natopljenu zemlju

U siječnju 2020. NASA je izvijestila da je letjelica TESS otkrila svoj prvi potencijalno nastanjiv egzoplanet veličine Zemlje koji kruži oko zvijezde udaljene oko 100 svjetlosnih godina.

Planet je dio TOI 700 sustav (TOI je skraćenica od TESS Predmeti od interesa) je mala, relativno hladna zvijezda, tj. patuljak spektralne klase M, u zviježđu Zlatna ribica, koja ima samo oko 40% mase i veličine našeg Sunca i pola temperature njegove površine.

Imenovani objekt TOI 700 d i jedan je od tri planeta koji se okreću oko svog središta, najudaljeniji od njega, prolazeći put oko zvijezde svakih 37 dana. Nalazi se na takvoj udaljenosti od TOI 700 da bi teoretski mogao održavati tekuću vodu na površini, a nalazi se u zoni za stanovanje. Prima oko 86% energije koju naše Sunce daje Zemlji.

Međutim, simulacije okoliša koje su izradili istraživači koristeći podatke iz Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) pokazale su da bi se TOI 700 d mogao ponašati vrlo drugačije od Zemlje. Budući da se rotira sinkronizirano sa svojom zvijezdom (što znači da je jedna strana planeta uvijek na dnevnom svjetlu, a druga u tami), način na koji se oblaci formiraju i vjetar puše može biti malo egzotičan za nas.

1. Usporedba Zemlje i TOI 700 d, s vizualizacijom Zemljinog sustava kontinenata na egzoplanetu

Astronomi su potvrdili svoje otkriće uz pomoć NASA-e. Svemirski teleskop Spitzerkoja je upravo završila svoju djelatnost. U početku je Toi 700 pogrešno klasificiran kao mnogo topliji, što je navelo astronome da vjeruju da su sva tri planeta preblizu i stoga prevruća za život.

Emily Gilbert, članica tima Sveučilišta u Chicagu, rekla je tijekom predstavljanja otkrića. -

Istraživači se nadaju da će u budućnosti alati kao što su npr Svemirski teleskop James Webbkoje NASA planira smjestiti u svemir 2021. godine, moći će utvrditi imaju li planeti atmosferu i moći će proučavati njezin sastav.

Istraživači su koristili računalni softver za hipotetičko klimatsko modeliranje planet TOI 700 d. Budući da se još ne zna koji bi plinovi mogli biti u njegovoj atmosferi, testirane su različite opcije i scenariji, uključujući opcije koje pretpostavljaju modernu Zemljinu atmosferu (77% dušika, 21% kisika, metana i ugljičnog dioksida), vjerojatni sastav Zemljine atmosfere prije 2,7 milijardi godina (uglavnom metan i ugljični dioksid), pa čak i Marsove atmosfere (mnogo ugljičnog dioksida), koja je tamo vjerojatno postojala prije 3,5 milijardi godina.

Iz ovih modela je otkriveno da ako atmosfera TOI 700 d sadrži kombinaciju metana, ugljičnog dioksida ili vodene pare, planet bi mogao biti nastanjen. Sada tim mora potvrditi ove hipoteze koristeći prethodno spomenuti Webb teleskop.

Istodobno, klimatske simulacije koje je provela NASA pokazuju da i Zemljina atmosfera i tlak plina nisu dovoljni za zadržavanje tekuće vode na njezinoj površini. Kad bismo na TOI 700 d stavili istu količinu stakleničkih plinova kao na Zemlji, površinska temperatura bi i dalje bila ispod nule.

Simulacije svih timova koji su sudjelovali pokazuju da se klima planeta oko malih i tamnih zvijezda kao što je TOI 700, međutim, jako razlikuje od one koju doživljavamo na Zemlji.

Zanimljive vijesti

Većina onoga što znamo o egzoplanetima, ili planetima koji kruže oko Sunčevog sustava, dolazi iz svemira. Skenirao je nebo od 2009. do 2018. i pronašao preko 2600 planeta izvan našeg Sunčevog sustava.

NASA je potom predala palicu otkrića sondi TESS(2), lansiranoj u svemir u travnju 2018. u prvoj godini rada, kao i devetsto nepotvrđenih objekata ovog tipa. U potrazi za planetima nepoznatim astronomima, zvjezdarnica će obići cijelo nebo, nakon što je vidjela dovoljno od 200 XNUMX. najsjajnije zvijezde.

