Новая планета похожая на землю 2018: Учёные смоделировали похожую на Землю планету в системе Альфы Центавра

Кто будет жить на новой планете

Американские ученые заявили о существовании небесного тела, которое могут признать девятой планетой Солнечной системы. Смогут ли земляне колонизировать новую планету, как ее назовут и какая там температура, почему Плутон понизили в статусе, куда полетит следующая миссия и разгадают ли китайцы тайну темной энергии — о самых интересных событиях в астрономии МОСЛЕНТЕ рассказал сотрудник Московского планетария Евгений Щербаков.

Читайте на тему:

Майкл Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института полагают, что на периферии Солнечной системы существует еще одна, ранее неизвестная планета. Свои аргументы они опубликовали в журнале Astronomic Journal. Согласно данным ученых, своей массой обнаруженный газовый гигант превосходит Землю в 10 раз, а расстояние от нашей планеты до нее составляет примерно 20 расстояний от Земли до Нептуна. На столь далекое положение могли повлиять гравитационные силы Юпитера и Нептуна, которые попросту вытолкнули ее на окраину Солнечной системы, уточняется на портале МСК-онлайн.

Если предположения подтвердятся, то этот объект можно будет считать девятой полноценной планетой Солнечной системы. Раньше это место занимал Плутон, но в 2006 году ученые записали его в класс карликовых планет. Открытие еще требует доказательств, так как пока ни одному из телескопов не удалось зафиксировать новую планету.

###Сотрудник Московского планетария, астроном Евгений Щербаков рассказал МОСЛЕНТЕ, как ученые открывают новые планеты и что происходит потом.

###Открытие или предсказание

Ученые посмотрели на небольшие объекты, которые находятся очень далеко от Солнца, — так называемые транснептуновые, то есть те, которые за Нептуном.

С помощью математического моделирования ученые рассчитали их орбиты — они оказались очень вытянутыми — и сделали предположение, что на окраину их вытолкнуло массивное тело, возможно, большая планета, газовый гигант.

Это тело в десятки раз больше Земли и находится от Солнца дальше, чем Плутон.

Я бы не назвал это открытием планеты, скорее предсказание, некая возможность. Открытой планета может считаться тогда, когда ее увидят в телескоп

Я бы не назвал это открытием планеты, скорее, предсказание, некая возможность. Открытой планета может считаться тогда, когда ее увидят в телескоп.

Как это произошло с Нептуном — его сначала открыли «на кончике пера», но дискуссия даже еще не успела начаться, сразу увидели.

Возможно, открытию новой планеты поможет ввод больших телескопов: одни из них с 30-метровым зеркалом строится сейчас на Гавайях, другой с зеркалом 39 метров — в южно-европейской обсерватории в Чили. В 2018 году выведут на орбиту телескоп «Джеймс вебб», у которого зеркало шестиметровое, зато земная атмосфера ему не будет мешать.

Но тут проблема в том, что у больших телескопов маленькое поле зрения — чем больше зеркало, тем точнее его надо наводить. А вот как раз расчеты очень приблизительные: объекты, по которым они строились, были открыты недавно, приблизительно 20 лет назад, что в космическом масштабе вообще мгновение, двигаются они очень медленно, тем более, что даже находясь в перигелии, то есть в ближайшей от Солнца точке (а когда они отдаляются, они отражают столь мало солнечного света, что их не заметит ни один телескоп), они очень далеки.

###Скандал на Плутоне

Названия всех новых космических объектов утверждаются Международным астрономическим союзом путем голосования. В 1925 году состоялся первый съезд МАС, и с тех пор только один институт имеет право давать названия (когда компании предлагают назвать вашим именем звезду или астероид и выдают диплом — это мошенничество).

Исключение сделано только для тех объектов, которые были названы до 1925 года: например, на Луне или Марсе сохранены исторические имена.

Часто между открытием и названием проходят годы — подавляющее большинство космических объектов вообще не имеют имен и до сих пор числятся под каталожными номерами

Приоритет в придумывании имен отдается астрономам, которые сделали открытие. Но часто между открытием и названием проходят годы — подавляющее большинство космических объектов вообще не имеют имен и до сих пор числятся под каталожными номерами.

В прошлом году, например, был объявлен публичный конкурс на имя для десятков открытых экзопланет — тех, которые вокруг других звезд. Но, если откроют планету в Солнечной системе, то, скорее всего, название для нее найдут быстро.

Происходит это так: сначала выбирается тема, потом название объекта, затем название географических объектов на его поверхности.

Закон такой: все названия должны быть связаны. Например, Плутон — в древнеримской мифологии бог подземного царства, и все, что открывается на нем, должно быть связано так или иначе с богами подземного царства.

На этой почве разгорелся даже конфликт: когда аппарат обнаружил на Плутоне горы, команда New Horizons (автоматическая межпланетная станция — прим. МОСЛЕНТЫ) хотела назвать их в честь покорителей Эвереста. Но им не разрешили.

Илон Маск, основатель частной космической компании SpaceX, которая сегодня все чаще говорит о возможности колонизации Марса, впрочем, утверждает, что, когда туда придут первые поселенцы, им будет все равно, как Международный астрономический союз называет эти горы и моря — они всему дадут свои имена.

###Есть ли жизнь на новой планете

Поиски планеты, пригодной для проживания, — мечта землян. Ученые тоже ищут, но не так активно, как хотелось бы, — многие проекты сегодня отменены.

Зачастую громкие заявления в этой области — только пиар, нацеленный на привлечение средств, и похожесть некой планеты на Землю не детализируется, ограничивается лишь похожим размером и массой.

Условия на поверхности планеты предсказать очень трудно, пример тому Венера, которая была очень хорошо изучена спектрально, но, пока туда не отправили аппараты, никто даже представлял, насколько там жуткий ад творится.

Одно можно сказать: даже если новая планета будет открыта, пригодной для жизни человека она, скорее всего, не будет из-за очень низкой температуры. Даже на Плутоне в перигелии cейчас минус 223 градуса по Цельсию, а эта планета еще дальше от Солнца. Так что в обозримом будущем колонизация ее невозможна.

###Кто откроет темную энергию

Громкие открытия предсказать невозможно. Вполне вероятно, что завтра произойдет что-то, что перевернет наши представления о Солнечной системе.

Сейчас ведется серьезное изучение темной энергии, о которой, как и о темной материи, пока очень мало известно. И здесь лидерство сегодня уверенно держит Китай, особенно на фоне сокращения космических программ в США, Европе, про нас я уже не говорю.

Дело в том, что все грандиозные космические миссии, которые мы сейчас наблюдаем, были заложены в 70-80-90-х годах прошлого века. Подготовка к ним требует очень долгого времени, и сегодня мы только пожинаем плоды того, что было сделано 20 лет назад, и New Horizons, и Curiosity, все оттуда.

Читайте на тему:

Среди ученых сегодня наблюдается паника: пока организуется только одна крупная миссия — изучение Европы, спутника Юпитера, где вероятность найти следы жизни больше, чем на Марсе. Да и происходит это только под давлением научной общественности. Как это было с New Horizons, которая изучает Плутон — его едва не упустили, потому что скоро он уйдет из перигелия.

###Кто закрыл Плутон

В результате миссии выяснилось, что Плутон — интересный объект, по сложности сопоставимый с Марсом. Там происходят удивительные процессы, он не имеет вообще ничего общего с представлением о нем, как о мертвой глыбе льда, которое было у ученых до того, как туда был отправлен аппарат.

Плутон — интересный объект, по сложности сопоставимый с Марсом, там происходят удивительные процессы, он не имеет вообще ничего общего с представлением о нем, как о мертвой глыбе льда, которое было у ученых до того, как туда была отправлен аппарат

В январе 2006 года автоматическая межпланетная станция New Horizons отправилась на изучение девятой планеты Солнечной системы, а в том же году Плутон был лишен этого статуса. Причем сделал это, по сути, тот же ученый, который вчера открыл землянам новую планету. Десять лет назад Майкл Браун открыл Эриду — похожий на Плутон транснептуновый объект, который сначала даже претендовал на статус десятой планеты.

Но в 2006 году Международный астрономический союз утвердил определение классической планеты, которому и Эрида, и Плутон, как оказалось, не соответствуют, — оба они были названы «карликовыми планетами». На мой взгляд, совершенно искусственное определение, которое не имеет отношения к физической теории и не работает за пределами Солнечной системы.

Многие планетологи до сих пор с этим не согласны. Тогда шутили, что это сделано, чтобы американским школьникам было легче запоминать названия планет, а то их будет слишком много.

Шутки шутками, но сегодня выяснилось, что Плутон, лишенный статуса, действительно не изучается в школе, опросы показали, что о нем все забыли, несмотря на то, что New Horizons делает потрясающие открытия. А если публика не знает, не интересуется, то и бюджет не выделяется.

планеты, похожие на Землю Нашли новую планету похожую на землю

Сравнительные размеры Земли (справа) и экзопланет (слева-направо): Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-452b, Kepler-62f и Kepler-186f. Иллюстрация: NASA

Каждая открытая землеподобная экзопланета, вращающаяся вокруг звезды солнечного типа, делает нас на шаг ближе к открытию точной копии нашей планеты. Космический телескоп «Кеплер» — главный «охотник» за экзопланетами, уже открыл множество потенциально обитаемых миров в нашей галактике.
Чтобы сузить зону поиска потенциально обитаемой планеты, «Кеплер» осуществляет поиски новых объектов в так называемых «зонах жизни» — областях вокруг звезд, где вода может находиться в жидком состоянии, и, как следствие, температура на потенциальной планете может также быть благоприятной для поддержания жизни (той, которую мы знаем).

В каждой звездной системе «зона жизни» имеет разные размеры. Где-то она весьма обширна, где-то более узкая. В одной системе «зона» жизни располагается ближе к звезде, в другой дальше. Основным фактором, конечно, является сама звезда и ее физические характеристики.

Последней открытой «сестрой» Земли является экзопланета «Кеплер-452b», о которой мы . Сейчас, по мнению ученых, эта экзопланета является наиболее похожей на нашу планету. Но есть и другие землеподобные экзопланеты, открытые ранее. И сейчас, мы вместе вспомним, какие наиболее похожие на Землю миры были обнаружены до открытия «Кеплер-452b».

