Содержание
Kepler 62-f — планета с самыми наиболее подходящими для жизни условиями среди всех известных планет » DailyTechInfo
С момента, когда ученые-астрономы обнаружили первую планету, вращающуюся вокруг подобной Солнцу звезды, прошло чуть более 20 лет. За это время количество известных экзопланет увеличилось до 3268, но лишь незначительная часть от этого количества приходится на планеты, располагающиеся в так называемой «зоне Златовласки», в зоне, где условия на поверхности планеты благоприятны для зарождения и существования там жизни. Неудивительно, что именно такие планеты являются предметом повышенного интереса со стороны ученых. И не так давно одна группа ученых сконцентрировала свои усилия на планете Kepler 62-f, проведенное этими учеными компьютерное моделирование показало, что планета является каменистой планетой, у нее должна иметься атмосфера и океаны, что делает ее пригодной для жизни в большей степени, нежели чем другие из известных планет.
Планета Kepler 62-f была обнаружена в 2013 году космическим телескопом Kepler, который был запущен в 2009 году и который является самым удачливым «охотником за экзопланетами», на долю которого приходится открытие 2325 планет.
Планета Kepler 62-f находится на удалении 1200 световых лет от Земли, она на 40 процентов больше нашей планеты и вращается вокруг своей звезды почти в центре зоны Златовласки, там, где условия на поверхности планеты допускают существование воды в жидком виде.
Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, возглавляемые астрономом Аомава Шилдс (Aomawa Shields), разработали ряд компьютерных моделей, в которых осуществлялась проверка комбинаций различных видов орбит движения планеты, ее атмосферы и ряда прочих условий. В моделях варьировалась различная толщина атмосферы, которая начиналась с толщины, превышающей толщину земной атмосферы в 12 раз, а концентрация углекислого газа варьировалась вплоть до значения, в 2500 раз превышающего аналогичный показатель земной атмосферы. И результаты расчетов большинства из сценариев показывают, что планета Kepler 62-f является пригодной для существования там жизни.
«Мы проверили многочисленные варианты состава атмосферы, почти все эти варианты позволяют планете быть достаточно теплой для того, чтобы на ее поверхности присутствовала жидкая вода» — рассказывает Аомава Шилдс, — «Все наши расчеты говорят о том, что данная планета является самой благоприятной для жизни среди всех, которые известны людям на сегодняшний момент времени».
С учетом особенностей орбиты движения планеты Kepler 62-f, для того, чтобы она была пригодна для жизни в максимально возможной степени на протяжении всего ее года, атмосфера планеты должна состоять преимущественно из углекислого газа и быть в три-пять раз толще земной атмосферы. «Если на этой планете не имеется механизма, способного обеспечить столь высокую концентрацию углекислого газа в атмосфере, это означает, что температуры на поверхности лишь периодически поднимаются выше точки замерзания воды» — рассказывает Аомава Шилдс, — «Тем не менее, такого вполне достаточно для того, чтобы растопить ледяные пласты, которые намерзают в течение холодных периодов, сформировать моря и океаны, в глубинах которых может зародиться и существовать жизнь».
Расчеты математических моделей проводились при помощи комплексов программного обеспечения HNBody, климатического моделирования Laboratoire de Meteorologie Dynamique Generic model и Community Climate System Model. И данные исследования являются первым разом в истории науки, когда для изучения экзопланеты использовались совмещенные данные, полученные от математических моделей различных типов.
Подобная технология математического анализа может быть использована и по отношению к другим экзопланетам с целью определения вероятности из «обитаемости». Но для этого требуется большее количество достоверных данных, которые могут быть получены при помощи современных космических и наземных телескопов.
Ключевые слова:
Планета, Экзопланета, Kepler, 62-f, Космический, Телескоп, Математическая, Модель, Поверхность, Атмосфера, Вода, Жизнь
Первоисточник
Другие новости по теме:
Добавить свое объявление
Загрузка.
..