2. Tranzitni satelit za istraživanje egzoplaneta

TESS koristi niz širokokutnih sustava kamera. Sposoban je proučavati masu, veličinu, gustoću i orbitu velike skupine malih planeta. Satelit radi prema metodi daljinsko traženje padova svjetline potencijalno ukazuje na planetarni tranziti - prolazak objekata u orbiti ispred lica njihovih matičnih zvijezda.

Posljednjih nekoliko mjeseci bio je niz iznimno zanimljivih otkrića, dijelom zahvaljujući još relativno novoj svemirskoj zvjezdarnici, dijelom uz pomoć drugih instrumenata, uključujući i zemaljske. U tjednima koji su prethodili našem susretu sa Zemljinim blizancem, pročulo se o otkriću planeta koji kruži oko dva sunca, baš kao Tatooine iz Ratova zvijezda!

TOI planet 1338 b pronađeno XNUMX svjetlosnih godina od nas, u sazviježđu Umjetnika. Njegova veličina je između veličina Neptuna i Saturna. Objekt doživljava redovite međusobne pomrčine svojih zvijezda. One se okreću jedna oko druge u petnaestodnevnom ciklusu, jedan malo veći od našeg Sunca, a drugi mnogo manji.

U lipnju 2019. pojavila se informacija da su dva planeta zemaljskog tipa otkrivena doslovno u našem svemirskom dvorištu. O tome se izvještava u članku objavljenom u časopisu Astronomy and Astrophysics. Oba mjesta nalaze se u idealnoj zoni gdje može nastati voda. Vjerojatno imaju stjenovitu površinu i kruže oko Sunca, tzv zvijezda Tigardena (3), koji se nalazi samo 12,5 svjetlosnih godina od Zemlje.

- rekao je glavni autor otkrića, Matija Zechmeister, znanstveni novak, Institut za astrofiziku, Sveučilište u Göttingenu, Njemačka. -

3. Teegarden zvjezdani sustav, vizualizacija

Zauzvrat, vrte se intrigantni nepoznati svjetovi koje je otkrio TESS prošlog srpnja UCAC zvjezdice4 191-004642, sedamdeset i tri svjetlosne godine od Zemlje.

Planetarni sustav sa zvijezdom domaćinom, sada označen kao TOI 270, sadrži najmanje tri planeta. Jedan od njih, TOI 270 str, nešto veći od Zemlje, druga dva su mini-Neptuni, koji pripadaju klasi planeta koji ne postoje u našem Sunčevom sustavu. Zvijezda je hladna i ne baš sjajna, oko 40% manja i manje masivna od Sunca. Temperatura njegove površine je oko dvije trećine toplija od temperature našeg zvjezdanog suputnika.

Sunčev sustav TOI 270 nalazi se u zviježđu Umjetnika. Planeti koji ga čine orbiti toliko blizu zvijezde da se njihove orbite mogu uklopiti u Jupiterov prateći satelitski sustav (4).

4. Usporedba sustava TOI 270 sa sustavom Jupiter

Daljnje istraživanje ovog sustava moglo bi otkriti dodatne planete. Oni koji kruže dalje od Sunca od TOI 270 d mogli bi biti dovoljno hladni da zadrže tekuću vodu i na kraju dovedu do života.

TESS vrijedi pobliže pogledati

Unatoč relativno velikom broju otkrića malih egzoplaneta, većina njihovih matičnih zvijezda udaljena je između 600 i 3 metra. svjetlosnih godina od Zemlje, predaleko i pretamno za detaljno promatranje.

Za razliku od Keplera, TESS-ov glavni fokus je pronaći planete oko najbližih susjeda Sunca koji su dovoljno svijetli da ih se sada i kasnije promatra drugim instrumentima. Od travnja 2018. do danas, TESS je već otkrio preko 1500 planeta kandidata. Većina njih je dvostruko veća od Zemlje i treba im manje od deset dana da obiđu. Kao rezultat toga, primaju mnogo više topline od našeg planeta i previše su vrući da bi tekuća voda postojala na njihovoj površini.

Tekuća je voda koja je potrebna da bi egzoplanet postao nastanjiv. Služi kao plodno tlo za kemikalije koje mogu međusobno komunicirati.