Экзопланета Kepler-186f в представлении художника. Иллюстрация: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Второй наиболее похожей на Землю экзопланетой считается «Кеплер-186f» в системе Kepler-186, расположенной на расстоянии 500 световых лет от Земли в созвездии Лебедь. Размеры планеты Kepler-186f превышают земной всего на 10%.

Планета находится на сравнительно небольшом расстоянии от звезды: её период обращения вокруг материнской звезды, которая является красным карликом спектрального класса М, составляет 130 земных суток. И в тоже время, экзопланета находится на дальней границе «зоны жизни».

Энергия, получаемая Kepler-186f от своей звезды составляет третью часть от энергии, получаемой нашей планетой от Солнца. В полдень на поверхности планеты звезда Kepler-186 светит примерно также, как наше Солнце за час до своего захода. Состав атмосферы в общих чертах может быть схож с составом атмосферы Земли; температура на «Кеплер-186f» возможно такая же, как и на нашей планете. Но астрономы не исключают и сходство с атмосферой Венеры, следовательно температура на планете будет намного выше.

Система Kepler 62. Иллюстрация NASA Ames/JPL-Caltech

До открытия «Кеплер-186f» лидирующее место в списке «двойников» Земли занимала экзопланета «Кеплер-62f». Расчеты показывают, что она на 40% больше Земли и имеет период обращения — 267 земных дней. З
везда системы — «Kepler 62», удаленная от нас на 1200 световых лет в созвездии Лиры, на 1/3 меньше Солнца, холоднее его и в 5 раз тусклее. Однако близость экзопланеты к звезде делает условия на ней более-менее благоприятные для развития и поддержания жизни.

Система Kepler 69. Иллюстрация NASA Ames/JPL-Caltech

В тоже время (первая половина 2013 года) было объявлено еще об одной интересной экзопланете — «Кеплер-69c», однако та больше нашей планеты на 70%! В некотором смысле это плохие новости, т. к. по мнению ученых чем больше «супер-Земля», тем меньше шансов на обнаружение жизни на ней. Но есть и хорошие данные: экзопланета располагается в зоне жизни, а ее период обращения составляет 242 земных дня.

К тому же, материнская звезда системы «Kepler 69» относится к спектральному классу G. Она очень похожа на Солнце: масса составляет 93% массы Солнца, а светимость — 80% солнечной.

Экзопланета Kepler-22b. Иллюстрация NASA/Ames/JPL-Caltech

Еще раньше, идеальным двойником Земли считалась экзопланета «Кеплер-22b». Это была первая экзопланета, обнаруженная в «зоне жизни» в рамках миссии телескопа «Кеплер». И среди озвученных планет «Кеплер-22b» является самым настоящим «сумоистом».

Диаметр экзопланеты превышает земной в 2,4 раза. До сих пор не установлено, имеет ли данная планета каменистую поверхность, или покрыта водой, а быть может состоит из газа. Экзопланета была обнаружена почти сразу после начала наблюдений «Кеплером» в 2009 году.

И еще один интересный факт о «Кеплер-22b»: 21 декабря 2012 года к данной планете , содержащий информацию об окружающем нас мире и приветствиями потенциальным внеземным цивилизациям. Послание землян было отправлено с помощью радиотелескопа РТ-70, однако дойдет оно не скоро — экзопланета удалена на расстояние в 600 световых лет от нашей планеты.

Визуальное сходство Земли (слева) и Gliese 667Cc (справа) — компьютерная модель.

Между тем, не все землеподобные экзопланеты были открыты с помощью «телескопа-охотника». В 2011 году астрономы объявили об открытии «Gliese 667Cc» с помощью 3,6-метрового телескопа, принадлежащего Европейской южной обсерватории.

Планета располагается всего в 22 световых годах от нас. Она массивнее Земли примерно в 4,5 раза. Вращается на орбите вокруг красного карлика в «зоне жизни» на небольшом расстоянии от звезды — период обращения составляет 28 земных суток. Таким образом, планета сильно подвержена воздействию излучения звезды. И в тоже время, она получает всего около 90% энергии, которую мы получаем от нашего Солнца. К сожалению, диаметр и плотность экзопланеты до сих пор остаются загадкой для астрономов.

Таким образом, хорошо прослеживается следующая цепочка — каждая открытая землеподобная экзопланета является наиболее близким «двойником» нашей планеты, что в свою очередь подтверждает то, с чего мы начали этот материал: «Каждая открытая землеподобная экзопланета делает нас на шаг ближе к открытию точной копии нашей планеты».

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.

Запущенный в 2009 году космический телескоп «Кеплер» продолжает радовать открытиями. 23 июля сотрудники и их коллеги со всего мира представили новую порцию данных с астрономического спутника, который в настоящее время, выполнив основную миссию, занимается долгими — по 80 дней — наблюдениями отдельных звезд в рамках миссии K2.

На этот раз с помощью «Кеплера» впервые за всю историю космических наблюдений удалось найти планету, которую даже не журналисты, а сами ученые уже успели окрестить «другая Земля» или — чуть менее пафосно — «кузина Земли».

На самом деле речь идет о том, что астрофизики смогли обнаружить планету, которая очень похожа на нашу и которая обращается вокруг звезды, которая напоминает Солнце. Причем произошло это в 20-ю годовщину открытия первой планеты, обращающейся вокруг звезды, подобно Земле (автор открытия, швейцарский астроном Мишель Майор, ).

Новую планету, которая обращается вокруг звезды из созвездия Лебедь, ученые нарекли Kepler-452b и рассказали о ней общественности следующее: она является самой маленькой на данный момент планетой из числа открытых, которые находятся в так называемой зоне обитаемости — условной космической области, где, согласно расчетам, могут иметься условия для существования подобных Земле планет, что позволит находиться на ним воде в жидкой форме.

Астрофизики рассказали, что диаметр Kepler-452b на 60% больше земного, что позволяет отнести планету к классу планет, которые называют «Суперземля». В то же время массу и состав новой планеты ученые рассчитать пока не успели, уточнив, что, скорее всего, она скалистая.

Кандидаты в обитаемые планеты: по горизонтальной оси показана жнергия, получаемая от звезды, по вертикальной — температура звезды. Показаны, в частности, Земля, Венера и Марс. Планета 452 занимает наиболее близкое к Земле положение

NASA Ames/W. Stenzel

Вследствие того что Kepler-452b больше Земли, вокруг своей звезды он обращается за 385 дней, что на 5% дольше, чем время оборота Земли вокруг Солнца. Кроме того, новая планета на 5% дальше от своей звезды, если сравнивать расстояние от Земли до Солнца.

Распределение кандидатов в планеты по данным телескопа Kepler. Показаны орбитальный период в земных днях и размер планеты в радиусах Земли

NASA/W. Stenzel

При этом возраст самой звезды — Kepler-452 — 6 млрд лет. Выходит, что она старше нашего Солнца на целых 1,5 млрд лет. Кроме того, Kepler-452 на 20% ярче Солнца и имеет диаметр, превышающий солнечный на 10%.

Тем не менее попасть в систему Kepler-452 и узнать, есть ли на Kepler-452b жидкая вода, а может быть, даже жизнь, быстро не получится, ведь она находится на расстоянии 1400 световых лет от Земли.

Солнечная система в сравнении с системой 452

NASA/JPL-CalTech/R. Hurt

Предыдущая напоминающая Землю экзопланета — Kepler-186f — была обнаружена в апреле 2014 года. Та планета оказалась совсем немного больше Земли: ее радиус превышает земной всего на 10%. А вот массу планеты ученые сразу оценить не смогли. По расчетам астрономов, Kepler-186f находится у внешнего края зоны обитаемости, что могло бы означать опасность замерзания находящейся на ней воды. Однако тот факт, что планета несколько больше Земли, позволяет надеяться, что Kepler-186f имеет более толстую, чем Земля или Марс, атмосферу, способную удерживать тепло. После этого ученые взяли более чем годичный перерыв: видимо, решив, что до представления новой «землеподобной планеты» должно пройти некоторое время.

Презентация планеты Kepler-452 состоялась в рамках пресс-конференции, на которой ученые представили новые результаты анализа данных с телескопа «Кеплер».

Ученые проанализировали данные, полученные в ходе четырехлетней работы телескопа «Кеплер», и составили новый каталог кандидатов на звание экзопланет. Обновленный каталог содержит на 500 космических объектов больше, чем предыдущий, о чем было объявлено на . Ранее телескоп «Кеплер» обнаружил 4175 кандидатов на звание экзопланеты, а сейчас к ним добавились еще 500 космических объектов. 12 из них расположены в зоне обитаемости своей звезды.

Сейчас в каталог экзопланет
входят 1934 объекта. Что интересно, Kepler452b туда уже внесена —прямо в четверг.

Когда астрономы обнаружили первую экзопланету вокруг обычной звезды два десятилетия назад, они одновременно радовались и недоумевали: открытая планета 51 Пегас b была в полтора раза массивнее Юпитера, но при этом она располагалась крайне близко к звезде: один оборот совершается ею всего за 4 дня, что сильно быстрее, чем это делает Меркурий, ближайшая к Солнцу планета — он совершает оборот за 88 дней. Теоретики, изучающие образование планет, не видели возможностей по образованию и росту планеты в такой близости к новорожденной звезде. Возможно, это было исключение из правил, но вскоре были обнаружены еще несколько горячих юпитеров, к которым присоединились другие странные планеты: на удлиненных и сильно наклонных орбитах, и даже вращающиеся против направления вращения родительской звезды.

Охота за экзопланетами ускорилась после запуска космического телескопа Кеплер в 2009 году, и 2500 миров, которые он обнаружил, добавили статистические данные для изучения экзопланет — и это принесло еще больше путаницы. Кеплер обнаружил, что наиболее распространенным типом планет в галактике является нечто среднее по размерам между Землей и Нептуном — сверхземли, которые не имеют аналогов в нашей солнечной системе и считались практически невозможными. Современные наземные телескопы улавливают свет непосредственно от экзопланет, вместо того, чтобы обнаруживать их присутствие косвенно, как это делает Кеплер, и эти данные тоже необычны. Были обнаружены гигантские планеты с массой в несколько раз больше массы Юпитера, расстояние от которых до родительских звезд вдвое превышает расстояние от Нептуна до Солнца — то есть они находятся в еще одном регионе, где теоретики считали невозможным рождение больших планет.

«Было очевидно, что с самого начала наблюдения не очень-то укладывались в теорию», — говорит Брюс Макинтош, физик из Стэнфордского университета в Пало-Альто, штат Калифорния. «Никогда не было момента, когда теория подтверждала наблюдения».

