звезды может обеспечить миллиарды дополнительных лет для потенциального развития жизни.

Художественная иллюстрация того, как могла бы выглядеть поверхность Kepler-186f, если бы у нее была атмосфера. Danielle Futselaar

Мы можем посетить его?

Увы, нет.

Планета находится на расстоянии около 500 световых лет или 2 939 249 910 000 000 миль. Максимальное расстояние, на которое мы когда-либо отправляли людей, составляет около 240 000 миль (луна), а самое дальнее расстояние, на которое мы когда-либо отправляли беспилотный космический корабль, — около 11 805 000 000 миль (зонд «Вояджер-1»). Даже если бы у нас был космический корабль, который мог бы путешествовать со скоростью света (а мы определенно этого не делаем), потребовалось бы 500 лет, чтобы достичь Kepler-186f.

Так что же ученые собираются делать дальше?

Это скорее ступенька в поисках землеподобных планет и внеземной жизни, чем пункт назначения. Поскольку звезда находится так далеко, мы не можем точно сказать, есть ли у нее атмосфера, или узнать о ней гораздо больше, и определенно не можем посетить ее.

Вы можете ожидать услышать о многих новых открытиях экзопланет в ближайшие годы

Таким образом, такие астрономы, как Барклай и сотни других, ищущих экзопланеты, будут использовать это как доказательство того, что планеты размером с Землю могут формироваться в обитаемых зонах их звезд, и искать других ближе к нам. Открытие особенно интересно, потому что большинство звезд в нашей галактике являются красными карликами, такими как Kepler-186, поэтому может быть гораздо больше экзопланет, подобных этой.

Хотя телескопа «Кеплер» больше нет, в настоящее время разрабатывается несколько телескопов, которые помогут нам найти больше экзопланет, например, космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА, запуск которого запланирован на 2018 год, и Гигантский Магелланов телескоп, наземный инструмент в Чили, которая будет завершена в 2020 году. В ближайшие годы вы можете услышать о многих новых открытиях экзопланет — как с помощью этих новых телескопов, так и с помощью старых данных Кеплера — и, надеюсь, некоторые из них будут иметь планеты размером с Землю достаточно близко, чтобы мы могли узнать больше о них. .

Почему у этой новой планеты такое скучное название?

К сожалению, названия экзопланет (наряду со всеми астрономическими объектами, находящимися далеко) следуют ряду условностей, которые не вызывают энтузиазма у публики.

В данном случае имя планеты — это просто звезда (Кеплер-186, 186-я звезда, обнаруженная телескопом Кеплер, вокруг которой вращается планета) и буква, обозначающая, насколько далеко планета находится от звезды (никогда «а», поэтому внутренние четыре планеты в этой системе — это «b», «c», «d» и «e»).

Если вам это не нравится, свяжитесь с Международным астрономическим союзом и сообщите им об этом.

Исправление : В этом посте изначально говорилось, что телескоп Кеплер был окончательно закрыт, и не упоминалась возможность его вторичной миссии.

Наша цель в этом месяце

Сейчас не время для платного доступа. Настало время указать на то, что скрыто на виду (например, сотни отрицателей выборов в бюллетенях по всей стране), четко объяснить ответы на вопросы избирателей и дать людям инструменты, необходимые им для активного участия в американской политике. демократия. Подарки читателям помогают сделать наши журналистские статьи, основанные на исследованиях, бесплатными для всех. К концу сентября мы планируем добавить 5000 новых финансовых спонсоров в наше сообщество сторонников Vox. Поможете ли вы нам достичь нашей цели, сделав подарок сегодня?

Земля 2.0: НАСА сообщает, что ученые нашли «самого близкого близнеца» за пределами Солнечной системы | Космос

Ученые, охотящиеся за внеземной жизнью, обнаружили «самого близкого к Земле близнеца» за пределами Солнечной системы, сообщило НАСА в четверг.

Обрабатывая данные космического телескопа «Кеплер» за четыре года, исследователи из НАСА, Института Сети и нескольких университетов объявили о новой экзопланете, а также о 12 возможных «обитаемых» других экзопланетах и ​​500 новых кандидатах в общей сложности.