Teoretski se vjeruje da bi egzotični oblici života mogli postojati u uvjetima visokog tlaka ili vrlo visokih temperatura - kao što je slučaj s ekstremofilima koji se nalaze u blizini hidrotermalnih izvora, ili s mikrobima skrivenim gotovo kilometar ispod ledenog pokrivača zapadnog Antarktika.

Međutim, otkriće takvih organizama omogućeno je činjenicom da su ljudi mogli izravno proučavati ekstremne uvjete u kojima žive. Nažalost, nisu se mogli otkriti u dubokom svemiru, pogotovo s udaljenosti od mnogo svjetlosnih godina.

Potraga za životom, pa čak i stanovanjem izvan našeg Sunčevog sustava, još uvijek u potpunosti ovisi o daljinskom promatranju. Vidljive tekuće vodene površine koje stvaraju potencijalno povoljne uvjete za život mogu stupiti u interakciju s atmosferom iznad, stvarajući daljinski uočljive biosignature vidljive teleskopima na zemlji. To mogu biti plinoviti sastavi poznati sa Zemlje (kisik, ozon, metan, ugljični dioksid i vodena para) ili komponente atmosfere drevne Zemlje, na primjer, prije 2,7 milijardi godina (uglavnom metan i ugljični dioksid, ali ne i kisik). ).

U potrazi za mjestom "taman" i planetom koji tamo živi

Od otkrića 51 Pegasi b 1995. godine, identificiran je preko XNUMX egzoplanet. Danas sigurno znamo da je većina zvijezda u našoj galaksiji i svemiru okružena planetarnim sustavima. Ali samo nekoliko desetaka pronađenih egzoplaneta potencijalno su nastanjivi svjetovi.

Što egzoplanet čini nastanjivim?

Glavni uvjet je već spomenuta tekuća voda na površini. Da bi to bilo moguće, prije svega nam je potrebna ova čvrsta površina, t.j. kamenito tlono takže atmosferu, i dovoljno gust da stvori pritisak i utječe na temperaturu vode.

Također trebate desna zvijezdakoja ne obara previše zračenja na planetu, koja otpuhuje atmosferu i uništava žive organizme. Svaka zvijezda, pa tako i naše Sunce, neprestano emitira ogromne doze zračenja, pa bi za postojanje života nedvojbeno bilo korisno da se od toga zaštiti. magnetsko poljekao što ga proizvodi Zemljina jezgra tekućeg metala.

Međutim, budući da mogu postojati i drugi mehanizmi zaštite života od zračenja, to je samo poželjan element, a ne nužan uvjet.

Tradicionalno, astronomi su zainteresirani za životne zone (ekosfere) u zvjezdanim sustavima. To su regije oko zvijezda u kojima prevladavajuća temperatura sprječava vodu da stalno ključa ili smrzava. O ovom području se često govori. "Zlatovlaška zona"jer “taman za život”, što se odnosi na motive popularne dječje bajke (5).

5. Zona života oko zvijezde

A što do sada znamo o egzoplanetima?

Dosadašnja otkrića pokazuju da je raznolikost planetarnih sustava vrlo, vrlo velika. Jedini planeti o kojima smo išta znali prije otprilike tri desetljeća bili su u Sunčevom sustavu, pa smo mislili da se mali i čvrsti objekti okreću oko zvijezda, a tek dalje od njih postoji prostor rezerviran za velike plinovite planete.

Pokazalo se, međutim, da uopće ne postoje "zakoni" u pogledu položaja planeta. Nailazimo na plinske divove koji se gotovo trljaju o svoje zvijezde (tzv. vrući Jupiteri), kao i na kompaktne sustave relativno malih planeta kao što je TRAPPIST-1 (6). Ponekad se planeti kreću u vrlo ekscentričnim orbitama oko binarnih zvijezda, a postoje i "lutajući" planeti, najvjerojatnije izbačeni iz mladih sustava, koji slobodno lebde u međuzvjezdanoj praznini.

6. Vizualizacija planeta sustava TRAPPIST-1

Dakle, umjesto bliske sličnosti, vidimo veliku raznolikost. Ako se to dogodi na razini sustava, zašto bi onda uvjeti egzoplaneta nalikovali svemu što znamo iz neposrednog okruženja?

I, ako idemo još niže, zašto bi oblici hipotetskog života bili slični onima koji su nam poznati?