Теоретики пытаются создать сценарии «выращивания» планет в местах, которые когда-то считались запретными. Они предвидят, что планеты могут образоваться в гораздо более мобильных и хаотических средах, чем они когда-либо представляли раньше, когда зарождающиеся планеты могут дрейфовать с круговых близких к звезде орбит к более удлиненным и удаленным. Но постоянно расширяющийся зоопарк экзотических планет, который наблюдают исследователи, означает, что каждая новая модель является предварительной. «Каждый день вы можете открыть что-то новое», — говорит астрофизик Томас Хеннинг из Института астрономии им. Макса Планка в Гейдельберге, Германия. «Это похоже на открытие новых месторождений во времена золотой лихорадки».

Традиционная модель формирования звезд и их планет восходит к 18 веку, когда ученые предположили, что медленно вращающееся облако пыли и газа может разрушиться под действием его собственной гравитации. Большая часть материала образует шар, который сжимается, разогревается и становится звездой, когда его центр становится достаточно плотным и горячим для начала термоядерных реакций. Гравитация и угловой момент собирает оставшийся материал вокруг протозвезды в плоский газопылевой диск. Частицы материала при движении по этому диску сталкиваются и «склеиваются» электромагнитными силами. В течение нескольких миллионов лет частицы вырастают в зерна, гальки, валуны и, в конечном итоге, в километровые планетезимали.

В этот момент гравитация берет верх, происходят столкновения планетезималей и полное очищение пространства от пыли, в результате чего образуется несколько полноценных планет. К тому времени, когда это происходит во внутренней части диска, большая часть газа из него либо поглощена звездой, либо сдута ее звездным ветром. Недостаток газа означает, что внутренние планеты остаются в значительной степени скалистыми, с тонкими атмосферами.

Этот процесс роста, известный как аккреция ядра, протекает быстрее во внешних частях диска, где температура достаточно низка для замораживания воды. Лед в данном случае дополняет пыль, что позволяет протопланетам консолидироваться быстрее. В итоге появляется твердое ядро в пять-десять раз тяжелее Земли — достаточно быстро, пока внешняя область протопланетного диска остается богатой газом. Под действием гравитации ядро ​​«стягивает» на себя газ из диска, создавая газового гиганта, такого как Юпитер. Кстати, одна из целей космического корабля Юнона, который в начале этого месяца долетел до Юпитера — определить, действительно ли планета имеет массивное ядро.

Этот сценарий создает планетарную систему, схожую с нашей: маленькие скалистые планеты с тонкой атмосферой находятся близко к звезде; есть газовый гигант, подобный Юпитеру, находящийся сразу за пределами снежной линии (там, где температура достаточно низка для замерзания воды), а другие гиганты постепенно появляются на больших расстояниях и они оказываются меньше, потому что они движутся медленнее по своим орбитам и им требуется больше времени, чтобы собрать материал протопланетного диска. Все планеты остаются примерно там, где они сформировались, и движутся по круговым орбитам в одной плоскости. Красиво и аккуратно.

Но открытие горячих юпитеров предположило, что что-то серьезно не согласуется с теорией. Планета с орбитой, один оборот по которой занимает всего несколько дней, находится на очень малом расстоянии от звезды, что ограничивает количество материала, из которого она может образоваться. Казалось непостижимым, что в таком месте мог образоваться газовый гигант. И неизбежный вывод заключается в том, что такая планета должна была образоваться существенно дальше от своей звезды.

Теоретики придумали два возможных механизма перетасовки планетарной колоды. Первый, известный как миграция, требует, чтобы на диске осталось много материала после того, как образовалась гигантская планета. Притяжение планеты искажает диск, создавая области более высокой плотности, которые, в свою очередь, оказывают гравитационное воздействие на планету, заставляя ее постепенно дрейфовать внутрь диска к звезде.

Есть подтверждающие доказательства этой идеи. Соседние планеты часто оказываются в стабильной гравитационной «связке», известной как орбитальный резонанс — то есть длины их орбит соотносятся как небольшие целые числа. Например, когда Плутон дважды обернется вокруг Солнца, Нептун успеет обернуться ровно три раза. Очень маловероятно, что так получилось случайно, так что скорее всего это случилось при миграции, давая тем самым планетам дополнительную гравитационную стабильность. Миграция на ранней стадии истории нашей Солнечной системы могла объяснять и другие странности, в том числе малый размер Марса и пояс астероидов. Чтобы объяснить их, теоретики придумали гипотезу «большого отклонения», в которой Юпитер первоначально сформировался ближе к Солнцу, после чего дрейфовал внутрь почти до орбиты Земли, собирая материал и тем самым «обделив» им Марс, а после образования Сатурна под действием гравитации и давления газа во внутренней области диска вернулся обратно, по пути «загоняя» остатки пыли и планетезималей в астероидный пояс.

Некоторые моделисты считают, что такие сценарии излишне сложны. «Я действительно верю в бритву Оккама («Что может быть сделано на основе меньшего числа [предположений], не следует делать, исходя из большего» — прим. перев.
)», — говорит Грег Лафлин, астроном из Калифорнийского университета (Санта-Крус). Лафлин утверждает, что планеты, скорее всего, сформировались на том же месте, на котором мы их видим сейчас. Он говорит, что большие планеты могут образоваться вблизи своей звезды, если протопланетные диски содержат гораздо больше материала, чем считалось ранее. Некоторое движение планет все еще может происходить — достаточное, чтобы объяснить, к примеру, резонансы, но «это окончательная тонкая настройка, а не основной конвейер», — говорит Лафлин.

Но другие теоретики говорят, что просто не может быть достаточно материала для формирования настолько близких к звездам планет, таких как 51 Пегас b и других, находящихся еще ближе. «Они не могли образоваться на своем месте», — категорически заявляет физик Джошуа Винн из Массачусетского технологического института. И значительная часть экзопланет, которые находятся на продолговатых, наклонных или даже обратных орбитах, также, по-видимому, подразумевают какую-то перетасовку планетарной системы.

Для объяснения этих странностей теоретики ссылаются на «оружие ближнего боя» — гравитацию, а не на седативную миграцию. Богатый материалом протопланетный диск мог бы создавать множество планет близко друг к другу, где влияние гравитации могло сделать орбиты некоторых из них близкими к звезде, наклоненными, и даже вообще выкинуть планету из системы. Другой потенциальный разрушитель — звезда-компаньон на продолговатой орбите. Большую часть времени она находится слишком далеко, чтобы иметь существенное влияние на планетарную систему, но вблизи она могла существенно «перетасовывать» орбиты планет. Или, если родительская звезда является членом сплоченного звездного кластера, соседняя звезда может подойти достаточно близко, чтобы перемешать орбиты или вообще «отхватить» себе одну или несколько планет. «Существует множество способов разбить планетарную систему», — говорит Винн.

Неожиданный вывод сделали исследователи, изучавшие найденные Кеплером планеты — оказалось, что 60% суперземель, вращающихся вокруг солнцеподобных звезд, существенно отличаются от того, что мы наблюдаем в Солнечной системе, и требуют переосмысления существующих теорий. Большинство суперземель, состоящих в основном из твердого вещества с небольшими объемами газа, следуют по более близким к звездам орбитам, чем Земля, и часто звезды имеют сразу несколько таких планет. Например, система Kepler-80 имеет четыре сверхземли, все с орбитами по 9 дней или менее. Традиционная теория утверждает, что внутри снеговой линии аккреция слишком медленна, чтобы производить что-то такое большое. Но суперземли редко встречаются на резонансных орбитах, что говорит о том, что они не мигрировали, а сразу образовались там, где мы их находим.

Исследователи придумывают новые способы решения этой проблемы. Одна из идей — ускорить аккрецию, используя процесс, известный как галечная аккреция. Богатый газом диск оказывает большое влияние на объекты размером с гальку. Обычно это замедляет их, заставляя дрейфовать ближе к звезде. Но чем ближе они к звезде, чем выше плотность, и в итоге скорость образования планетезималей увеличивается с уменьшением расстояния до звезды. Но ускоренная аккреция и богатый газом диск поднимают собственную проблему: в таком случае сверхземли должны приобрести толстую атмосферу, когда они превысят определенный размер. «Как вы остановите их от превращения в газовые гиганты?» — спрашивает астрофизик Роман Рафиков из Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси.

Евгений Чанг, астроном из Калифорнийского университета в Беркли, говорит, что нет необходимости ускорять аккрецию, пока диск насыщен и богат газом. По его словам, внутренний диск в 10 раз более плотный, чем тот, который сформировал солнечную систему, мог легко создать одну или несколько сверхземель, которые появятся в последние дни существования протопланетного диска, когда большая часть газа уже рассеется.

Некоторые предварительные наблюдения, полученные с помощью крупного миллиметрового/субмиллиметрового телескопа ALMA, находящегося в северной части Чили, поддерживают это предложение. ALMA может визуализировать радиоизлучение от пыли и гравия в протопланетных дисках, и те немногие диски, которые он изучил до сих пор, кажутся относительно массивными. Но наблюдения еще не являются правдой в последней инстанции, потому что ALMA еще не полностью работоспособен, и с его помощью можно наблюдать только за внешними частями дисков, а не за регионами, где находятся суперземли. «Мы сможем разглядеть внутренние области, когда ALMA сможет использовать все свои 66 антенн» — говорит Чанг.

Чанг также имеет объяснение для другого открытия Кеплера: суперпаффы (superpuff), редкий и столь же проблематичный вид планет, которые имеют меньшую массу, чем суперземли, но кажутся огромными из-за пышной атмосферы, составляющей 20% их массы. Считается, что такие планеты образуются в богатом газом диске. Но во внутреннем диске такой объем горячего газа не сможет удержаться силами слабой гравитации протопланеты, поэтому холодный и плотный газ внешнего диска является более вероятным местом зарождения таких планет. Чанг объясняет их близкие к звездам орбиты миграцией — и это утверждение подтверждается тем фактом, что суперпаффы часто обнаруживаются запертыми на резонансных орбитах.