Новая планета, названная Kepler 452b, является «ближайшим близнецом Земли или Землей 2.0, которую мы нашли в наборе данных», — сказал Джон Грюнсфелд, заместитель администратора управления миссии НАСА.

«Это первая, возможно, каменистая обитаемая планета вокруг звезды солнечного типа», — сказал Джефф Кафлин, ученый Сети. Все 11 ранее обнаруженных экзопланет аналогичного размера и орбиты вращаются вокруг звезд, которые меньше и холоднее Солнца.

«Это самое близкое из того, что у нас есть, к другому месту, которое кто-то может назвать домом», — сказал Джон Дженкинс, ученый НАСА. По его словам, планета похожа на «старшего и крупного двоюродного брата» Земли.

Исследования показывают, что 452b имеет массу, в пять раз превышающую массу Земли, примерно на 1,5 миллиарда лет старше, а гравитация примерно в два раза мощнее нашей.

На расстоянии около 1400 световых лет Kepler 452b вращается вокруг звезды, похожей на наше Солнце, и примерно на таком же расстоянии, как Земля вращается вокруг Солнца, что означает, что он имеет такую ​​же продолжительность года и находится в «обитаемой зоне», где может существовать жидкая вода. на планете.

Дженкинс сказал, что они подозревают, что планета каменистая, вероятно, с действующими вулканами, и имеет более плотную атмосферу с большим облачным покровом, чем Земля.

Но хотя у 452b больше общего с Землей, чем у любой другой экзопланеты, ее звезда на 1,5 миллиарда лет старше, на 4% массивнее и на 20% ярче нашей. По мере того, как звезды стареют, они увеличиваются в размерах и энергии, излучая больше тепла на объекты на своей орбите.

Дженкинс сравнил их с людьми. «В молодости они маленькие и тусклые, — сказал он, а тысячелетия спустя — они растут и становятся ярче».

Новая планета, следовательно, получает на 10% больше энергии, чем Земля, а это означает, что она может дать представление о горящем безводном будущем на Земле, говорят ученые.

«Сейчас Kepler 452b может испытывать то, что Земля испытает более чем через миллиард лет», — сказал Дуг Колдуэлл, ученый Института Сети, участвовавший в миссии Kepler.

«Если Kepler 452b действительно является каменистой планетой, — сказал он, — ее расположение может означать, что она только что вступила в тепличную фазу своей климатической истории. Его стареющее солнце может нагревать поверхность и испарять любые океаны. Водяной пар навсегда исчезнет с планеты».

Ученые также обнаружили 11 других возможных экзопланет, которые могут быть меньше диаметра Земли более чем в два раза и вращаться в обитаемых зонах. По словам Кафлина, семь кандидатов вращаются вокруг звезд солнечного типа. «Время покажет, выдержат ли они испытания».

Это открытие «приближает нас на один шаг к пониманию того, сколько существует пригодных для жизни планет», — сказал Джозеф Твикен, ученый-сети, также участвовавший в миссии «Кеплер».

Кафлин сказал, что просмотр каталога поможет астрономам «определить количество маленьких холодных планет, которые являются лучшими кандидатами для жизни».

«Мы пытаемся ответить на действительно фундаментальные вопросы, — сказал Грюнсфельд. «Куда мы идем как человеческие существа, и, конечно же, действительно великий вопрос: одни ли мы во Вселенной?»

Телескоп Кеплер может находить возможные планеты, обнаруживая крошечные изменения яркости звезд, когда планеты проходят между ними и Землей. Исследователям придется использовать другие методы, такие как поиск сдвигов в движении других солнц, чтобы проверить природу объектов.

Из 4661 кандидата в экзопланеты, каталогизированных миссией Кеплер, 1028 были подтверждены. Одиннадцать из них являются подтвержденными экзопланетами размером менее чем в два раза с Землей и находятся в обитаемой зоне своих звезд. Первая экзопланета, вращающаяся вокруг далекой звезды, была открыта в 1995.