Super kategorija

Na temelju podataka koje je prikupio Kepler, NASA-in znanstvenik je 2015. godine izračunao da naša galaksija ima milijardi planeta sličnih ZemljiI. Mnogi su astrofizičari isticali da je to bila konzervativna procjena. Doista, daljnja istraživanja su pokazala da bi Mliječna staza mogla biti dom 10 milijardi planeta Zemlje.

Znanstvenici se nisu željeli oslanjati samo na planete koje je pronašao Kepler. Tranzitna metoda korištena u ovom teleskopu je prikladnija za otkrivanje velikih planeta (kao što je Jupiter) nego planeta veličine Zemlje. To znači da Keplerovi podaci vjerojatno pomalo krivotvore broj planeta poput našeg.

Poznati teleskop promatrao je male padove u sjaju zvijezde uzrokovane planetom koji je prolazio ispred nje. Veći objekti razumljivo blokiraju više svjetla od svojih zvijezda, što ih čini lakšim za uočavanje. Keplerova metoda bila je usmjerena na male, ne najsjajnije zvijezde, čija je masa bila oko jedne trećine mase našeg Sunca.

Teleskop Kepler, iako nije baš dobar u pronalaženju malih planeta, pronašao je prilično velik broj takozvanih super-Zemlja. Ovo je naziv egzoplaneta s masom većom od Zemlje, ali mnogo manjom od Urana i Neptuna, koji su 14,5 odnosno 17 puta teži od našeg planeta.

Dakle, izraz "super-Zemlja" odnosi se samo na masu planeta, što znači da se ne odnosi na površinske uvjete ili nastanjivost. Postoji i alternativni izraz "plinski patuljci". Prema nekima, možda je točnije za objekte u gornjem dijelu ljestvice mase, iako se češće koristi drugi izraz – već spomenuti “mini-Neptun”.

Otkrivene su prve super-Zemlje Alexander Volshchan i Dalea Fraila oko pulsar PSR B1257+12 1992. godine. Dva vanjska planeta sustava su poltergeysty fobetor - imaju masu otprilike četiri puta veću od mase Zemlje, što je premalo da bi bili plinoviti divovi.

Prvu super-Zemlju oko zvijezde glavne sekvence identificirao je tim predvođen Rijeka Eugeniogodine 2005. Vrti se oko sebe Glize 876 i dobio oznaku Gliese 876 d (Ranije su u ovom sustavu otkrivena dva plinska diva veličine Jupitera). Njegova procijenjena masa je 7,5 puta veća od mase Zemlje, a period okretanja oko njega vrlo je kratak, oko dva dana.

U klasi super-Zemlje ima još toplijih objekata. Na primjer, otkriven 2004 55 Kankri je, udaljen četrdeset svjetlosnih godina, okreće se oko svoje zvijezde u najkraćem ciklusu od svih poznatih egzoplaneta - samo 17 sati i 40 minuta. Drugim riječima, godina s 55 Cancri e traje manje od 18 sati. Egzoplanet kruži oko 26 puta bliže svojoj zvijezdi od Merkura.

Blizina zvijezde znači da je površina 55 Cancri e poput unutrašnjosti visoke peći s temperaturom od najmanje 1760°C! Nova opažanja s teleskopa Spitzer pokazuju da 55 Cancri e ima masu 7,8 puta veću i polumjer nešto veći od dvostruko veći od Zemljinog. Rezultati Spitzera sugeriraju da bi otprilike jednu petinu mase planeta trebali činiti elementi i svjetlosni spojevi, uključujući vodu. Na ovoj temperaturi to znači da bi te tvari bile u "superkritičnom" stanju između tekućine i plina i mogle bi napustiti površinu planeta.

Ali super-Zemlje nisu uvijek tako divlje. Prošlog srpnja, međunarodni tim astronoma koji je koristio TESS otkrio je novi egzoplanet te vrste u zviježđu Hidra, oko trideset i jednu svjetlosnu godinu od Zemlje. Stavka označena kao GJ 357 d (7) dvostruki promjer i šest puta veća masa Zemlje. Nalazi se na vanjskom rubu zvijezdinog stambenog područja. Znanstvenici vjeruju da na površini ove super-Zemlje može biti vode.

rekla je Diana Kosakovski znanstveni suradnik na Max Planck institutu za astronomiju u Heidelbergu, Njemačka.