До сих пор большая часть внимания в исследованиях экзопланет была сосредоточена на внутренних частях планетных систем, примерно до расстояния, эквивалентного орбите Юпитера, по той простой причине, что все существующие методы обнаружения экзопланет не позволяют находить их на более далеких расстояниях от звезды. Два основных метода — это измерение колебаний звезд, вызванных гравитационным воздействием планет, и измерение периодического затемнение диска звезды при прохождении по нему планеты — позволяют найти большие планеты на близких орбитах. Получить изображения самих планет чрезвычайно сложно, потому что их слабый свет почти заглушается светом от их звезд, которые могут быть в миллиард раз ярче.

Но, используя по максимуму возможности самых больших в мире телескопов, астрономы смогли увидеть несколько планет. Спектрополяриметрическая высококонтрастная система (SPHERE) и визуализатор планет-близнецов (GPI), добавленные к крупным телескопам в Чили, снабжены сложными масками, называемыми коронографами, для блокировки света звезд. Поэтому неудивительно, что планеты далеко от их звезд — самые легкие для них цели.

Одной из самых ранних и самых поразительных планетарных систем, обнаруженных при помощи прямой визуализации, является та, которая находится вокруг звезды HR 8799, где четыре планеты располагаются от звезды на расстояниях от орбиты Сатурна до более чем в два раза дальше орбиты Нептуна. Самое удивительное, что все четыре планеты — огромны, более чем в пять раз больше Юпитера по массе. Согласно теории, планеты на таких отдаленных орбитах движутся так медленно, что они должны расти со скоростью улитки и накапливать массы, существенно меньше юпитерианской к моменту исчезновения газопылевого диска. И тем не менее, их «хорошие» круговые орбиты предполагают, что они сразу на них образовались, а не мигрировали на них из более близких к звезде областей.

Такие далекие гиганты оказывают поддержку самой радикальной теории, в которой некоторые планеты формируются не с помощью аккреции, а при помощи так называемой гравитационной неустойчивости. Этот процесс требует богатого газом протопланетного диска, который разбивается на «комки» под действием собственной гравитацией. Эти скопления газа со временем объединяются и сжимаются в газовые планеты без образования твердого ядра. Модели предполагают, что механизм будет работать только при определенных обстоятельствах: газ должен быть холодным, он не должен вращаться слишком быстро, а сжатый газ должен иметь возможность эффективно отводить тепло. Может ли эта теория объяснить планеты вокруг HR 8799? Рафиков говорит, что лишь две внешние планеты достаточно далеки и холодны. «Это все еще довольно загадочная система», — говорит он.

В прошлом наблюдения радиотелескопов за протопланетными дисками обеспечивали некоторую поддержку теории гравитационной неустойчивости. Чувствительные к холодному газу, телескопы находили диски, «забрызганные» скоплениями газа. Но последние изображения, полученные с помощью ALMA, рисуют другую картину. ALMA чувствительна в более коротковолновом диапазоне, в котором излучают пылевые зерна в средней плоскости диска, и полученные с ее помощью изображения звезды HL Tauri в 2014 году и TW Hydrae в этом году показали гладкие симметричные диски с темными круговыми «зазорами», простирающимися далеко за пределами орбиты Нептуна (см. рисунок ниже). «Это был потрясающий сюрприз. Диск не был хаотичным, он имел приятную, правильную, красивую структуру», — говорит Рафиков. Эти зазоры, наводящие на размышления о планетах, которые их сделали, явно говорят в пользу аккреционной модели, что является ударом для сторонников модели гравитационной нестабильности.

Пока слишком рано говорить о том, какие еще сюрпризы GPI и SPHERE смогут преподнести. Но область между отдаленными регионами планетарных систем и близлежащими окрестностями звезд с горячими юпитерами и сверхземлями остается упрямо недосягаемой: она слишком близко к звезде для прямой визуализации, и при слишком далеко для косвенных методов, основанных на колебаниях или затемнении родительской звезды. В результате теоретикам сложно получить полную картину того, как выглядят экзопланетные системы. «Мы основываем на фрагментарных и неполных наблюдениях», — говорит Лафлин. «Прямо сейчас, вероятно, все предположения ошибочны».

Астрономам не придется долго ждать новых данных. В следующем году НАСА запустит спутник для съемки экзопланет (TESS), и тогда же ожидается, что Европейское космическое агентство (ESA) также запустит спутник для определения характеристик экзопланет (CHEOPS). В отличие от Кеплера, который исследовал большое количество разнообразных звезд просто для определения экзопланет, TESS и CHEOPS будут сосредоточены на звездах, близких к Солнцу, что позволит исследователям изучить мигрирующие terra incognita (неизвестные земли — прим. перев.
). А поскольку целевые звезды находятся поблизости солнечной системы, наземные телескопы должны иметь возможность оценить массу открытых планет, позволяя исследователям рассчитать их плотности и понять, твердые они или газообразные.

Телескоп Джеймса Уэбба, который запустят в этом году, будет способен идти еще дальше, анализируя свет звезды, который проходит через атмосферу экзопланеты — это позволит определить ее состав. «Состав — важный ключ к формированию», — говорит Макинтош. Например, поиск тяжелых элементов в атмосферах суперземель может указывать на то, что диск, богатый такими элементами, необходим для быстрого формирования планетарных ядер. И в следующем десятилетии космические аппараты, такие как TESS и CHEOPS, присоединятся к охоте за экзопланетами наряду с новым поколением огромных наземных телескопов с зеркалами в 30 и более метров в поперечнике.

Если старые теории до последнего помогали моделистам прочно стоять на ногах, то под давлением новых открытий этот фундамент начинает рушиться, и исследователям придется попотеть, чтобы остаться на ногах. «Природа умнее наших теорий», — говорит Рафиков.

Недалеко от Солнца найдена похожая на Нептун планета

Тема дня

org/BreadcrumbList»>

1. Главная

2. Технологии

11 мая, 2021, 18:46

Распечатать

Планета примерно в три раза больше Земли.

• Вам также будет интересно

  >

  • Глобальное потепление может помешать способности лесов поглощать углекислый газ

    19:16

  • Ракета компании Blue Origin взорвалась вскоре после старта
    ► Видео
    18:36

  • Земля могла быть «еще более пригодной для жизни», если бы не Юпитер – ученые

    17:48

  • Европейский аппарат зафиксировал необычное явление, которое ускоряет солнечный ветер

    16:09

  • Apple официально выпустила iOS 16: что нового ждать пользователям

    14:41

  • Ученые нашли ответ на вопрос, почему люди умнее других приматов

    10. 09 18:00

  • Минобороны РФ ограничило комментарии в своих соцсетях после изгнания оккупантов из Балаклеи

    10.09 06:07

  • Археологи нашли древнейшее свидетельство хирургической ампутации
    ► Видео
    09.09 17:09

  • NASA назвало дату новой попытки запуска миссии «Артемида»

    09. 09 12:22

  • Оккупанты начали закрывать захваченные населенные пункты на въезд и выезд – Генштаб

    09.09 07:07

  • Противодействие ДРГ в Киевской области: полиция установит 258 камер с распознаванием лиц

    09.09 06:24

  • Выдавали себя за Starlink и Microsoft: Google рассказала об атаках хакеров на Украину

    08. 09 15:08

Последние новости

• Блинкен: Успех контрнаступления – результат мужества и стойкости ВСУ

  20:55

• Politico: Запад не ожидал, что наступление армии Украины на Харьковщине будет столь быстрым

  20:50

• «Бавария» – «Барселона»: онлайн-трансляция матча Лиги чемпионов

  20:50

• В Украине арестовали имущество российских и белорусских компаний почти на 300 млн грн

  20:33

• Канцлер Германии призвал Путина положить конец войне в Украине

  19:56

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!

Семь лет назад ученые обнаружили землеподобную планету Kepler-452b

23. 07.2022 10:00

2225

Добавить в закладки

О поиске планет, пригодных для заселения человеком, ученые задумывались уже очень давно. Ресурсы нашей Земли постепенно истощаются и, хотя в первую очередь стоит позаботиться о сохранении родной планеты, искать место для переезда нужно уже сейчас. С этой целью в 2009 г. в космос был запущен телескоп «Кеплер», который начал поиск потенциальных домов для человечества. И в 2015 г. он обнаружил Kepler-452b — на данный момент наиболее перспективную для переселения планету.

Чтобы найти ее, ученые использовали так называемый транзитный метод. Телескоп следил за множеством звезд, регистрируя моменты, когда некоторые из них начинали блестеть меньше. Если подобные спады повторялись, то это означало, что на какое-то время звезду заслоняла планета. С помощью этого метода гораздо проще искать большие космические тела, а вот планеты поменьше ученые начали обнаруживать лишь в последнем десятилетии.

Kepler-452b похожа на Землю, пусть и не во всем. Планета находится примерно на таком же расстоянии от своей звезды, что и мы от Солнца. Это так называемая обитаемая зона, за пределами которой становится либо слишком жарко, либо слишком холодно для хоть какой-то жизни. Кроме того, звезда, вокруг которой вращается Kepler-452b, почти идентична Солнцу — она лишь чуть массивнее и больше. Полный оборот вокруг нее планета совершает за 385 дней.

Главное отличие Kepler-452b от Земли — это ее радиус и потенциальная масса. Далекая планета крупнее нашей на 60% и, скорее всего, в пять раз тяжелее. Это, в свою очередь, приводит к куда большей силе притяжения и плотной атмосфере (если она там есть). Массивные планеты получают больше света от своих солнц, у них выше вулканическая активность, концентрация парниковых газов в атмосфере значительнее.

Все это означает, что на Kepler-452b температура куда выше, чем на Земле, — в среднем на 22° C. Однако высокая температура и плотная атмосфера благоприятствуют появлению растений. На Kepler-452b может существовать вода в жидком виде, могут быть океаны и реки, может быть жизнь. Проверить это на данный момент ученые неспособны, но уже сейчас благодаря своему потенциалу планета получила индекс схожести с Землей, равный 0,88, то есть 88%. Этот индекс выше, чем у любой до того обнаруженной экзопланеты.

Звездная система, к которой принадлежит Kepler-452b, находится в 1,4 тыс. световых лет от Земли в созвездии Лебедя. Добираться до нее на любом из современных космических аппаратов пришлось бы миллионы лет. Так что нашей науке предстоит еще долгий путь к решению задачи колонизации подобных экзопланет. Однако первый шаг на этом трудном пути уже совершен.