Космический телескоп Кеплер идентифицирует возможные планеты, наблюдая за периодическими провалами яркости звезд, когда планеты проходят перед ними, точно так же, как Луна вызывает затмение на Земле. Однако подтверждение их истинного планетарного статуса требует наблюдений с помощью других инструментов, обычно ищущих небольшие сдвиги в движении солнц-хозяев.

В 2017 году НАСА планирует запустить преемник миссии «Кеплер» — исследовательский спутник, который будет искать экзопланеты в ближайших солнечных системах. Грюнсфельд сказал, что с помощью все более мощных телескопов и спутников ученые когда-нибудь смогут «составить первые примитивные карты планет, похожих на Землю», включая детали того, «есть ли у них океаны, облака и, возможно, даже времена года».

Кембриджский профессор Дидье Кело сказал, что у команды есть только причины для оптимизма в отношении планет, которые еще больше напоминают Землю: «Это только начало очень долгого пути».

Планета Златовласка: почему Земля — наш оазис

Наша планета кажется оазисом в бескрайних просторах космоса. Соседние планеты предлагают мало гостеприимства, и хотя мы приближаемся к высадке людей на Марс, жить там будет чрезвычайно сложно. Земля — это то место, где мы прекрасно приспособлены для жизни: на ней не слишком жарко и не слишком холодно, а в самый раз — как каша в сказке о Златовласке.

Это не простое совпадение. Мы процветаем на Земле, потому что мы эволюционировали, чтобы жить здесь. Но не каждая планета находится в такой зоне «Златовласки» для жизни, какой мы ее знаем, и те, которые есть, не обязательно будут чем-то похожим на Землю.

Так что же делает нашу планету такой идеальной? И останется ли он навсегда нашим оазисом?

Наше место в космосе

Заманчиво думать о Земле как о закрытой системе, безопасной и уютной в пузыре своей атмосферы, на которую не влияет то, что происходит в космосе. Но мы являемся частью гораздо большей среды, которая простирается далеко за пределы нашей планеты.

Жидкая вода и расстояние от солнца

Если планета находится слишком близко к своему солнцу, температура резко возрастает, и жидкая вода превращается в газ. Слишком далеко, и почти все замерзает. Таким образом, вокруг каждой звезды есть сладкое пятно, где у планет есть потенциал для жидкой воды на их поверхности.

Но хотя расстояние до Солнца важно, это не единственная переменная, определяющая наш дом в Солнечной системе. Во-первых, температуру планеты не всегда так легко угадать, основываясь только на расстоянии от Солнца.

Обратите внимание, что Венера намного горячее, чем должна быть, а самая низкая температура Меркурия даже ниже, чем у Марса и Юпитера, несмотря на то, что Меркурий находится намного ближе к Солнцу.

Шатающиеся, наклоняющиеся планеты с эксцентриситетом

Возможный диапазон температуры планеты от экстремальных значений Меркурия до сравнительно умеренных температур на Земле часто является результатом того, как эта планета движется и ориентируется в пространстве.

Разнообразие орбит

Вот некоторые различия климата планет или лун в зависимости от того, как они и их соседи перемещаются в пространстве.

Меньшая приливная сила

Больше приливной силы

Приливные силы – это изменения гравитационных сил на объект с течением времени, вызванные другими небесными телами. В крайних случаях приливные силы могут привести к искажению формы планет и лун, когда они вращаются вокруг друг друга, что приведет к изменениям температуры, вулканической активности или океанских течений.

Меньше наклона

Более наклонный

Осевой наклон — это угол наклона планеты относительно объекта, вокруг которого она вращается. На Земле наш наклон дает регионам, расположенным ближе к северному и южному полюсам, четыре различных сезона, а в районах, близких к экватору, тропический климат круглый год.

Менее шаткий

Более шаткий

Осевая прецессия — это величина, на которую планеты и луны качаются вокруг своей оси вращения. Подобно медленно движущемуся юлу, это меняет направление, в котором обращены северный и южный полюса планеты, что, в свою очередь, влияет на интенсивность времен года.

Менее эксцентричный

Более эксцентричный

Орбитальный эксцентриситет показывает, насколько орбита планеты отклоняется от идеального круга. В настоящее время орбита Земли почти круговая. Планеты с более эксцентричными орбитами могут иметь огромную разницу в температуре по мере того, как они приближаются к Солнцу и удаляются от него.