7. Planet GJ 357 d - vizualizacija

Sustav u orbiti oko patuljaste zvijezde, otprilike jedne trećine veličine i mase našeg Sunca i 40% hladnijeg, nadopunjuju zemaljski planeti. GJ 357 b i još jedna super zemlja GJ 357 s. Studija o sustavu objavljena je 31. srpnja 2019. u časopisu Astronomy and Astrophysics.

Prošlog rujna, istraživači su izvijestili da je novootkrivena super-Zemlja, udaljena 111 svjetlosnih godina, "najbolji kandidat za stanište poznat do sada". Otkriven 2015. teleskopom Kepler. K2-18b (8) vrlo različit od našeg matičnog planeta. Ima više od osam puta veću masu, što znači da je ili ledeni div poput Neptuna ili stjenoviti svijet s gustom atmosferom bogatom vodikom.

Orbita K2-18b je sedam puta bliža svojoj zvijezdi od udaljenosti Zemlje od Sunca. Međutim, budući da objekt kruži oko tamnocrvenog M-patuljka, ova orbita je u zoni potencijalno povoljnoj za život. Preliminarni modeli predviđaju da se temperature na K2-18b kreću od -73 do 46°C, a ako objekt ima približno jednaku reflektivnost kao Zemlja, njegova bi prosječna temperatura trebala biti slična našoj.

– rekao je astronom sa University College London tijekom konferencije za novinare, Angelos Ciaras.

Teško je biti kao zemlja

Zemaljski analog (koji se također naziva Zemljin blizanac ili planet sličan Zemlji) je planet ili mjesec s okolišnim uvjetima sličnim onima na Zemlji.

Tisuće do sada otkrivenih egzoplanetarnih zvjezdanih sustava razlikuju se od našeg Sunčevog sustava, što potvrđuje tzv. hipoteza rijetkih zemaljaI. Međutim, filozofi ističu da je svemir toliko ogroman da negdje mora postojati planet gotovo identičan našem. Moguće je da će u dalekoj budućnosti biti moguće koristiti tehnologiju za umjetno dobivanje analoga Zemlje tzv. . Moderno sada multiteorijska teorija oni također sugeriraju da bi zemaljski pandan mogao postojati u drugom svemiru, ili čak biti drugačija verzija same Zemlje u paralelnom svemiru.

U studenom 2013. astronomi su izvijestili da bi, na temelju podataka s teleskopa Kepler i drugih misija, moglo postojati do 40 milijardi planeta veličine Zemlje u zoni zvijezda nalik Suncu i crvenih patuljaka u galaksiji Mliječni put.

Statistička raspodjela pokazala je da najbliži od njih može biti udaljen od nas ne više od dvanaest svjetlosnih godina. Iste godine, za nekoliko kandidata koje je otkrio Kepler s promjerima manjim od 1,5 puta većeg od Zemljinog radijusa potvrđeno je da su orbitirajuće zvijezde u nastanjivoj zoni. Međutim, tek 2015. godine najavljen je prvi kandidat za približavanje Zemlji – egzoplanet Kepler-452b.

Vjerojatnost pronalaska Zemljinog analoga ovisi uglavnom o atributima na koje želite biti slični. Standardni, ali ne i apsolutni uvjeti: veličina planeta, površinska gravitacija, veličina i tip matične zvijezde (tj. solarni analog), orbitalna udaljenost i stabilnost, aksijalni nagib i rotacija, slična geografija, prisutnost oceana, atmosfere i klime, jaka magnetosfera. .

Kad bi tamo postojao složen život, šume bi mogle prekriti većinu površine planeta. Da postoji inteligentni život, neka područja bi se mogla urbanizirati. Međutim, potraga za točnim analogijama sa Zemljom može biti pogrešna zbog vrlo specifičnih okolnosti na Zemlji i oko nje, na primjer, postojanje Mjeseca utječe na mnoge pojave na našem planetu.

Laboratorij za planetarnu nastanjivost na Sveučilištu Puerto Rico u Arecibu nedavno je sastavio popis kandidata za Zemljine analoge (9). Najčešće ova vrsta klasifikacije počinje s veličinom i masom, ali to je iluzoran kriterij, s obzirom na, na primjer, Veneru, koja nam je bliska, koja je gotovo iste veličine kao Zemlja, i kakvi su uvjeti na njoj. , poznato je.