У экзопланет Кеплер-62f и Кеплер-186f есть стабильный сезонный климат
Новые исследования Технологического института Джорджии и Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики показывают, что экзопланеты Kepler-62f и Kepler-186f, которые находятся в обитаемой зоне вокруг своих звезд-хозяев, имеют очень устойчивые осевые наклоны, похожие на Землю, что делает вероятным регулярную смену сезонов и стабильный климат у каждой из экзопланет.
Kepler-62f — самая внешняя планета среди пяти экзопланет, вращающихся вокруг звезды Кеплер-62, которая находится примерно на расстоянии 1200 световых лет от Земли в созвездия Лиры.
Планета совершает оборот вокруг своей звезды каждые 267 дней, она в 1,4 раза больше Земли и, вероятно, является земным или океанским миром.
Кеплер-62f была самой земной экзопланетой, пока астрономы не заметили Кеплера-186f в 2014 году.
Kepler-186f является частью системы с пятью планетами. Она примерно в 1,17 раза больше радиуса Земли, но ее масса, состав и плотность остаются загадкой.
Она вращается вокруг Кеплера-186, карликовой звезды типа М1, расположенной в созвездии Лебедя, примерно в 492 световых годах от земли, и совершает один оборот за 130 дней. Яркость звезды в полдень на Кеплере-186f, казалась бы такой же, как яркость Солнца перед закатом на Земле.
Ученые использовали симуляции для анализа и идентификации динамики спиновой оси экзопланет. Эта динамика определяет, насколько планета наклоняется на своей оси и как этот угол наклона эволюционирует с течением времени. Осевой наклон способствует сезонам и климату, поскольку он влияет на то, как солнечный свет попадает на поверхность планеты.
Исследователи предполагают, что осевой наклон Кеплера-186f очень стабилен, подобно Земле, что делает вероятным, что она имеет регулярные сезоны и стабильный климат. Они считают, что то же самое верно и для Kepler-62f.
«Насколько важен осевой наклон для климата? Большая изменчивость в осевом наклоне могла быть ключевой причиной, почему Марс превратился из водянистого ландшафта миллиарды лет назад в сегодняшнюю бесплодную пустыню», — объяснили ученые.
«Марс находится в жилой зоне нашей Солнечной системы, но его осевой наклон очень неустойчив — от нуля до 60 градусов». «Эта нестабильность, вероятно, способствовала распаду атмосферы Марса и испарению его поверхностных вод».
Для сравнения, осевой наклон Земли колеблется более мягко — между 22,1 и 24,5 градусами, переходя от одной крайности к другой примерно каждые 10 000 лет.
«Ориентационный угол орбиты планеты вокруг ее звезды-хозяина может быть вызван колебанием гравитационным взаимодействием с другими планетами в той же системе», — сказали астрономы. «Если орбита должна колебаться с той же скоростью, что и прецессия оси вращения планеты, ось вращения также будет колебаться взад и вперед, иногда резко».
«Марс и Земля тесно взаимодействуют друг с другом, а также с Меркурием и Венерой. В результате сами по себе оси их вращения будут прецессировать с той же скоростью, что и орбитальные колебания, что может привести к большим изменениям их осевого наклона».
«К счастью, Луна сохраняет изменения Земли. Луна увеличивает скорость прецессии спиновой оси нашей планеты и делает ее отличной от скорости орбитальных колебаний. С другой стороны, Марс не имеет достаточно большого спутника для стабилизации его осевого наклона».
«Мы не знаем, обладают ли экзопланеты лунами, но наши расчеты показывают, что даже без спутников оси вращения Кеплера-186f и Кеплера-62f оставались бы постоянными в течение десятков миллионов лет».
Kepler-62f: возможный водный мир
В концепции художника изображена планета размером с Землю Kepler-62f, находящаяся в обитаемой зоне звезды меньшей и более холодной, чем Солнце, находящейся примерно в 1200 световых годах от Земли в созвездии Лиры. Небольшой сияющий объект справа от Kepler-62f — это Kepler-62e.