Материал подготовлен по открытым источникам. Фото: Sky.News

Автор Никита Ланской

кеплер
экзоземля
свойства экзопланет

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

НАУКА ДЕТЯМ

В Абхазии найдено святилище колхидской культуры

18:30 / Археология

ОИЯИ развивает проекты в сфере прикладных исследований на комплексе NICA

17:30 / Физика

Немецкие ученые подтвердили роль гена ARHGAP11B в росте мозга приматов

17:00 / Биология

В ЛЭТИ разработали гибридный электрогенератор для нужд Арктики, использующий возобновляемые источники энергии

16:30 / Инженерия

Ученые Пермского Политеха разработали асфальт из нефтяных отходов

15:30 / Инженерия

Геометрия помогла ученым выделить предположительно новый таксон иранских змееящериц

14:30 / Биология

В почвах Вьетнама открыты шесть новых видов водорослей, полезных для получения биотоплива

13:30 / Биология

Российские научно-популярные мероприятия в Республике Беларусь

12:30 / Наука и общество, Образование

Выставка «Зубр возвращается»

12:21 / Досуг

Ученые ГЕОХИ РАН выяснили происхождение алмазообразующих расплавов в мантии Земли

11:30 / Геология

Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008

04.03.2019

Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002

04.03.2019

Вспоминая Сергея Петровича Капицу

14.02.2017

Смотреть все

Новый охотник за планетами НАСА ищет более близкие, похожие на Землю миры

На этом изображении художника из раздаточного материала НАСА показан спутник Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), миссия NASA Explorer, запущенная в 2018 году для изучения экзопланет или планет, вращающихся вокруг звезд за пределами нашей Солнечной системы.

НАСА готово запустить космический корабль размером со стиральную машину стоимостью 337 миллионов долларов, который призван значительно расширить поиск человечеством планет за пределами нашей Солнечной системы, особенно близких, размером с Землю, на которых может быть жизнь.

Спутник для исследования транзитных экзопланет, или TESS, должен быть запущен в понедельник в 18:32 (22:32 по Гринвичу) на ракете SpaceX Falcon 9 с мыса Канаверал, Флорида.

Его главная цель в течение следующих двух лет состоит в том, чтобы просканировать более 200 000 самых ярких звезд на наличие признаков планет, вращающихся вокруг них и вызывающих падение яркости, известное как транзит.

НАСА прогнозирует, что TESS обнаружит 20 000 экзопланет — или планет за пределами Солнечной системы — включая более 50 планет размером с Землю и до 500 планет меньше, чем вдвое больше Земли.

«Они будут вращаться вокруг ближайших и самых ярких звезд», — заявила журналистам в воскресенье Элиза Кинтана, ученый TESS из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА.

«Возможно, мы даже найдем планеты, вращающиеся вокруг звезд, которые мы сможем увидеть даже невооруженным глазом», — добавила она.

«Значит, в ближайшие несколько лет мы, возможно, даже сможем выйти на улицу, указать на звезду и узнать, что у нее есть планета. Это будущее.»

Продолжение Кеплера

Всего пару десятилетий назад идея найти пригодные для жизни планеты — или вообще любые планеты — была просто фантастикой, сказал Пол Герц, директор отдела астрофизики НАСА.

«Люди всегда задавались вопросом, одиноки ли мы во Вселенной, и еще 25 лет назад единственными планетами, о которых мы знали, были восемь в нашей Солнечной системе», — сказал он журналистам накануне запуска TESS.

«Но с тех пор мы обнаружили тысячи планет, вращающихся вокруг других звезд, и мы думаем, что все звезды в нашей галактике должны иметь свое собственное семейство планет.»

TESS разработан как продолжение космического корабля Kepler космического агентства США, который был первым в своем роде и запущен в 2009 году.. У стареющего космического корабля в настоящее время мало топлива, и срок его службы подходит к концу.

Кеплер обнаружил огромное количество экзопланет, сфокусировавшись на одном участке неба, который содержал около 150 000 звезд, подобных Солнцу.

Миссия Кеплер обнаружила 2300 подтвержденных экзопланет и тысячи других планет-кандидатов. Но многие были слишком далеки и туманны, чтобы учиться дальше.

TESS с четырьмя передовыми камерами будет сканировать область, которая в 350 раз больше, включая 85 процентов неба, только за первые два года.

«Глядя на такой большой участок неба — такого рода звездную недвижимость — мы открываем возможность выбирать лучшие звезды для дальнейших научных исследований», — сказала Дженн Берт, научный сотрудник Массачусетский технологический институт (MIT).

«В среднем звезды, за которыми наблюдает TESS, в 30-100 раз ярче и в 10 раз ближе, чем звезды, на которых сфокусировался Кеплер.»

TESS использует тот же метод, что и Kepler, для поиска потенциальных планет, отслеживая затемнение света, когда небесное тело проходит перед звездой.

Следующий шаг — наземные и космические телескопы, чтобы рассмотреть их еще ближе.

Космический телескоп «Хаббл» и космический телескоп «Джеймс Уэбб», запуск которых запланирован на 2020 год, должны дать больше информации о массе, плотности и составе атмосферы планет — все это ключи к обитаемости.

«TESS формирует мост из того, что мы узнали об экзопланетах на сегодняшний день, и куда мы движемся в будущем», — сказал Джефф Волосин, руководитель проекта TESS в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА.

Сосредоточив внимание на планетах, находящихся на расстоянии от десятков до сотен световых лет, TESS может обеспечить будущие прорывы, сказал он.

«С надеждой, что когда-нибудь, в следующие десятилетия, мы сможем определить возможность существования жизни за пределами Солнечной системы.»

Ожидалось, что погода будет благоприятна для запуска на 80 процентов.

Узнать больше

НАСА готовится к запуску следующей миссии по поиску в небе новых миров

© 2018 АФП

Цитата :
Новый охотник за планетами НАСА будет искать более близкие, похожие на Землю миры (2018 г., 15 апреля)
получено 13 сентября 2022 г.
с https://phys.org/news/2018-04-nasa-planet-hunter-closer-earth-like-worlds.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

В поисках жизни на обитаемых экзопланетах | The Brink

Заряженный кислород в ионосфере может служить биомаркером для экзопланет

Поиски внеземной жизни были сосредоточены в основном на таких экзопланетах, как Kepler-186f, показанных здесь, которые окружают звезды класса М в «обитаемой зоне», где может существовать вода. Но «не все обитаемые зоны созданы одинаковыми», — говорит Мендильо, отмечая, что некоторые экзопланеты находятся в опасной близости от своих звезд, подвергая их воздействию опасного излучения, которое может помешать жизни в том виде, в каком мы ее знаем. «В обитаемой зоне Земли немного больше гостеприимства». Фото предоставлено НАСА Эймс/Институт SETI/JPL-Caltech

20 февраля 2018 г.

Твиттер
Фейсбук

• Ученые ищут признаки жизни почти на 4000 экзопланет
• Большинство искателей ищут воду, но астрономы BU предлагают искать пиковую концентрацию ионов кислорода (O ⁺ ) в ионосфере, что указывает на фотосинтез
• У ученых пока нет инструментов для обнаружения ионосферы на экзопланете, но они рассчитывают получить их примерно через десять лет

9 января 1992 года астрономы объявили о важном открытии: две планеты вращаются вокруг пульсара в 2300 световых годах от нашего Солнца. Две планеты, позже названные Полтергейст и Драугр, были первыми подтвержденными «экзопланетами» — мирами за пределами нашей Солнечной системы, вращающимися вокруг далекой звезды. Ученые теперь знают о 3728 (подтвержденных) экзопланетах в 2794 системах, каждая из которых вызывает вопрос: «Есть ли кто-нибудь еще?»

«Какой еще важный вопрос мы могли бы задать? Мы одни?» — спрашивает профессор астрономии Бостонского университета Майкл Мендилло. «Я не знаю более увлекательного вопроса в науке».

В течение десятилетий астрономы искали эти далекие экзопланеты в поисках признаков жизни, в основном в поисках самой важной молекулы — воды. Но у Мендилло и его коллег другая идея. В статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy 12 февраля 2018 года, Мендилло, доцент астрономии BU Пол Уизерс и кандидат наук Пол Далба (GRS’18) предлагают вместо этого взглянуть на ионосферу экзопланеты, самый тонкий верхний слой атмосферы. который свистит с заряженными частицами. Найдите такую, как Земля, говорят они, наполненную одиночными ионами кислорода, и вы нашли жизнь. Или, по крайней мере, жизнь, какой мы ее знаем.

Майкл Мендилло, профессор астрономии Бостонского университета. Фото Дэвида Бредфорда

«На протяжении всей истории человеческой цивилизации мы никогда не доходили до точки — практически до последних 15 лет — когда мы могли бы видеть планеты вокруг других звезд. И сейчас мы подошли к тому моменту, когда у нас возникают идеи по обнаружению жизни за пределами Земли», — говорит Джон Кларк, профессор астрономии Бостонского университета и директор Центра космической физики. «Это большое интеллектуальное приключение, в котором мы находимся».

Их работа началась, когда Мендилло и Уизерс получили грант от Национального научного фонда (NSF) на сравнение ионосфер всех планет в Солнечной системе. (Они есть на всех планетах, кроме Меркурия, который находится так близко к Солнцу, что его атмосфера полностью лишена атмосферы.) Одновременно команда также работала с миссией NASA MAVEN, пытаясь понять, как молекулы, составляющие ионосферу Марса, сбежал с этой планеты. С первых лет космической эры ученые знали, что планетарные ионосферы сильно различаются, и команда BU начала сосредотачиваться на том, почему это так, и почему Земля была такой другой. В то время как другие планеты наполняют свои ионосферы сложными заряженными молекулами, образующимися из углекислого газа или водорода, Земля сохраняет простоту, в основном заполняя пространство кислородом. И это особый тип кислорода — отдельные атомы с положительным зарядом.

«Я начал думать, почему наша ионосфера отличается от других шести?» вспоминает Мендилло.

Команда отметила многочисленные возможности высокой концентрации O ⁺ на Земле, прежде чем остановилась на виновнике: зеленых растениях и водорослях.

«Это потому, что у нас есть атомарный кислород, происхождение которого восходит к фотосинтезу», — говорит Мендилло. «У нас есть атомарные ионы кислорода O ⁺ в ионосфере как прямое следствие существования жизни на планете. Так почему бы нам не посмотреть, сможем ли мы придумать критерий, в котором ионосфера могла бы быть биомаркером не только возможной жизни, но и реальной жизни».