9. Obećavajući egzoplaneti - potencijalni analozi Zemlje, prema Planetary Habitability Laboratory

Drugi često citirani kriterij je da Zemljini analog mora imati sličnu geologiju površine. Najbliži poznati primjeri su Mars i Titan, a iako postoje sličnosti u pogledu topografije i sastava površinskih slojeva, postoje i značajne razlike, poput temperature.

Uostalom, mnogi površinski materijali i oblici nastaju samo kao rezultat interakcije s vodom (na primjer, glina i sedimentne stijene) ili kao nusproizvod života (na primjer, vapnenac ili ugljen), interakcije s atmosferom, vulkanske aktivnosti ili ljudska intervencija.

Dakle, pravi analog Zemlje mora se stvoriti kroz slične procese, s atmosferom, vulkanima u interakciji s površinom, tekućom vodom i nekim oblikom života.

U slučaju atmosfere također se pretpostavlja efekt staklenika. Na kraju se koristi temperatura površine. Na njega utječe klima, na koju pak utječu orbita i rotacija planeta, od kojih svaka uvodi nove varijable.

Drugi kriterij za idealan analog životvorne zemlje je da mora orbiti oko solarnog analoga. Međutim, ovaj element se ne može u potpunosti opravdati, budući da je povoljno okruženje sposobno osigurati lokalni izgled mnogih različitih vrsta zvijezda.

Na primjer, u Mliječnom putu većina zvijezda je manja i tamnija od Sunca. Jedan od njih je ranije spomenut TRAPPIST-1, nalazi se na udaljenosti od 10 svjetlosnih godina u zviježđu Vodenjaka i oko 2 puta je manji i 1. puta je manje sjajan od našeg Sunca, ali u njegovoj nastanjivoj zoni postoji najmanje šest zemaljskih planeta. Ovi uvjeti mogu izgledati nepovoljni za život kakav poznajemo, ali TRAPPIST-XNUMX vjerojatno ima duži život pred sobom od naše zvijezde, tako da život još ima dovoljno vremena da se tamo razvije.

Voda prekriva 70% Zemljine površine i smatra se jednim od željeznih uvjeta za postojanje nama poznatih oblika života. Najvjerojatnije je vodeni svijet planet Kepler-22b, koji se nalazi u nastanjivoj zoni zvijezde nalik suncu, ali mnogo veći od Zemlje, njegov stvarni kemijski sastav ostaje nepoznat.

Proveo astronom 2008 Michaela Meyeri sa Sveučilišta Arizona, studije kozmičke prašine u blizini novonastalih zvijezda poput Sunca pokazuju da 20 do 60% Sunčevih analoga imamo dokaze o stvaranju kamenih planeta u procesima sličnim onima koji su doveli do nastanka Zemlje.

U 2009 gradu Alan Boss s Carnegie Institute of Science sugerirao je da samo u našoj galaksiji Mliječni put može postojati 100 milijardi planeta sličnih Zemljih.

Godine 2011. NASA-in Laboratorij za mlazni pogon (JPL), također na temelju zapažanja iz misije Kepler, zaključio je da bi otprilike 1,4 do 2,7% svih zvijezda sličnih Suncu trebalo kružiti oko planeta veličine Zemlje u zonama pogodnim za stanovanje. To znači da bi samo u galaksiji Mliječni put moglo postojati 2 milijarde galaksija, a pod pretpostavkom da je ova procjena istinita za sve galaksije, moglo bi postojati čak 50 milijardi galaksija u svemiru koji se može promatrati. 100 kvintiliona.

Godine 2013. Harvard-Smithsonian centar za astrofiziku, koristeći statističku analizu dodatnih Keplerovih podataka, sugerirao je da postoji najmanje 17 milijardi planeta veličine Zemlje - ne uzimajući u obzir njihov položaj u stambenim područjima. Studija iz 2019. pokazala je da planeti veličine Zemlje mogu kružiti oko jedne od šest zvijezda nalik suncu.

Uzorak na sličnosti

Indeks sličnosti Zemlje (ESI) predložena je mjera sličnosti planetarnog objekta ili prirodnog satelita sa Zemljom. Dizajniran je na skali od nula do jedan, a Zemlji je dodijeljena vrijednost jedan. Parametar je namijenjen olakšavanju usporedbe planeta u velikim bazama podataka.

ESI, predložen 2011. u časopisu Astrobiology, kombinira informacije o polumjeru planeta, gustoći, brzini i površinskoj temperaturi.