(Изображение предоставлено NASA Ames/JPL-Caltech/Tim Pyle.)
Kepler-62f — потенциально похожая на Землю планета, расположенная примерно в 1200 световых годах от нашей планеты. Мир всего в 1,4 раза больше Земли и находится на орбите вокруг звезды, которая несколько тусклее и меньше Солнца.
Он вращается вокруг того, что считается обитаемой областью своей звезды.
Планета была объявлена в 2013 году в рамках более крупного открытия семи экзопланет вокруг звезд Кеплер-62 и Кеплер-69. Еще одним заметным открытием в то же время стал Kepler-62e, который также близок по размерам к Земле (в 1,6 раза больше радиуса) и находится в обитаемой зоне.
Отдельно исследование моделирования Kepler-62e и Kepler-62f показало, что планеты, вероятно, будут поглощены водой, что может привести к возникновению жизни, сильно отличающейся от нашей.
«Там может быть жизнь, но может ли она быть основана на технологиях, как наша? Жизнь в этих мирах будет находиться под водой, без легкого доступа к металлам, электричеству или огню для металлургии», — ведущий автор моделирования Лиза Калтенеггер из Об этом говорится в заявлении Института астрономии Макса Планка и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в 2013 году.0003
«Тем не менее, эти миры по-прежнему будут красивыми голубыми планетами, вращающимися вокруг оранжевой звезды — и, возможно, изобретательность жизни, позволяющая достичь технологического уровня, нас удивит», — добавила она.
На этой диаграмме планеты внутренней Солнечной системы сравниваются с Кеплером-62, системой из пяти планет, расположенной примерно в 1200 световых годах от Земли в созвездии Лиры. Пять планет Kepler-62 вращаются вокруг звезды, классифицируемой как карлик K2, размером всего в две трети размера Солнца и лишь в одну пятую его яркости. (Изображение предоставлено NASA/Ames/JPL-Caltech.)
Обнаружен космическим телескопом
Kepler-62f был обнаружен с помощью космического телескопа Kepler, обсерватории, которая обнаружила тысячи экзопланет с момента запуска в 2009 году.
Планета совершает полный оборот вокруг своего красного карлика каждые 267 дней и совершает оборот по орбите примерно на таком же расстоянии, как Венера от Солнца в нашей Солнечной системе. Хотя это ставит планету намного ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, красный карлик не излучает столько света. Это означает, что область вокруг звезды, где планеты могут иметь жидкую воду, намного ближе, чем наша собственная Солнечная система.
Kepler-62f, однако, является самой дальней из известных планет в своей системе, и может потребоваться довольно много облаков, чтобы изолировать планету и поддерживать температуру воды выше точки замерзания. Если бы это было так, воды, вероятно, было бы там в избытке. Исследователи отметили, что жизнь на самой Земле, как полагают, зародилась в водной среде.
«Посмотрите на наш собственный океан — он просто полон жизни», — сказал Билл Боруки из Исследовательского центра Эймса НАСА в Моффет-Филд, Калифорния, руководитель группы, открывшей две экзопланеты в 2013 году. «Мы думаем, на самом деле жизнь [на Земле] могла зародиться именно там».
Однако ключ к более развитой цивилизации может лежать в клочьях суши. Технологию (по крайней мере, в нашем понимании) было бы трудно развивать, если бы какие-либо инопланетные существа не могли работать из воды.
«Возможно, мы не сошли бы с четырех ног», если бы предшественники человечества оказались на Kepler-62e или Kepler-62f, добавил Боруки в интервью.
Он сказал, что у человека, который каким-то образом оказался на Kepler-62f, не возникнет проблем с ходьбой, поскольку гравитация невелика.
А вот дышать — другое дело. Исследователи отметили, что в густой атмосфере Kepler-62f людям может быть трудно дышать, если только они не прибудут со специальным оборудованием.
«Если вы хотите написать научно-фантастический рассказ и попадаете на оба [62e и 62f], по крайней мере, убедитесь, что на [62]f вы не хотите снимать свою маску», — сказал Калтенеггер. .