Так что, хотя заманчиво думать, что наши приливы, дни, времена года и годы вечны, реальность такова, что они являются результатом великого небесного танца с множеством движущихся партнеров. Где мы стартовали в этом танце, с чем столкнулись, что находимся рядом и как ориентируемся — эти факторы могут не только изменить продолжительность наших дней и лет, но и изменить наш климат. И они могут и меняются со временем.

Но даже с этими циклическими изменениями Земле, похоже, по-прежнему повезло с тем, как она расположена, ориентирована и движется в космосе. Он не слишком наклонен, не слишком эксцентричен, не слишком шаток и не слишком сдавлен соседними силами.

• Циклы Миланковича и ледниковые периоды

  Орбита Земли изменяется большими циклами, которые происходят на протяжении многих десятков тысяч лет. В совокупности они известны как циклы Миланковича, названные в честь сербского астронома Милютина Миланковича, который предположил, что эти вариации могут иметь место.

  По мере того, как наша орбита меняется в этих великих циклах, меняется и наш климат, и крайности этих циклов считаются катализаторами климатических циклов, в том числе во время больших ледниковых периодов.

  Эксцентриситет

  В настоящее время Земля вращается вокруг Солнца почти, но не совсем по идеальному кругу. Поскольку это не совсем идеально, Земля получает 6-процентное увеличение солнечной энергии, получаемой в январе, по сравнению с июлем (в январе планета находится немного ближе к солнцу, чем в июле).

  Но эксцентриситет Земли может измениться так сильно, что разница в солнечной энергии в течение года составляет от 20 до 30 процентов, что приводит к огромным изменениям температуры по мере того, как мы приближаемся к Солнцу и удаляемся от него.

  Этот цикл длится около 100 000 лет.

  Наклон оси

  Текущий наклон оси Земли составляет около 23,5 градусов, что дает нам четыре различных времени года (если только вы не находитесь вблизи экватора). Но наклон планеты колеблется в пределах от 21,5 до 24,5 градусов. Чем больше мы склонны, тем сильнее разница между летом и зимой, а когда мы менее склонны, разница становится менее заметной.

  Этот цикл длится около 41 000 лет.

  Осевая прецессия

  Когда дело доходит до осевой прецессии или раскачивания планеты, полезно представить это как раскачивание волчка. Но вам нужно представить это в сверхзамедленной съемке и с неизменной скоростью. Таким образом, хотя скорость колебания на самом деле не меняется, тот факт, что оно колеблется, означает, что наша планета с течением времени «поворачивается» по-разному.

  Поскольку орбита Земли эксцентрична, цикл прецессии влияет на интенсивность наших времен года. В настоящее время южное полушарие находится ближе всего к солнцу летом и дальше от него зимой. В другие моменты цикла это происходит наоборот: южное полушарие находится ближе всего к солнцу зимой и дальше от него летом.

  Этот цикл длится около 26 000 лет.

Действительно ли Земля находится в идеальном месте?

Когда мы сравниваем нашу планету с другими, казалось бы, негостеприимными, будь то в отношении нашего расстояния от солнца, или нашей орбиты, или даже нашего климата, правильно ли использовать такие слова, как «идеальный», «счастливый» или даже « сбалансированный’? Ведь могло быть и стабильнее. У нас есть времена года, приливы, климатические циклы, включая ледниковые периоды, и другие проблемы, которые являются результатом того, как Земля, наша Луна и соседние с нами планеты движутся в космосе.

Проблема с рассмотрением нашего места в космосе как «счастливого» заключается в том, что мы судим о нем, основываясь на наших требованиях к жизни здесь, а наши требования к жизни здесь — это результат жизни здесь. Например, если бы наша планета не имела наклона, жизнь на Земле могла бы эволюционировать, полагаясь на отсутствие лета и зимы, и, возможно, мы бы рассматривали наклоненные планеты как непригодные для жизни.

Итак, называть нашу планету идеальной — это результат кругового мышления, но этого кругового мышления трудно избежать. Мы никогда не встречали жизнь за пределами Земли, поэтому мы не знаем точно, каков весь спектр возможных условий для жизни.

