tanah basah

Pada Januari 2020, NASA melaporkan bahawa kapal angkasa TESS telah menemui exoplanet bersaiz Bumi pertamanya yang berpotensi boleh didiami yang mengorbit bintang kira-kira 100 tahun cahaya jauhnya.

Planet adalah sebahagian Sistem TOI 700 (TOI bermaksud TESS Objek Menarik) ialah bintang kecil yang agak sejuk, iaitu, kerdil kelas spektrum M, dalam buruj Ikan Emas, hanya mempunyai kira-kira 40% daripada jisim dan saiz Matahari kita dan separuh daripada suhu permukaannya.

Objek dinamakan TOI 700 d dan merupakan salah satu daripada tiga planet yang beredar mengelilingi pusatnya, yang paling jauh daripadanya, melalui laluan mengelilingi bintang setiap 37 hari. Ia terletak pada jarak sedemikian dari TOI 700 secara teorinya dapat mengekalkan air cecair terapung, terletak di zon boleh didiami. Ia menerima kira-kira 86% tenaga yang diberikan oleh Matahari kepada Bumi.

Walau bagaimanapun, simulasi alam sekitar yang dibuat oleh penyelidik menggunakan data daripada Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) menunjukkan bahawa TOI 700 d boleh berkelakuan sangat berbeza daripada Bumi. Kerana ia berputar selari dengan bintangnya (bermaksud satu sisi planet sentiasa dalam cahaya siang dan satu lagi dalam kegelapan), cara awan terbentuk dan angin bertiup boleh menjadi sedikit eksotik bagi kita.

1. Perbandingan Bumi dan TOI 700 d, dengan visualisasi sistem benua Bumi pada eksoplanet

Ahli astronomi mengesahkan penemuan mereka dengan bantuan NASA. Teleskop Angkasa Spitzeryang baru sahaja menyelesaikan aktivitinya. Toi 700 pada mulanya disalahklasifikasikan sebagai lebih panas, menyebabkan ahli astronomi percaya bahawa ketiga-tiga planet itu terlalu rapat dan oleh itu terlalu panas untuk menyokong kehidupan.

Emily Gilbert, ahli pasukan Universiti Chicago, berkata semasa pembentangan penemuan itu. -

Para penyelidik berharap pada masa hadapan, alat seperti Teleskop Angkasa James Webbbahawa NASA merancang untuk menempatkan di angkasa pada tahun 2021, mereka akan dapat menentukan sama ada planet mempunyai atmosfera dan boleh mengkaji komposisinya.

Para penyelidik menggunakan perisian komputer untuk pemodelan iklim hipotesis planet TOI 700 d. Memandangkan masih belum diketahui apakah gas yang terdapat di atmosferanya, pelbagai pilihan dan senario telah diuji, termasuk pilihan yang menganggap atmosfera Bumi moden (77% nitrogen, 21% oksigen, metana dan karbon dioksida), kemungkinan komposisi atmosfera Bumi 2,7 bilion tahun dahulu (kebanyakannya metana dan karbon dioksida) dan juga atmosfera Marikh (banyak karbon dioksida), yang mungkin wujud di sana 3,5 bilion tahun dahulu.

Daripada model ini, didapati bahawa jika atmosfera TOI 700 d mengandungi gabungan metana, karbon dioksida atau wap air, planet ini boleh didiami. Kini pasukan perlu mengesahkan hipotesis ini menggunakan teleskop Webb yang disebutkan di atas.

Pada masa yang sama, simulasi iklim yang dijalankan oleh NASA menunjukkan bahawa kedua-dua atmosfera Bumi dan tekanan gas tidak mencukupi untuk menahan air cecair di permukaannya. Jika kita meletakkan jumlah gas rumah hijau yang sama pada TOI 700 d seperti di Bumi, suhu permukaan masih di bawah sifar.

Simulasi oleh semua pasukan yang mengambil bahagian menunjukkan bahawa iklim planet di sekeliling bintang kecil dan gelap seperti TOI 700, bagaimanapun, adalah sangat berbeza daripada apa yang kita alami di Bumi kita.

Berita menarik

Kebanyakan perkara yang kita ketahui tentang eksoplanet, atau planet yang mengorbit sistem suria, berasal dari angkasa lepas. Ia mengimbas langit dari 2009 hingga 2018 dan menemui lebih 2600 planet di luar sistem suria kita.