Пределы обитаемости
Пригодность Kepler-62f была дополнительно изучена в презентации на конференции Американского астрономического общества в 2016 году, исследованием руководил научный сотрудник Аомамва Шилдс из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Исследователи смоделировали, как Kepler-62f взаимодействует со своей звездой, и предположили, что в определенных ситуациях планета всегда может быть обращена одной стороной к Солнцу. Это могло произойти из-за приливных взаимодействий со звездой, которые в конечном итоге синхронизировали вращение планеты с ее орбитой.
Исследователи также провели моделирование, используя глобальную климатическую модель, чтобы увидеть, насколько пригодным для жизни будет Kepler-62f при различном количестве углекислого газа в его атмосфере. При нижнем пределе в 3 бара (бар — это метрическая единица измерения атмосферного давления) и если вращение планеты не синхронизировано с ее орбитой, исследователи предположили, что планета будет достаточно теплой для жидкости только в том случае, если планета сильно эксцентрична. . «Климат, подобный современному Земле, возможен для всего диапазона стабильных эксцентриситетов, если атмосферный CO 2 [двуокись углерода] увеличивается до уровня 5 бар», — добавили исследователи. чтобы система Kepler-62 и все ее планеты оставались стабильными. Без влияния приливов система была бы дестабилизирована всего за несколько миллионов лет. С приливами планеты оставались очень стабильными в течение 30 миллионов лет моделирования.
В 2016 году исследователи во главе с коллегой по проекту Раджибом Миа из Индийской горной школы опубликовали в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества статью, в которой были проведены расчеты и подтверждены предыдущие сообщения о том, что Kepler-62e и Kepler-62f, вероятно, находятся в тяжелом состоянии.
:1 орбитальный резонанс, означающий, что когда Kepler-62e делает два оборота вокруг своего солнца, Kepler-62f делает один оборот. Эти типы орбитальных резонансов распространены в нашей Солнечной системе, например, среди спутников Сатурна.
Дополнительные ресурсы
- Веб-сайт Kepler Лаборатории реактивного движения
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Репортажи Элизабет включают эксклюзив для Office вице-президента Соединенных Штатов, несколько раз выступая с Международной космической станцией, наблюдая за пятью запусками человека в космос на двух континентах, работая в скафандре и участвуя в имитации полета на Марс.
Ее последняя книга «Почему я выше?» написана в соавторстве с астронавтом Дэйвом Уильямсом. Элизабет имеет докторскую степень. и магистр наук. получил степень бакалавра космических исследований в Университете Северной Дакоты, степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете в Канаде и (скоро) степень бакалавра истории в Университете Атабаски. Элизабет также является инструктором по коммуникациям и естественным наукам с 2015 года. Элизабет впервые заинтересовалась космосом после просмотра фильма «Аполлон-13» в 19 лет.96, и все еще хочет когда-нибудь стать космонавтом. Мастодонт: https://qoto.org/@howellspace
Кеплер-62f | Космическая Вики | Фэндом
в:
Экзопланеты, внесолнечные планеты, потенциально обитаемые экзопланеты,
и
еще 3
Просмотреть источник
Kepler-62f (ранее известная как KOI-701.04 ) — экзопланета суперземли, расположенная в системе Kepler-62. Это пятая и последняя планета системы, которая вращается внутри обитаемой зоны Kepler-62.
Наряду с Kepler-186f и Kepler-442b , Kepler-62f — одна из наиболее похожих на Землю планет на сегодняшний день.
Kepler-62f — третья по величине планета системы Kepler-62, размер которой составляет 140% от Земли. Этот мир вместе с родственной планетой Kepler-62e может быть планетой, в которой преобладает вода. Чего у Kepler-62f нет, так это потенциально толстой атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа.