По сравнению с другими планетами Земля может показаться «совершенной» или «сбалансированной»… но это вопрос точки зрения. Источник изображения: Брендан Холланд / Flickr.

 Планета, похожая на Землю, не обязательно будет для нас обитаемой, потому что мы так тесно переплетены с историей нашего дома.

Эволюция вместе с нашей планетой

За свою 4,5-миллиардную историю наша планета имела множество лиц: ландшафты, погода, климат… почти ничто не оставалось неизменным долгое время. Кроме того, живые существа меняют планету, планета меняет живых существ, а живые существа сменяют друг друга. Мы все являемся частью большой взаимосвязанной экосистемы живых и неживых существ.

Динамические неживые системы

Мы уже рассмотрели орбиту планеты, которая может меняться со временем и влиять на климат. Есть также изменяющаяся геология Земли, которая привела к драматическим изменениям, таким как образование гор или разделение земель. Однако, возможно, более важными для нашего выживания являются свойства нашей атмосферы.

Экстремальная жара Венеры (регулярно достигающая 460 °C/860 °F) вызвана безудержным парниковым эффектом. У него плотная атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа, который, как и на Земле, улавливает солнечное тепло. Чем больше тепла он улавливает, тем плотнее становится атмосфера, и цикл продолжается. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что Венера и Земля когда-то могли быть очень похожи, но из-за небольших различий в условиях атмосфера Венеры смогла достичь критической точки, вызвав безудержный парниковый эффект и протолкнув его за точку невозврата.

Неудержимый парниковый эффект привел к невероятно высокой температуре поверхности Венеры, которая достигает более 460°C. Источник изображения: НАСА/Викисклад.

Разреженная атмосфера — еще одна проблема. Без какого-либо удержания тепла температура резко колеблется между днем ​​​​и ночью. Кроме того, без атмосферы, удерживающей газы у поверхности планеты, дышать нечем. Это подводит нас к еще одному из наших требований: кислороду.

Жизнь и Земля, переплетенные

Еще 2,45 миллиарда лет назад в атмосфере почти не было кислорода. Затем,
цианобактерии

ГЛОССАРИЙ
цианобактерии крошечные организмы, которые посредством фотосинтеза превращают солнечный свет, воду и углекислый газ в углеводы и кислород

— первые известные существа, способные осуществлять фотосинтез, — начали процветать. Они выпустили так много кислорода, что в конечном итоге он стал вторым по распространенности газом в нашей атмосфере. В конце концов, мы должны благодарить этих крошечных существ за кислород, которым мы дышим сегодня.

Могло ли человечество развиваться без кислорода? У нас, млекопитающих, дышащих кислородом, конечно, этого не было бы, но, возможно, на нашем месте процветали бы другие виды. Важным моментом является то, что нам 90 294 и 90 295 нужен кислород, и поэтому нам 90 294 и 90 295 нужна планета с кислородом в атмосфере, независимо от того, вызвано ли это чем-то вроде земных цианобактерий. Но это далеко не единственное наше требование — рассмотрим пищу, которую мы едим, одежду, которую мы носим, ​​лекарства, которые мы используем… у нас есть длинный, длинный список причин, по которым мы полагаемся на растения, животных и более крупные экосистемы Земли.

Пригодность для жизни связана со сложными отношениями между жизнью и окружающей средой. Так что, даже если бы мы нашли далекую планету, которая идеально расположена для нас в космосе: не слишком близко и не слишком далеко от Солнца; один без экстремального наклона, орбиты или колебания; один с жидкой водой; один с терпимой атмосферой; и тот, который отвечает всем остальным требованиям, которых мы даже не коснулись (выносимая гравитация, отсутствие столкновений, состав атмосферы, доступность химических веществ)… нам все еще нужно набить наши сумки большим количеством растений, животных и микробов. и внедрить их таким образом, чтобы обеспечить стабильную экосистему в течение длительного времени. Это большая просьба. Возможно, жизнь на другой планете возможна, возможно, это научная фантастика. Нам еще предстоит многому научиться.