Большинство планет в нашей Солнечной системе содержат некоторое количество кислорода в нижних слоях атмосферы, но на Земле его гораздо больше, около 21 процента. Это потому, что так много организмов были заняты превращением света, воды и углекислого газа в сахар и кислород — процесс, называемый фотосинтезом, — в течение последних 3,8 миллиардов лет.

10-минутный инфракрасный снимок Земли, сделанный с Луны во время миссии «Аполлон-16». Ярко-желтый — это «дневное свечение» атомарного кислорода (O). На темной стороне полосы «ночного свечения», возникающие от атомарных ионов кислорода (O ⁺ ) в ионосфере, можно увидеть вблизи экватора. Фото из НАСА

«Уничтожьте все растения на Земле, и кислород нашей атмосферы исчезнет всего за тысячи лет», — говорит Уизерс, отмечая, что весь этот кислород, выдыхаемый растениями, не просто держится на поверхности Земли. «Для большинства людей O2, кислород, которым мы дышим, не очень интересная молекула. Однако для химиков O2 — дикий, волнующий и опасный зверь. Он просто не будет сидеть на месте; он химически реагирует практически с любой другой молекулой, которую может найти, и делает это очень быстро».

Сегодня на Земле избыточные молекулы кислорода в форме O2 поднимаются вверх. Когда O2 поднимается примерно на 150 километров над поверхностью Земли, ультрафиолетовый свет разделяет его на две части. Отдельные атомы кислорода поднимаются выше, в ионосферу, где больше ультрафиолетового света и рентгеновских лучей Солнца вырывают электроны из их внешних оболочек, оставляя заряженный кислород мчащимся по воздуху. Изобилие O2 у поверхности Земли — столь отличное от других планет — приводит к изобилию O ^{+ 9.0084 высоко в небе.}

Это открытие, говорит Мендилло, предполагает, что ученые, ищущие внеземную жизнь, могли бы сузить область поиска. Пол Далба, который работал над атмосферой экзопланет с доцентом астрономии BU Филипом Мюрхедом, присоединился к команде, чтобы взвесить свое мнение. «Знания Далбы о системах звезд-экзопланет действительно помогли», — говорит Мендилло. В настоящее время большинство ученых, занимающихся этим поиском, сосредоточены на звездах класса М — самых распространенных в галактике — и планетах, вращающихся вокруг них в «обитаемой зоне», где может существовать вода.

В этом есть смысл, потому что жизнь, какой мы ее знаем, нуждается в воде. Но ученые не знают точно, сколько воды нужно планете для поддержания жизни. «Если бы у нас было только Средиземное море, этого было бы достаточно? Нам нужен Тихий океан, но не Атлантический?» — спрашивает Мендильо. «Если вы посмотрите на ионосферу, вам не нужно знать число. Вам просто нужно знать, что если максимальная плотность электронов связана с ионами кислорода, то вы попали в цель — у вас есть планета, на которой есть фотосинтез и жизнь».

Конечно, это предполагает, что «жизнь» хоть чем-то аналогична жизни на Земле, для которой необходимы не только вода и кислород, но и определенный диапазон температур, возможно, магнитное поле и другие факторы. «Это хорошая отправная точка, — говорит Кларк. «Но в глубине души мы все осознаем, что могут быть виды жизни, о которых мы не думаем, которые могут нас удивить».

Есть еще одна загвоздка, по крайней мере на данный момент: у ученых пока нет инструментов для обнаружения ионосферы ни на одной экзопланете. «Если вы посмотрите на космические телескопы, которые могут появиться позже, многое станет возможным», — говорит Кларк. «Я думаю, что через десять лет у нас будет технология для проведения этого эксперимента».

Мендильо надеется, что работа его команды станет основанием для дальнейших исследований, разработок и исследований в этой области. «Сама идея использования ионосферы в качестве подписи — захватывающая идея», — говорит он. «У нас пока нет возможностей для наблюдения, но я настроен оптимистично. Мы предлагаем это как вызов».

Изучите связанные темы:

• астрономия

Ищете другую Землю? Вот 300 миллионов, может

Наука|Ищете другую Землю? Здесь 300 миллионов, возможно,

Реклама

Продолжить чтение основной истории

Там

A новый анализ данных космического корабля НАСА «Кеплер» увеличивает количество обитаемых экзопланет, которые, как считается, существуют в этой галактике.

Художественный концепт Kepler-186f, первой утвержденной планеты размером с Землю, вращающейся вокруг далекой звезды в «обитаемой зоне». Кредит… T. Пайл/НАСА Эймс/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт

Опубликовано 5 ноября 2020 г. Обновлено 23 июля 2021 г.

Десять лет назад группа астрономов приступила к изучению одного из старейших вопросов, волнующих философов, ученых, священников, астрономов, мистиков и остальных представителей человечества: Сколько еще Земель существует, если они есть? Сколько существует далеких планет, на которых может быть жизнь, какой мы ее знаем?

Их инструментом был космический корабль «Кеплер», который был запущен в марте 2009 года для выполнения трех с половиной лет миссии по наблюдению за 150 000 звезд на участке неба Млечного Пути. Он искал крошечные провалы в звездном свете, вызванные экзопланетой, проходящей перед ее родной звездой.

«Это не инопланетянин, но его дом», — сказал Уильям Боруки, когда миссия была запущена в марте 2009 года. два десятилетия убеждали НАСА сделать это.

До того, как космический корабль окончательно вышел из строя в 2018 году, он обнаружил среди этих звезд более 4000 возможных миров. Пока ни один из них не подавал признаков жизни или жилья. (Конечно, они очень далеко и их трудно изучать.) Если экстраполировать эту цифру, то можно предположить, что в галактике Млечный Путь существуют миллиарды экзопланет. Но сколько из них потенциально пригодны для жизни?

После двухлетней обработки данных Кеплера группа из 44 астрономов во главе со Стивом Брайсоном из НАСА в Эймсе пришла к тому, что, по их словам, является окончательным ответом, по крайней мере, на данный момент. Их статья была принята к публикации в Astronomical Journal.

Формальная цель Кеплера состояла в том, чтобы измерить число, называемое эта-Земля: доля солнцеподобных звезд, у которых есть объект размером с Землю, вращающийся вокруг них в «златовласке» или обитаемой зоне, где достаточно тепло, чтобы поверхность могла удерживать жидкую воду. .

Команда подсчитала, что по крайней мере одна треть, а возможно, и целых 90 процентов звезд, сходных по массе и яркости с нашим Солнцем, имеют камни, похожие на Землю, в своих обитаемых зонах, причем диапазон отражает уверенность исследователей в их различных методы и предположения. Это не маленькое золотое дно, как ни посмотри на это.

По оценкам НАСА, в Млечном Пути насчитывается не менее 100 миллиардов звезд, из которых около 4 миллиардов солнцеподобны. Если только у 7 процентов этих звезд есть пригодные для жизни планеты — весьма консервативная оценка, — то только во всем Млечном Пути может быть до 300 миллионов потенциально пригодных для жизни планет.

«Мы хотим быть очень осторожными на случай, если природа преподнесет какие-либо сюрпризы в отношении обитаемости», — сказал Рави Кумар Коппарапу, исследователь из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и один из авторов отчета. «Поэтому мы намеренно занижаем оценки».

Центр Млечного Пути, осмотренный космическим телескопом Хаббл в 2011 году. По оценкам ученых, только в нашей собственной галактике насчитывается около 300 миллионов потенциально обитаемых планет. Фото… НАСА

В среднем, по подсчетам астрономов, ближайшая такая планета должны быть примерно в 20 световых годах от Солнца, и их должно быть четыре в пределах 30 световых лет или около того от Солнца.

«От запуска до публикации прошло 11 лет, но это все», — сказала Натали Баталья, астроном из Калифорнийского университета в Санта-Круз, руководившая миссией «Кеплер» на протяжении большей части ее жизни и являвшаяся одним из авторов новая газета, в триумфальном электронном письме. «Это научный результат, которого мы все ждали — причина, по которой Кеплер был выбран для полета в декабре 2001 года».

Новый результат означает, что галактика по крайней мере в два раза плодороднее, чем предполагалось в одном из первых анализов данных Кеплера в 2013 году. Это открытие сделали Эндрю Ховард, Эрик Петигура и Джеффри Марси, которые не были команда пришла к выводу, что около одной пятой солнцеподобных звезд имеют планеты в своих обитаемых зонах.

Доктор Баталья сказал, что на этот раз одним из улучшений стало добавление данных с европейского спутника GAIA, который измерил положение и яркость 1 миллиарда звезд. Это знание позволило ученым Кеплера более точно нанести на карту обитаемые зоны своих звезд.

Другим улучшением стало улучшение обработки статистики, хотя, как заметил д-р Баталья, «опросы по своей сути неполны. Вы не можете вызвать каждого гражданина, вы не можете наблюдать за каждой звездой».

В случае с Кеплером это ограничение было серьезным. Система ориентации космического корабля вышла из строя до того, как «Кеплер» смог завершить свой первичный обзор, который ограничил его обнаружением планет с периодом обращения менее 700 дней — примерно в два раза больше продолжительности земного года.

В электронном письме Дэвид Шарбонно из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики сказал, что он немного скептически относится к результатам: «Миссия «Кеплер» не обнаружила много (возможно, вообще) истинных аналогов Земли, то есть планет с такой же радиусом Земли, И обращаются по орбите в тот же период и, следовательно, получают такое же количество света, И вращаются вокруг солнцеподобных звезд».

Как сказал в то время доктор Баталья: «У нас пока нет кандидатов в планеты, которые были бы точными аналогами Земли с точки зрения размера, орбиты или типа звезды». Мы все еще не знаем. В результате астрономам пришлось экстраполировать данные с планет, которые они видели.

Хотя эти планеты Кеплера размером с Землю — от половины до полутора земного радиуса — и предположительно скалистые, никто не знает, на что они похожи в каких-либо деталях, и не знает ли что-нибудь или могло бы, жить на них. Они слишком далеко для дальнейшего изучения. Пока нам известна только одна планета, наша собственная, на которой есть жизнь.

Но есть еще много возможностей найти его. Кеплеровское измерение эта-Земли относится только к таким звездам, как Солнце, но в галактике таких звезд значительно меньше, чем меньших, более тусклых звезд, известных как красные карлики. Согласно работе Кортни Дрессинг из Калифорнийского университета в Беркли, от четверти до половины красных карликов также имеют планеты обитаемой зоны, хотя некоторые астрономы опасаются, что радиационные вспышки от таких звезд обрекут любую жизнь, пытающуюся получить началось там. Красные карлики не были включены в новый анализ эта-Земли.