Web stranicu održava jedan od autora članka iz 2011., Abla Mendes sa Sveučilišta u Puerto Ricu, daje svoje izračune indeksa za različite egzoplanetarne sustave. ESI Mendesa se izračunava pomoću formule prikazane u ilustracija 10gdje je x_i ih_i0 su svojstva izvanzemaljskog tijela u odnosu na Zemlju, v_i ponderirani eksponent svakog svojstva i ukupan broj svojstava. Izgrađena je na bazi Bray-Curtisov indeks sličnosti.

Težina dodijeljena svakom svojstvu, w_i, je bilo koja opcija koja se može odabrati za isticanje određenih značajki u odnosu na druge ili za postizanje željenog indeksa ili pragova rangiranja. Internetska stranica također kategorizira ono što opisuje kao mogućnost života na egzoplanetima i egzo-mjesecima prema tri kriterija: lokaciji, ESI i prijedlogu mogućnosti zadržavanja organizama u lancu ishrane.

Kao rezultat toga, pokazalo se, na primjer, da drugi najveći ESI u Sunčevom sustavu pripada Marsu i iznosi 0,70. Neki od egzoplaneta navedenih u ovom članku premašuju ovu brojku, a neki su nedavno otkriveni Tigarden b ima najveći ESI od svih potvrđenih egzoplaneta, 0,95.

Kada govorimo o egzoplanetima sličnim Zemlji i nastanjivim, ne smijemo zaboraviti mogućnost nastanjivih egzoplaneta ili satelitskih egzoplaneta.

Postojanje bilo kakvih prirodnih ekstrasolarnih satelita tek treba biti potvrđeno, ali u listopadu 2018. prof. David Kipping najavio je otkriće potencijalnog egzomjeseca koji kruži oko objekta Kepler-1625b.

Veliki planeti u Sunčevom sustavu, kao što su Jupiter i Saturn, imaju velike mjesece koji su održivi u nekim aspektima. Posljedično, neki znanstvenici sugeriraju da veliki ekstrasolarni planeti (i binarni planeti) mogu imati slične velike potencijalno nastanjive satelite. Mjesec dovoljne mase sposoban je podržati atmosferu nalik Titanu, kao i tekuću vodu na površini.

Od posebnog interesa u tom pogledu su masivni ekstrasolarni planeti za koje se zna da se nalaze u zoni pogodnoj za stanovanje (kao što su Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b i HD 37124 c) jer potencijalno imaju prirodni sateliti s tekućom vodom na površini.

Život oko crvene ili bijele zvijezde?

Naoružani s gotovo dva desetljeća otkrića u svijetu egzoplaneta, astronomi su već počeli stvarati sliku o tome kako bi mogao izgledati nastanjivi planet, iako se većina usredotočila na ono što već znamo: planet sličan Zemlji koji kruži oko žutog patuljka poput naše. Sunce, klasificirano kao zvijezda glavnog niza G-tipa. Što je s manjim crvenim M zvijezdama, kojih u našoj Galaksiji ima mnogo više?

Kakav bi bio naš dom da kruži oko crvenog patuljka? Odgovor je pomalo sličan Zemlji, a uglavnom ne Zemlji.

S površine takvog zamišljenog planeta prije svega bismo vidjeli vrlo veliko sunce. Čini se da je to jedan i pol do tri puta više od onoga što imamo pred očima, s obzirom na blizinu orbite. Kao što ime govori, sunce će zbog hladnije temperature zasjati crveno.

Crveni patuljci su dvostruko topliji od našeg Sunca. U početku se takav planet Zemlji može činiti malo stranim, ali ne šokantno. Prave razlike postaju očite tek kada shvatimo da se većina ovih objekata okreće sinkronizirano sa zvijezdom, pa je jedna strana uvijek okrenuta prema svojoj zvijezdi, kao što naš Mjesec radi prema Zemlji.

To znači da druga strana ostaje stvarno tamna jer nema pristup izvoru svjetlosti – za razliku od Mjeseca koji je blago osvijetljen Suncem s druge strane. Zapravo, opća je pretpostavka da bi dio planete koji je ostao na vječnom dnevnom svjetlu izgorio, a onaj koji je utonuo u vječnu noć bi se smrznuo. Međutim... ne bi trebalo biti tako.