NASA kemudian menyerahkan baton penemuan kepada siasatan TESS(2), yang dilancarkan ke angkasa lepas pada April 2018 pada tahun pertama operasinya, serta sembilan ratus objek jenis ini yang belum disahkan. Untuk mencari planet yang tidak diketahui ahli astronomi, balai cerap akan menjelajah seluruh langit, setelah melihat cukup 200 XNUMX. bintang yang paling terang.

2. Satelit transit untuk penerokaan exoplanet

TESS menggunakan satu siri sistem kamera sudut lebar. Ia mampu mengkaji jisim, saiz, ketumpatan dan orbit sekumpulan besar planet kecil. Satelit berfungsi mengikut kaedah carian jauh untuk penurunan kecerahan berpotensi menunjuk ke transit planet - laluan objek dalam orbit di hadapan muka bintang induknya.

Beberapa bulan kebelakangan ini merupakan satu siri penemuan yang sangat menarik, sebahagiannya terima kasih kepada balai cerap angkasa yang masih baru, sebahagiannya dengan bantuan instrumen lain, termasuk yang berasaskan darat. Pada minggu-minggu sebelum pertemuan kami dengan kembar Bumi, tersiar berita tentang penemuan planet yang mengorbit dua matahari, sama seperti Tatooine dari Star Wars!

TOI planet 1338 b ditemui XNUMX tahun cahaya jauhnya, dalam buruj Artis. Saiznya adalah antara saiz Neptun dan Zuhal. Objek mengalami gerhana bersama yang kerap bagi bintangnya. Mereka berputar di sekeliling satu sama lain pada kitaran lima belas hari, satu lebih besar sedikit daripada Matahari kita dan satu lagi lebih kecil.

Pada Jun 2019, terdapat maklumat bahawa dua planet jenis daratan ditemui secara literal di halaman belakang ruang angkasa kita. Ini dilaporkan dalam artikel yang diterbitkan dalam jurnal Astronomy and Astrophysics. Kedua-dua tapak terletak di zon ideal di mana air boleh terbentuk. Mereka berkemungkinan mempunyai permukaan berbatu dan mengorbit Matahari, yang dikenali sebagai bintang Tigarden (3), terletak hanya 12,5 tahun cahaya dari Bumi.

- kata pengarang utama penemuan itu, Matthias Zechmeister, Felo Penyelidik, Institut Astrofizik, Universiti Göttingen, Jerman. -

3. Sistem bintang Teegarden, visualisasi

Sebaliknya, dunia menarik yang tidak diketahui yang ditemui oleh TESS Julai lalu berkisar Bintang UCAC4 191-004642, tujuh puluh tiga tahun cahaya dari Bumi.

Sistem planet dengan bintang tuan rumah, kini dilabel sebagai TOI 270, mengandungi sekurang-kurangnya tiga planet. Salah seorang daripada mereka, TOI 270 p, lebih besar sedikit daripada Bumi, dua yang lain adalah mini-Neptunus, tergolong dalam kelas planet yang tidak wujud dalam sistem suria kita. Bintang itu sejuk dan tidak begitu terang, kira-kira 40% lebih kecil dan kurang jisim daripada Matahari. Suhu permukaannya adalah kira-kira dua pertiga lebih panas daripada rakan bintang kita sendiri.

Sistem suria TOI 270 terletak di buruj Artis. Planet-planet yang membentuknya mengorbit sangat dekat dengan bintang sehingga orbitnya boleh dimuatkan ke dalam sistem satelit pendamping Musytari (4).

4. Perbandingan sistem TOI 270 dengan sistem Musytari

Penerokaan lanjut sistem ini mungkin mendedahkan planet tambahan. Mereka yang mengorbit lebih jauh dari Matahari daripada TOI 270 d boleh menjadi cukup sejuk untuk menampung air cecair dan akhirnya menimbulkan kehidupan.

TESS patut dilihat dengan lebih dekat

Walaupun jumlah penemuan eksoplanet kecil yang agak besar, kebanyakan bintang induknya berada di antara 600 dan 3 meter jauhnya. tahun cahaya dari Bumi, terlalu jauh dan terlalu gelap untuk pemerhatian terperinci.