Со временем живые существа меняют планету, планета меняет живых существ, а живые существа меняют друг друга. Источник изображения: Род Уоддингтон / Flickr.

Стабильность Земли, прошлое и будущее

Земля не всегда будет таким оазисом, как сегодня. Так было не всегда, и так не будет всегда. На нашей планете нет истинного «равновесия» — есть только фазы более или менее стабильного состояния.

Но и мы не останемся прежними. Мы и наши потомки продолжим меняться с течением времени, как и другие живые существа. Так сможем ли мы и наши потомки всегда жить здесь?

Постепенные и внезапные изменения

Изменения — нормальная часть любой динамической системы, но одним из наиболее важных факторов нашего постоянного выживания является скорость изменений. Постепенные изменения будут происходить всегда: горы будут медленно формироваться, массивы суши будут отдаляться друг от друга или сближаться, луна будет отдаляться от нашей планеты на несколько дюймов, и новые виды будут появляться, а другие вымирать. Пока эти изменения происходят достаточно медленными темпами, мы, вероятно, сможем понять, как выжить, используя свой мозг или полагаясь на очень постепенный процесс эволюции.

Внезапные изменения, однако, представляют собой другую проблему: от небольших эффектов, которые в конечном итоге вызывают резкие изменения, до внезапных катализаторов, таких как столкновения с астероидами, большие сдвиги в истории Земли отмечены точками, в которые исчезают многие виды. Сегодня мы переживаем период экологического стресса из-за
антропогенный

ГЛОССАРИЙ
антропогенный вызванный деятельностью человека

изменение климата. Изменение климата может показаться ползучим, но это быстрое событие в масштабе времени нашей планеты, и оно уже вызывает вымирание видов.

Земля постоянно меняется, и не все виды выживут. Скорость изменений важна: чем быстрее меняется планета, тем серьезнее наши проблемы. Правообладатель иллюстрации: EUMETSAT 2015.

Предельные пороги

Даже если мы сможем избежать нынешних и будущих бедствий для нашей планеты, наше выживание не гарантировано навсегда. По прошествии достаточного количества времени постепенные изменения могут преодолеть порог, за которым мы больше не сможем выжить. Для Земли значительный порог наступит примерно через миллиард лет: когда возрастающая яркость Солнца настолько нагреет планету, что она перегреется, как Венера.

Таким образом, хотя мы и являемся частью сложной паутины жизни, если мы хотим, чтобы наши потомки — или вообще любая земная жизнь — выжили вечно (если это вообще возможно), нам, возможно, придется в конечном итоге переселиться на другие планеты и дальше. Это нелегкий подвиг, и нам все еще нужно заботиться о нашей родной планете в далеком, обозримом будущем. Но если бы нам нужно было переехать, смогли бы мы?

Можем ли мы жить где-нибудь еще?

Создание постоянных колоний на Марсе или Луне — это один шаг к планетарной независимости, но если эти колонии могут выжить только за счет поставок с Земли, это не долгосрочное решение.
Терраформирование

ГЛОССАРИЙ
Терраформирование преобразование планеты или луны, чтобы они могли поддерживать жизнь на Земле, например, засев их растениями, изменение атмосферы и климата, строительство, изменение гор и рек и т. д.

может быть в состоянии обеспечить следующий шаг, но мы все еще далеки от того, чтобы сделать это. Тем не менее, однажды это может стать вариантом для превращения почти пригодных для жизни планет, таких как Марс, в места, которые могут лучше поддерживать колонии.

Что касается текущего поиска
экзопланеты

ГЛОССАРИЙ
экзопланета планеты за пределами нашей Солнечной системы

в нашем районе открытие тысяч потенциально пригодных для жизни планет может вдохновить вас на то, что новый дом уже не за горами. Но на самом деле нам нужно еще многому научиться. Есть сомнения, что некоторые «землеподобные планеты» действительно существуют, не говоря уже о том, подходят ли они для нас, не говоря уже о том, что они находятся на расстоянии многих световых лет. И если мы найдем хорошее совпадение, мы все равно столкнемся с нехваткой экосистем Земли, необходимых для нашего долгосрочного выживания.