Состав
- 1 Физические характеристики
- 2 Климат и атмосфера
- 3 Обитаемость
- 4 Возможная Луна
Физические характеристики
Kepler-62f — «средняя планета» системы Kepler-62. В 1,4 раза больше Земли, его диаметр составляет примерно 17 838,8 км (11 130 миль). Однако, как и у большинства транзитных экзопланет, для массы Kepler-62f нет точного значения. Измерения лучевой скорости дали Kepler-62e и Kepler-62f верхний предел массы около 35 масс Земли. Поскольку эти значения слишком высоки для планет земной группы, PHL оценил более вероятную массу в 2,57 раза больше массы Земли.
Используя расчетную PHL массу Kepler-62f, можно вычислить другие значения о планете. Kepler-62f может иметь гравитацию примерно в 1,3 раза больше земной и плотность 5 г/см3 в кубе или меньше. При массе 2,57 массы Земли эта планета будет иметь скорость убегания около 15,176 км/с.
Kepler-62f, вероятно, будет планетой, в основном покрытой водой, возможно, с небольшим количеством земли или без нее. Ледяные шапки на этой планете должны быть значительно больше, чем на Земле. Что касается остального состава планеты, Kepler-62f, вероятно, имеет внутреннюю часть, подобную Земле; железное ядро занимает около 25% объема планеты, а остальное составляют силикатная мантия и кора.
Климат и атмосфера
При большой полуоси 0,718 а.е. Kepler-62f будет иметь температуру около 243 Кельвинов (-30* по Цельсию или -22* по Фаренгейту). Однако плотная атмосфера возможна из-за большого размера планеты и более высокого уровня геологической активности. Исследование, проведенное в 2016 году группой исследователей Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, показало, что Kepler-62f может быть пригоден для жизни в самых разных атмосферных условиях, с разным давлением и количеством углекислого газа.
Команда выяснила, что атмосферы от 0,9в 12 раз толще земной атмосферы может поднять глобальную температуру Kepler-62f как минимум до 280 кельвинов, при которых вода будет жидкой. Однако в атмосфере также должно было быть определенное количество углекислого газа, чтобы помочь нагреть планету. В зависимости от атмосферного давления на Kepler-62f уровень CO2 в нем будет в 1-2500 раз выше, чем сейчас на Земле.
Если эти симуляции окажутся в основном верными, то вполне вероятно, что Kepler-62f имеет умеренно плотную атмосферу, состоящую в основном из CO2. Однако могут быть примеси газовых примесей, таких как азот, кислород, метан, аргон, сера и угарный газ. Плотная атмосфера и обширные океаны Kepler-62f гарантировали бы больше ураганов, чем то, что обычно образуется на Земле.
Пригодность для жизни
Kepler-62f может быть пригоден для жизни с высоким уровнем CO2 или без него. Если температура планеты составляет около предсказанных 243 кельвинов, то вокруг экватора может существовать небольшая полоса воды, которая позволяет развиваться жизни.
Но с атмосферой, которая может согреть большую часть планеты, на поверхности Kepler-62f может быть гораздо больше пригодных для жизни мест.
В отличие от других потенциально обитаемых экзопланет, таких как Kepler-186f, Kepler-62f находится достаточно далеко от своей звезды, чтобы избежать превращения ее в непригодную для жизни из-за больших выбросов корональной массы звезды. Это также достаточно далеко, чтобы не быть заблокированным приливом; Kepler-62f может иметь период вращения, аналогичный или немного больший, чем у Земли.
В 2015 году было показано, что Kepler-62f и две другие планеты Kepler (186f и 442b), вероятно, являются лучшими кандидатами на то, чтобы быть потенциально обитаемыми. Звезда Кеплер-62 — это звезда K-типа, которая не только может жить до 20-30 миллиардов лет, но и лишена бешеной звездной активности, которую могут производить карлики M и G. Kepler-62f разделяет эти черты звезды-хозяина с Kepler-442b.
Возможная Луна
Проведенное в 2014 году исследование долговременных приливных эффектов на потенциально обитаемых экзопланетах показывает, что у Kepler-62f может быть спутник.