Tidak seperti Kepler, tumpuan utama TESS ialah mencari planet di sekeliling jiran terdekat matahari yang cukup terang untuk diperhatikan sekarang dan kemudian dengan instrumen lain. Dari April 2018 hingga sekarang, TESS telah pun menemuinya lebih 1500 calon planet. Kebanyakannya adalah lebih daripada dua kali ganda saiz Bumi dan mengambil masa kurang daripada sepuluh hari untuk mengorbit. Akibatnya, mereka menerima lebih banyak haba daripada planet kita, dan mereka terlalu panas untuk air cecair wujud di permukaannya.

Ia adalah air cecair yang diperlukan untuk exoplanet boleh didiami. Ia berfungsi sebagai tempat pembiakan bahan kimia yang boleh berinteraksi antara satu sama lain.

Secara teorinya, adalah dipercayai bahawa bentuk hidupan eksotik boleh wujud dalam keadaan tekanan tinggi atau suhu yang sangat tinggi - seperti halnya dengan ekstremofil yang ditemui berhampiran lubang hidroterma, atau dengan mikrob tersembunyi hampir satu kilometer di bawah lembaran ais Antartika Barat.

Walau bagaimanapun, penemuan organisma sedemikian dimungkinkan oleh fakta bahawa orang dapat mengkaji secara langsung keadaan ekstrem di mana mereka hidup. Malangnya, mereka tidak dapat dikesan di angkasa lepas, terutamanya dari jarak beberapa tahun cahaya.

Pencarian kehidupan dan juga kediaman di luar sistem suria kita masih bergantung sepenuhnya kepada pemerhatian jauh. Permukaan air cecair yang boleh dilihat yang mewujudkan keadaan yang berpotensi baik untuk kehidupan boleh berinteraksi dengan atmosfera di atas, menghasilkan biotandatangan yang boleh dikesan dari jauh yang boleh dilihat dengan teleskop berasaskan tanah. Ini boleh menjadi komposisi gas yang diketahui dari Bumi (oksigen, ozon, metana, karbon dioksida dan wap air) atau komponen atmosfera Bumi purba, contohnya, 2,7 bilion tahun yang lalu (terutamanya metana dan karbon dioksida, tetapi bukan oksigen). ).

Untuk mencari tempat yang "betul" dan planet yang tinggal di sana

Sejak penemuan 51 Pegasi b pada tahun 1995, lebih XNUMX exoplanet telah dikenal pasti. Hari ini kita tahu dengan pasti bahawa kebanyakan bintang di galaksi kita dan alam semesta dikelilingi oleh sistem planet. Tetapi hanya beberapa dozen exoplanet yang ditemui adalah dunia yang berpotensi untuk didiami.

Apakah yang menjadikan exoplanet boleh didiami?

Keadaan utama adalah air cecair yang telah disebutkan di permukaan. Agar ini dapat dilakukan, pertama sekali kita memerlukan permukaan pepejal ini, i.e. tanah berbatutetapi juga suasana, dan cukup padat untuk mencipta tekanan dan mempengaruhi suhu air.

Anda juga perlu bintang yang betulyang tidak menurunkan terlalu banyak sinaran di planet ini, yang meniupkan atmosfera dan memusnahkan organisma hidup. Setiap bintang, termasuk Matahari kita, sentiasa memancarkan dos sinaran yang besar, jadi ia sudah pasti bermanfaat untuk kewujudan hidupan untuk melindungi dirinya daripadanya. medan magnetseperti yang dihasilkan oleh teras logam cecair Bumi.

Walau bagaimanapun, oleh kerana mungkin terdapat mekanisme lain untuk melindungi kehidupan daripada sinaran, ini hanyalah elemen yang diingini, bukan syarat yang diperlukan.

Secara tradisinya, ahli astronomi telah berminat zon kehidupan (ekosfera) dalam sistem bintang. Ini adalah kawasan sekitar bintang di mana suhu semasa menghalang air daripada sentiasa mendidih atau membeku. Kawasan ini sering diperkatakan. "Zon Zlatovlaski"kerana "hanya sesuai untuk hidup", yang merujuk kepada motif cerita dongeng kanak-kanak yang popular (5).

5. Zon kehidupan di sekeliling bintang

Dan apa yang kita tahu setakat ini tentang exoplanet?