Godinama su astronomi isključivali regiju crvenih patuljaka kao lovište na Zemlji, vjerujući da podjela planeta na dva potpuno različita dijela neće učiniti niti jednog od njih nenastanjivim. Međutim, neki primjećuju da će atmosferski svjetovi imati osebujnu cirkulaciju koja će uzrokovati nakupljanje gustih oblaka na sunčanoj strani kako bi spriječili intenzivno zračenje da spali površinu. Kružne struje bi također distribuirale toplinu po cijelom planetu.

Osim toga, ovo zgušnjavanje atmosfere moglo bi pružiti važnu dnevnu zaštitu od drugih opasnosti od zračenja. Mladi crveni patuljci vrlo su aktivni u prvih nekoliko milijardi godina svog djelovanja, emitirajući baklje i ultraljubičasto zračenje.

Gusti oblaci će vjerojatno zaštititi potencijalni život, iako je vjerojatnije da će se hipotetski organizmi sakriti duboko u planetarnim vodama. Zapravo, znanstvenici danas vjeruju da zračenje, na primjer, u ultraljubičastom rasponu, ne sprječava razvoj organizama. Uostalom, rani život na Zemlji, iz kojeg su nastali svi nama poznati organizmi, uključujući i homo sapiensa, razvio se u uvjetima jakog UV zračenja.

To odgovara uvjetima prihvaćenim na najbližem nama poznatom egzoplanetu sličnom Zemlji. Astronomi sa Sveučilišta Cornell kažu da je život na Zemlji doživio jače zračenje nego što je poznato Proxima-b.

Proxima-b, koji se nalazi samo 4,24 svjetlosne godine od Sunčevog sustava i najbliži stjenoviti planet sličan Zemlji koji poznajemo (iako o njemu ne znamo gotovo ništa), prima 250 puta više X-zraka od Zemlje. Također može doživjeti smrtonosne razine ultraljubičastog zračenja na svojoj površini.

Smatra se da uvjeti slični Proxima-b postoje za TRAPPIST-1, Ross-128b (gotovo jedanaest svjetlosnih godina od Zemlje u zviježđu Djevica) i LHS-1140 b (četrdeset svjetlosnih godina od Zemlje u zviježđu Cetus). sustavima.

Ostale pretpostavke se tiču pojava potencijalnih organizama. Budući da bi tamnocrveni patuljak emitirao mnogo manje svjetla, pretpostavlja se da bi planet koji oko njega kruži sadržavao organizme koji nalikuju našim biljkama, oni bi za fotosintezu morali apsorbirati svjetlost preko mnogo šireg raspona valnih duljina, što bi značilo da bi "egzoplanete" mogle biti skoro crno po našem mišljenju (vidi također: ). Međutim, ovdje je vrijedno shvatiti da su na Zemlji poznate i biljke druge boje osim zelene, koje upijaju svjetlost malo drugačije.

Nedavno su istraživači bili zainteresirani za još jednu kategoriju objekata - bijele patuljke, veličine slične Zemlji, koji nisu strogo zvijezde, ali stvaraju relativno stabilno okruženje oko sebe, zračeći energiju milijardama godina, što ih čini intrigantnim metama za egzoplanetarna istraživanja. .

Njihova mala veličina i, kao rezultat toga, veliki tranzitni signal mogućeg egzoplaneta omogućuju promatranje potencijalne stjenovite planetarne atmosfere, ako postoji, s teleskopima nove generacije. Astronomi žele koristiti sve izgrađene i planirane zvjezdarnice, uključujući teleskop James Webb, zemaljske Izuzetno veliki teleskopkao i budućnost podrijetlo, HabEx i LUVUARako se pojave.

Postoji jedan problem u ovom izvanredno rastućem području istraživanja, istraživanja i istraživanja egzoplaneta, beznačajan u ovom trenutku, ali problem koji bi s vremenom mogao postati hitan. Pa ako, zahvaljujući sve naprednijim instrumentima, konačno uspijemo otkriti egzoplanet - Zemljin blizanac koji ispunjava sve složene zahtjeve, ispunjen vodom, zrakom i temperaturom kako treba, i ovaj planet će izgledati "slobodan" “, tada bez tehnologije koja omogućuje letjeti tamo u neko razumno vrijeme, shvaćajući da to može biti muka.

Ali, srećom, mi još nemamo takav problem.