Красные карликовые планеты имеют отношение к поиску жизни, потому что Кеплер передал эстафету космическому кораблю под названием Transiting Exoplanet Survey Satellite, или TESS, который был запущен в 2018 году для исследования всего неба в поисках экзопланет в пределах нескольких сотен световых лет. Земли — местное окружение. На данный момент TESS обнаружила 66 новых экзопланет и внесла в каталог более 2000 кандидатов.

Ожидалось, что большинство этих планет будут находиться вокруг красных карликов, сказал Джордж Рикер, астрофизик из Массачусетского технологического института и главный исследователь миссии, в электронном письме: «Поскольку около трех четвертей звезд в солнечной по соседству находятся карлики M, что оставляет TESS очень большое пространство для открытий в предстоящем десятилетии!»

Доктор Баталья сказал, что молодые ученые в будущем могут еще найти способ повысить ценность эта-Земли: «До тех пор это будет стандартом де-факто».

Значение эта-Земли является важным и до сих пор неизвестным фактором в математическом выражении, известном как уравнение Дрейка. Он используется астрономами для оценки того, сколько технологических цивилизаций может существовать в галактике, и что мы могли бы связаться с ними по радио или другими средствами в какой-то космический день.

Пришло время перейти к следующему фактору в уравнении Дрейка для внеземных цивилизаций: доле этих миров, на которых возникает жизнь. Поиск хотя бы одного слизевика на каком-нибудь инопланетном камне произвел бы революцию в биологии, и это достойная повестка дня на следующие полвека, поскольку люди продолжают подниматься за пределы самих себя и во вселенную в бесконечном стремлении покончить с нашим космическим одиночеством.

[ Нравится страница Science Times на Facebook. | Подпишитесь на информационный бюллетень Science Times . ]

Вода, найденная в первый раз на «потенциально обитаемой» планете

от Pallab Ghosh
Научный корреспондент, BBC News

• . /UCL

  Image caption,

  Waterworld: до 50% атмосферы K2-18b может состоять из воды

  Астрономы впервые обнаружили воду в атмосфере планеты, вращающейся в обитаемой зоне далекой звезды.

  Находка делает планету, которая называется K2-18b, вероятным кандидатом на поиск инопланетной жизни.

  В течение 10 лет новые космические телескопы смогут определить, содержит ли атмосфера K2-18b газы, которые могут производиться живыми организмами.

  Подробности были опубликованы в научном журнале Nature Astronomy.

  Ведущий ученый, профессор Джованна Тинетти из Университетского колледжа Лондона (UCL), охарактеризовала это открытие как «сногсшибательное».

  «Впервые мы обнаружили воду на планете в обитаемой зоне вокруг звезды, где температура потенциально совместима с наличием жизни», — сказала она.

  Пригодная для жизни зона — это область вокруг звезды, где температура считается достаточно благоприятной для существования воды в жидкой форме на поверхности планеты.

  Новая планета чуть более чем в два раза больше Земли — в категории планет, известной как «суперЗемля» — и имеет достаточно низкую температуру, чтобы иметь жидкую воду, от нуля до 40°C.

  K2-18b находится на расстоянии 111 световых лет — около 650 миллионов миллионов миль — от Земли, слишком далеко, чтобы отправить зонд. Так что единственный вариант — ждать запуска следующего поколения космических телескопов в 2020-х годах и искать в атмосфере планеты газы, которые могут производиться только живыми организмами.

  Что такое экзопланета?

  • Планеты за пределами нашей Солнечной системы называются экзопланетами
  • Первая экзопланета была открыта в 1992 году на орбите пульсара (нейтронной звезды, излучающей электромагнитное излучение)
  • На сегодняшний день с помощью нескольких методов обнаружено более 4000 из этих миров большие планеты, которые, как считается, напоминают Юпитер или Нептун
  • Было обнаружено множество планет-гигантов, вращающихся очень близко к своим звездам

  Команда, стоящая за открытием, изучила планеты, обнаруженные космическим телескопом Хаббла в период с 2016 по 2017 год. Исследователи определили некоторые химические вещества в их атмосфере, изучая изменения звездного света, когда планеты вращаются вокруг своих солнц. Свет, прошедший через атмосферы планет, был слегка изменен составом атмосферы.

  Только K2-18b обнаружил молекулярную сигнатуру воды, которая является жизненно важным компонентом жизни на Земле.

  Доктор Ангелос Циарас, член команды UCL, сказал, что поиск воды в атмосфере «потенциально пригодной для жизни экзопланеты был невероятно захватывающим».

  Однако другие астрономы оспаривают утверждение о том, что планета потенциально пригодна для жизни. Один анализ показывает, что планеты, масса которых в 1,5 раза превышает массу Земли, вряд ли имеют каменистую поверхность. Также есть опасения, что из-за размера и силы тяжести K2-18b миру будет трудно поддерживать жизнь.

  Другие критики предлагают классифицировать планету не как суперземлю, а как мини-Нептун. Это класс планет, которые обычно массивнее суперземли (в него входят миры, масса которых до 10 раз превышает массу нашей планеты). Однако профессор Тинетти придерживается мнения, что новый мир потенциально пригоден для жизни.

  Она сказала, что его средняя плотность сравнима с плотностью Марса (состоящего из силикатов) и спутника Юпитера Европы, но намного выше плотности Нептуна.

  «K2-18b не может быть классифицирована как мини-Нептун, это, скорее всего, планета с внутренней частью из камня и льда. Эти типы планет иногда называют «планетами-океанами», — сказала она Би-би-си. Новости.

  «Теперь мы не можем сказать, действительно ли на этой планете есть океан на поверхности или камень, с помощью текущих наблюдений, но наличие воды в атмосфере — хорошее начало.»

  Но с этим мнением не согласна доктор Лаура Крейдберг из Центра астрофизики Гарвардского университета.

  «Внутренняя часть планеты гораздо больше похожа на Нептун. Давление и температура увеличиваются с глубиной, так что, прежде чем достичь каменистой поверхности, она слишком горячая и находится под слишком высоким давлением для сложных молекул, таких как ДНК или любого другого строения. блоки жизни, чтобы сформироваться», — сказала она BBC News.

  Профессор Дэвид Шарбонно, также из Гарвардского университета, сказал, что факт обнаружения атмосферы K2-18b сам по себе является доказательством того, что она не может поддерживать жизнь.

  «Если бы у планеты была тонкая вторичная атмосфера, похожая на земную, она была бы настолько тонкой, что Хаббл не смог бы ее обнаружить.»

  Источник изображения, ESA/STFC RAL Space/UCL/Europlanet-Science Office

  Подпись к изображению,

  Миссия ЕКА «Ариэль» в 2028 году может помочь подтвердить наличие жизни в других мирах не могу договориться, какие условия нужны для обитаемости. У нас есть только Земля, но жизнь может быть возможна и в других типах миров

  По словам профессора Тинетти, вероятно, потребуется изучить химический состав, возможно, сотен миров и понять, как они создаются и развиваются.

  «Земля действительно выделяется в нашей собственной Солнечной системе. На ней есть кислород, вода и озон. Но если мы обнаружим все это вокруг планеты вокруг далекой звезды, мы должны быть осторожны, говоря, что она поддерживает жизнь», — сказала она. .

  «Вот почему нам нужно понять не просто горстку планет в галактике, а сотни из них. И мы надеемся, что обитаемые планеты будут выделяться, что мы увидим большую разницу между обитаемыми планетами и те, которых нет».

  Подпишитесь на Pallab в Твиттере

  BBC не несет ответственности за содержание внешних сайтов.

  На потенциально пригодной для жизни инопланетной планете обнаружена вода

  На иллюстрации планета K2-18b вращается вокруг своей тусклой красной звезды. Эта экзопланета является первой в своем роде, в атмосфере которой присутствует водяной пар.

  Иллюстрация М. Корнмессера, ESA/Hubble

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Впервые для астрономов, изучающих миры за пределами нашей Солнечной системы, данные космического телескопа Хаббла обнаружили водяной пар в атмосфере планеты размером с Землю. Хотя эта экзопланета вращается вокруг звезды, которая меньше нашего Солнца, она попадает в так называемую обитаемую зону звезды, диапазон орбитальных расстояний, при котором на поверхности планеты может существовать жидкая вода.

  Открытие, о котором было объявлено на этой неделе в двух независимых исследованиях, стало результатом многолетних наблюдений за экзопланетой K2-18b, суперземлей, находящейся примерно в 111 световых годах от нашей Солнечной системы. Обнаруженный в 2015 году космическим кораблем НАСА «Кеплер», K2-18b очень отличается от нашего родного мира: его масса более чем в восемь раз превышает массу Земли, а это означает, что это либо ледяной гигант, такой как Нептун, либо каменистый мир с толстой, богатой водородом атмосферой.

  Орбита K2-18b также приближает его к своей звезде в семь раз больше, чем Земля к Солнцу. Но поскольку он вращается вокруг тусклой красной звезды, известной как М-карлик, эта орбита помещает его в потенциально благоприятную для жизни зону звезды. Грубые модели предсказывают, что эффективная температура K2-18b колеблется где-то между -100 и 116 градусов по Фаренгейту, и если она имеет такую ​​же отражательную способность, как Земля, ее равновесная температура будет примерно такой же, как у нашей родной планеты.

  Тот факт, что исследователи обнаружили воду на планетах этого типа, вселяет надежду на обнаружение обитаемых миров за пределами нашей Солнечной системы.

  «На данный момент это единственная известная нам планета за пределами Солнечной системы, имеющая правильную температуру для поддержания воды, у нее есть атмосфера и вода в ней, что делает эту планету лучшим кандидатом на обитаемость, которую мы знаем правильно. сейчас», — сказал во время пресс-конференции астроном Университетского колледжа Лондона Ангелос Циарас, соавтор одного из двух исследований.

  Видеть свет

  За последние два десятилетия в астрономии произошла революция. С момента первого обнаружения экзопланет в 1992 ученые каталогизировали тысячи инопланетных миров, вращающихся вокруг далеких звезд, некоторые из которых имеют признаки наличия атмосфер.

  На некоторых из этих планет астрономы даже обнаружили признаки водяного пара в атмосфере. Но раньше миры с подтвержденной водой были непригодны для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Например, в 2018 году НАСА объявило об открытии водяного пара в атмосфере WASP-39b, огромной планеты размером с Сатурн, где дневная сторона достигает палящих 1430 градусов по Фаренгейту.