Penemuan yang dibuat sehingga kini menunjukkan bahawa kepelbagaian sistem planet adalah sangat, sangat besar. Satu-satunya planet yang kami ketahui kira-kira tiga dekad yang lalu adalah dalam sistem suria, jadi kami berpendapat bahawa objek kecil dan pepejal berputar mengelilingi bintang, dan hanya lebih jauh dari mereka terdapat ruang yang dikhaskan untuk planet gas besar.

Ternyata, bagaimanapun, tidak ada "undang-undang" mengenai lokasi planet sama sekali. Kami menemui gergasi gas yang hampir bergesel dengan bintang mereka (yang dipanggil Musytari panas), serta sistem padat planet yang agak kecil seperti TRAPPIST-1 (6). Kadangkala planet bergerak dalam orbit yang sangat sipi di sekeliling bintang binari, dan terdapat juga planet "berkeliaran", kemungkinan besar terkeluar daripada sistem muda, terapung bebas di ruang antara bintang.

6. Visualisasi planet-planet sistem TRAPPIST-1

Oleh itu, bukannya persamaan rapat, kita melihat kepelbagaian yang besar. Jika ini berlaku pada peringkat sistem, maka mengapa keadaan exoplanet harus menyerupai semua yang kita ketahui dari persekitaran terdekat?

Dan, semakin rendah, mengapakah bentuk kehidupan hipotesis harus serupa dengan yang kita ketahui?

kategori super

Berdasarkan data yang dikumpul oleh Kepler, pada tahun 2015 seorang saintis NASA mengira bahawa galaksi kita sendiri mempunyai bilion planet seperti BumiI. Ramai ahli astrofizik telah menekankan bahawa ini adalah anggaran konservatif. Malah, kajian lanjut telah menunjukkan bahawa Bima Sakti boleh menjadi rumah kepada 10 bilion planet bumi.

Para saintis tidak mahu bergantung semata-mata pada planet yang ditemui oleh Kepler. Kaedah transit yang digunakan dalam teleskop ini lebih sesuai untuk mengesan planet besar (seperti Musytari) berbanding planet bersaiz Bumi. Ini bermakna bahawa data Kepler mungkin memalsukan bilangan planet seperti kita sedikit.

Teleskop terkenal itu memerhatikan penurunan kecil dalam kecerahan bintang yang disebabkan oleh planet yang lalu di hadapannya. Objek yang lebih besar difahami menyekat lebih banyak cahaya daripada bintangnya, menjadikannya lebih mudah untuk dikesan. Kaedah Kepler tertumpu pada bintang yang kecil, bukan bintang yang paling terang, yang jisimnya kira-kira satu pertiga daripada jisim Matahari kita.

Teleskop Kepler, walaupun tidak begitu mahir dalam mencari planet kecil, telah menemui sejumlah besar yang dipanggil super-Earths. Ini adalah nama exoplanet dengan jisim lebih besar daripada Bumi, tetapi lebih kecil daripada Uranus dan Neptun, yang masing-masing 14,5 dan 17 kali lebih berat daripada planet kita.

Oleh itu, istilah "super-Earth" hanya merujuk kepada jisim planet, bermakna ia tidak merujuk kepada keadaan permukaan atau kebolehdiaman. Terdapat juga istilah alternatif "kerdil gas". Menurut sesetengah orang, ia mungkin lebih tepat untuk objek di bahagian atas skala jisim, walaupun istilah lain lebih biasa digunakan - "mini-Neptune" yang telah disebutkan.

Bumi super pertama ditemui Alexander Volshchan i Dalea Fraila sekitar pulsar PSR B1257+12 pada tahun 1992. Dua planet luar sistem ialah poltergeysti fobetor - mereka mempunyai jisim kira-kira empat kali ganda jisim Bumi, yang terlalu kecil untuk menjadi gergasi gas.

Bumi super pertama di sekeliling bintang jujukan utama telah dikenal pasti oleh pasukan yang diketuai oleh Sungai Eugenioy pada tahun 2005. Ia berkisar Glize 876 dan menerima jawatan itu Gliese 876 d (Terdahulu, dua gergasi gas bersaiz Musytari ditemui dalam sistem ini). Anggaran jisimnya ialah 7,5 kali jisim Bumi, dan tempoh revolusi di sekelilingnya sangat singkat, kira-kira dua hari.

Terdapat objek yang lebih panas dalam kelas super-Bumi. Sebagai contoh, ditemui pada tahun 2004 55 Kankri ialah, terletak empat puluh tahun cahaya jauhnya, berputar mengelilingi bintangnya dalam kitaran terpendek dari mana-mana exoplanet yang diketahui - hanya 17 jam dan 40 minit. Dalam erti kata lain, setahun di 55 Cancri e mengambil masa kurang daripada 18 jam. Eksoplanet mengorbit kira-kira 26 kali lebih dekat dengan bintangnya daripada Mercury.

Kedekatan dengan bintang bermakna permukaan 55 Cancri e adalah seperti bahagian dalam relau letupan dengan suhu sekurang-kurangnya 1760°C! Pemerhatian baharu dari Teleskop Spitzer menunjukkan bahawa 55 Cancri e mempunyai jisim 7,8 kali lebih besar dan jejari lebih sedikit daripada dua kali ganda daripada Bumi. Keputusan Spitzer mencadangkan bahawa kira-kira satu perlima daripada jisim planet harus terdiri daripada unsur-unsur dan sebatian cahaya, termasuk air. Pada suhu ini, ini bermakna bahan-bahan ini akan berada dalam keadaan "superkritikal" antara cecair dan gas dan boleh meninggalkan permukaan planet.

Tetapi Bumi super tidak selalu begitu liar. Julai lalu, pasukan astronomi antarabangsa yang menggunakan TESS menemui eksoplanet baharu seumpamanya di buruj Hydra, kira-kira tiga puluh satu tahun cahaya dari Bumi. Item ditanda sebagai GJ 357 d (7) dua kali diameter dan enam kali ganda jisim Bumi. Ia terletak di pinggir luar kawasan kediaman bintang. Para saintis percaya bahawa mungkin terdapat air di permukaan Bumi super ini.

dia berkata Diana Kosakovskdan Felo Penyelidik di Institut Astronomi Max Planck di Heidelberg, Jerman.

7. Planet GJ 357 d - visualisasi

Sistem dalam orbit mengelilingi bintang kerdil, kira-kira satu pertiga saiz dan jisim Matahari kita sendiri dan 40% lebih sejuk, ditambah dengan planet terestrial. GJ 357 b dan satu lagi bumi super GJ 357 s. Kajian sistem itu diterbitkan pada 31 Julai 2019 dalam jurnal Astronomi dan Astrofizik.

September lalu, penyelidik melaporkan bahawa Bumi super yang baru ditemui, 111 tahun cahaya jauhnya, adalah "calon habitat terbaik yang diketahui setakat ini." Ditemui pada tahun 2015 oleh teleskop Kepler. K2-18b (8) sangat berbeza dengan planet asal kita. Ia mempunyai lebih daripada lapan kali jisimnya, bermakna ia sama ada gergasi ais seperti Neptun atau dunia berbatu dengan atmosfera yang padat dan kaya dengan hidrogen.

Orbit K2-18b adalah tujuh kali lebih dekat dengan bintangnya daripada jarak Bumi dari Matahari. Walau bagaimanapun, oleh kerana objek itu mengorbit kerdil M merah gelap, orbit ini berada dalam zon yang berpotensi sesuai untuk kehidupan. Model awal meramalkan bahawa suhu pada K2-18b berjulat dari -73 hingga 46°C, dan jika objek mempunyai pemantulan yang lebih kurang sama dengan Bumi, suhu puratanya sepatutnya serupa dengan kita.

– kata seorang ahli astronomi dari University College London semasa sidang akhbar, Angelos Ciaras.

Sukar untuk menjadi seperti Bumi

Analog Bumi (juga dipanggil kembar Bumi atau planet seperti Bumi) ialah planet atau bulan dengan keadaan persekitaran yang serupa dengan yang terdapat di Bumi.

Beribu-ribu sistem bintang eksoplanet yang ditemui setakat ini berbeza daripada sistem suria kita, mengesahkan apa yang dipanggil hipotesis nadir bumiI. Walau bagaimanapun, ahli falsafah menunjukkan bahawa alam semesta adalah sangat besar sehinggakan di suatu tempat pasti terdapat sebuah planet yang hampir sama dengan kita. Ada kemungkinan bahawa pada masa depan yang jauh adalah mungkin untuk menggunakan teknologi untuk mendapatkan analog Bumi secara buatan oleh apa yang dipanggil. . Bergaya sekarang teori pelbagai teori mereka juga mencadangkan bahawa rakan sejawat duniawi boleh wujud di alam semesta lain, atau malah versi Bumi yang berbeza itu sendiri dalam alam semesta selari.