  Исследователи надеялись обнаружить водяной пар в атмосфере более похожей на Землю планеты, особенно в обитаемой зоне ее звезды, но эти миры относительно малы, что делает наблюдения за их атмосферой чрезвычайно сложными. Чем больше планета, тем легче ее обнаружить, поэтому исследователи сосредоточили свои усилия на суперземлях: планетах с массой в 10 раз больше, чем у нашей родной планеты, а это означает, что они также могут иметь каменистую поверхность. (Посмотрите на некоторые из самых инопланетных ландшафтов на Земле.)

  Чтобы испытать K2-18b, астроном Монреальского университета Бьорн Беннеке попросил использовать космический телескоп Хаббла, чтобы наблюдать, как суперземля проходит перед своей родной звездой, что он делает каждые 33 дня.

  При каждом прохождении свет звезды проходит через атмосферу K2-18b. Но не весь этот звездный свет проходит, поскольку химические соединения в атмосфере поглощают свет на контрольных частотах. Вода, в частности, поглощает ближний инфракрасный свет на определенных длинах волн, создавая видимый признак водяного пара.

  В период с 2015 по 2018 год команда Беннеке использовала Хаббл для наблюдения за девятью транзитами K2-18b. Когда они собрали наборы данных о транзитах и ​​очистили их, они обнаружили контрольный признак водяного пара. Беннеке и его коллеги разместили версию своего исследования в arXiv, хранилище научных препринтов.

  Вероятность дождя

  Независимая группа под руководством Циараса и Инго Вальдманов из Университетского колледжа Лондона использовала те же данные Хаббла для проведения собственного анализа, который появился сегодня в Астрономия природы . Как и команда Беннеке, они также обнаружили признаки водяного пара в атмосфере K2-18b. В своей статье Циарас и Вальдманн говорят, что статистически вероятность того, что результаты являются случайными, составляет всего один шанс из 3000.

  Это открытие не только поддержит поиск пригодных для жизни экзопланет, но и поможет понять инопланетную погоду. Команда Беннеке отмечает, что условия в атмосфере K2-18b могут способствовать образованию капель жидкой воды и, возможно, даже дождя. Облака водяного пара раньше обнаруживались у коричневых карликов, массивных объектов, парящих на границе между планетой и звездой. Если результаты подтвердятся, K2-18b станет первой подтвержденной экзопланетой с облаками водяного пара.

  Обе исследовательские группы говорят, что исследования делают K2-18b идеальной целью для последующих миссий, включая будущий космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА и будущий космический телескоп ARIEL Европейского космического агентства. В отличие от «Хаббла», эти телескопы смогут увидеть другие атмосферные газы, такие как метан, аммиак и углекислый газ, и, возможно, даже химические маркеры жизни.

  Читать дальше

  Волшебные ледяные пещеры Альп рискуют исчезнуть

  • Журнал

  Волшебным ледяным пещерам Альп грозит исчезновение

  На протяжении веков этот захватывающий подземный мир фиксировал местный климат и приводил посетителей в восторг. Теперь его сказочные черты отступают, капля за каплей.

  Внутри спорного плана по возвращению гепардов в Индию

  • Животные

  Внутри спорного плана по возвращению гепардов в Индию у кошек мало шансов выжить без постоянного вмешательства человека.

  Как Содружество возникло из рушащейся Британской империи

  • История и культура

  Как Содружество возникло из рушащейся Британской империи

  Новый король Великобритании Карл III возьмет бразды правления этой организацией, состоящей из бывших колоний. Но лидерство королевской семьи в Содружестве больше не является чем-то само собой разумеющимся — вот почему.

  Эксклюзивный контент для подписчиков

  Почему люди так одержимы Марсом?

  Как вирусы формируют наш мир

  Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

  Узнайте, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении истории будет исследовать красную планету

  Почему люди так одержимы Марсом?

  Как вирусы формируют наш мир

  Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

  Посмотрите, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории

  Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

  Почему люди так одержимы Марсом?

  Как вирусы формируют наш мир

  Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

  Узнать больше

  Астрономы открыли две «суперземли» планеты на расстоянии около 100 световых лет от нас

  ТЕМЫ:АстрономияАстрофизикаЭкзопланета
  7 сентября 2022 г.

  Вид художника, показывающий красную звезду и две ее планеты, а также некоторые телескопы, использовавшиеся для открытия. Данные, которые привели к открытию, изображены на солнечных панелях спутника TESS. Предоставлено: Университет Бирмингема / Аманда Дж. Смит

  Астрономы открыли два новых каменистых мира умеренного пояса

  Международная исследовательская группа только что объявила об открытии двух планет «суперземли», вращающихся вокруг LP 890-9, маленькой холодной звезды, расположенной примерно в 100 световых годах от Земли. Звезда, также называемая TOI-4306 или SPECULOOS-2, является второй по холодности звездой, содержащей планеты, после знаменитой TRAPPIST-1. Это редкое открытие является предметом предстоящей публикации в журнале Astronomy & Astrophysics 9.0098 .

  LP 890-9b, внутренняя планета системы, примерно на 30% больше Земли и совершает полный оборот вокруг звезды всего за 2,7 дня. Эта первая экзопланета

  Экзопланета (или внесолнечная планета) — это планета, расположенная за пределами нашей Солнечной системы и вращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца. Первое предполагаемое научное обнаружение экзопланеты произошло в 1988 году, а первое подтверждение обнаружения поступило в 1992 году. html»}]’>Экзопланета была первоначально идентифицирована как возможный кандидат в планету с помощью спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), космической миссии по поиску экзопланет, вращающихся вокруг ближайших звезд. ULTRA-COOL Stars), один из которых находится в ведении Бирмингемского университета. Затем астрономы SPECULOOS использовали свои телескопы для поиска дополнительных транзитных планет в системе, которые могли быть пропущены TESS 9.0004 Запущенный 18 апреля 2018 года на борту ракеты SpaceX Falcon 9 спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) представляет собой миссию космического телескопа по поиску ближайших звезд в поисках неизведанных миров с целью обнаружения тысяч экзопланет вокруг ближайших ярких звезд.

  » data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>TESS.

  «TESS ищет экзопланеты, используя метод транзита, по мониторинг яркости тысяч звезд одновременно в поисках небольшого затемнения, которое может быть вызвано планетами, проходящими перед своими звездами», — объясняет Летиция Дельрез, научный сотрудник Льежского университета и ведущий автор новой исследовательской статьи.

  «Однако часто бывает необходимо последующее наблюдение с помощью наземных телескопов, чтобы подтвердить планетарную природу обнаруженных кандидатов и уточнить измерения их размеров и орбитальных свойств».

  Это уточнение особенно важно в случае очень холодных звезд, таких как LP 890-9. Это связано с тем, что они излучают большую часть своего света в ближнем инфракрасном диапазоне, длина волны, для которого TESS имеет довольно ограниченную чувствительность.

  С другой стороны, телескопы проекта SPECULOOS, установленные в обсерватории ESO Параналь в Чили и на острове Тенерифе, оптимизированы для наблюдения за звездами этого типа с высокой точностью. Это потому, что у них есть камеры, которые очень чувствительны к длинам волн ближнего инфракрасного диапазона.

  «Целью SPECULOOS является поиск потенциально пригодных для жизни планет земной группы, проходящих через некоторые из самых маленьких и самых холодных звезд в окрестностях Солнца, таких как планетная система TRAPPIST-1, открытая нами в 2016 году», — вспоминает Микаэль Жиллон из Университет Льежа и главный исследователь проекта SPECULOOS. «Эта стратегия мотивирована тем фактом, что такие планеты особенно хорошо подходят для детального изучения их атмосфер и поиска возможных химических следов жизни с помощью крупных обсерваторий, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST)».

  Наблюдения, сделанные SPECULOOS за LP 890-9, оказались весьма плодотворными, поскольку они не только подтвердили наличие первой планеты, но и имели решающее значение для обнаружения второй, ранее неизвестной экзопланеты. Эта вторая планета, LP 890-9c (переименованная исследователями SPECULOOS-2c), похожа по размеру на первую (примерно на 40% больше Земли), но имеет более длительный период обращения около 8,5 дней. Этот период обращения, позже подтвержденный прибором MuSCAT3 на Гавайях, помещает планету в так называемую «обитаемую зону» вокруг своей звезды.

  «Обитаемая зона — это концепция, согласно которой планета с такими же геологическими и атмосферными условиями, что и Земля, будет иметь температуру поверхности, позволяющую воде оставаться жидкой в ​​течение миллиардов лет», — объясняет Амори Трио. Он является профессором экзопланетологии в Бирмингемском университете

  . Основанный в 1825 году как Бирмингемская школа медицины и хирургии, Бирмингемский университет (неофициально Бирмингемский университет) является государственным исследовательским университетом, расположенным в Эджбастоне, Бирмингем, Великобритания. Он является одним из основателей Russell Group, ассоциации государственных исследовательских университетов в Соединенном Королевстве, и Universitas 21, международной сети наукоемких университетов. 

  » data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>Бирмингемский университет и руководитель рабочей группы SPECULOOS, запланировавшей наблюдения что привело к открытию второй планеты. «Это дает нам право наблюдать больше и выяснять, есть ли у планеты атмосфера, и если да, то изучать ее содержимое и оценивать ее обитаемость».

  Следующим шагом будет изучение атмосферы этой планеты, например, с помощью JWST.LP 890-9c, по-видимому, является второй наиболее благоприятной целью для JWST среди потенциально обитаемых земных планет, известных до сих пор, уступая только планетам TRAPPIST-1 (для которых профессор Трио также был одним из первооткрывателей).

  «Важно обнаружить как можно больше земных миров с умеренным климатом, чтобы изучить разнообразие климата экзопланет и, в конечном итоге, иметь возможность измерить, как часто биология появлялась в космосе», — добавил профессор Трио.

  Ссылка: «Две умеренные суперземли проходят транзитом мимо близкого карлика позднего типа M» 7 августа 2022 г., Астрономия и астрофизика .
  DOI: 10.1051/0004-6361/202244041

  Финансирование Бирмингема для этого исследования поступило из гранта Европейского исследовательского совета (ERC) BEBOP, а также двух грантов Совета по научным и технологическим средствам (STFC) и инвестиций Университета.