Pada November 2013, ahli astronomi melaporkan bahawa, berdasarkan data daripada teleskop Kepler dan misi lain, mungkin terdapat sehingga 40 bilion planet bersaiz Bumi di zon boleh didiami bintang seperti matahari dan kerdil merah di galaksi Bima Sakti.

Taburan statistik menunjukkan bahawa yang paling dekat daripada mereka boleh dialih keluar daripada kami tidak lebih daripada dua belas tahun cahaya. Pada tahun yang sama, beberapa calon yang ditemui oleh Kepler dengan diameter kurang daripada 1,5 kali jejari Bumi telah disahkan sebagai bintang yang mengorbit di zon boleh didiami. Walau bagaimanapun, hanya pada 2015 barulah calon pertama yang dekat dengan Bumi diumumkan - egzoplanetę Kepler-452b.

Kebarangkalian untuk mencari analog Bumi bergantung terutamanya pada atribut yang anda mahu serupa. Keadaan standard tetapi bukan mutlak: saiz planet, graviti permukaan, saiz dan jenis bintang induk (iaitu analog suria), jarak dan kestabilan orbit, kecondongan dan putaran paksi, geografi yang serupa, kehadiran lautan, atmosfera dan iklim, magnetosfera yang kuat . .

Jika kehidupan kompleks wujud di sana, hutan boleh menutupi sebahagian besar permukaan planet. Sekiranya kehidupan pintar wujud, sesetengah kawasan boleh menjadi bandar. Walau bagaimanapun, pencarian analogi yang tepat dengan Bumi boleh mengelirukan kerana keadaan yang sangat spesifik di dan di sekeliling Bumi, sebagai contoh, kewujudan Bulan mempengaruhi banyak fenomena di planet kita.

Makmal Kebolehdiaman Planet di Universiti Puerto Rico di Arecibo baru-baru ini menyusun senarai calon untuk analog Bumi (9). Selalunya, jenis klasifikasi ini bermula dengan saiz dan jisim, tetapi ini adalah kriteria ilusi, diberikan, sebagai contoh, Venus, yang hampir dengan kita, yang hampir sama saiznya dengan Bumi, dan keadaan apa yang berlaku di atasnya. , ia diketahui.

9. Eksoplanet yang menjanjikan - analog berpotensi Bumi, menurut Makmal Kebolehdiaman Planetary

Satu lagi kriteria yang sering disebut ialah analog Bumi mesti mempunyai geologi permukaan yang serupa. Contoh terdekat yang diketahui ialah Marikh dan Titan, dan walaupun terdapat persamaan dari segi topografi dan komposisi lapisan permukaan, terdapat juga perbezaan yang ketara, seperti suhu.

Sememangnya, banyak bahan permukaan dan bentuk muka bumi timbul hanya hasil daripada interaksi dengan air (contohnya, tanah liat dan batuan sedimen) atau sebagai hasil sampingan hidupan (contohnya, batu kapur atau arang batu), interaksi dengan atmosfera, aktiviti gunung berapi, atau campur tangan manusia.

Oleh itu, analog sebenar Bumi mesti dicipta melalui proses yang serupa, mempunyai atmosfera, gunung berapi berinteraksi dengan permukaan, air cair, dan beberapa bentuk kehidupan.

Dalam kes atmosfera, kesan rumah hijau juga diandaikan. Akhirnya, suhu permukaan digunakan. Ia dipengaruhi oleh iklim, yang seterusnya dipengaruhi oleh orbit dan putaran planet, yang setiap satunya memperkenalkan pembolehubah baharu.

Satu lagi kriteria untuk analog ideal bumi yang memberi kehidupan ialah ia mesti mengelilingi analog suria. Walau bagaimanapun, elemen ini tidak boleh dibenarkan sepenuhnya, kerana persekitaran yang menggalakkan mampu memberikan penampilan tempatan pelbagai jenis bintang.

Contohnya, di Bima Sakti, kebanyakan bintang lebih kecil dan lebih gelap daripada Matahari. Salah seorang daripada mereka telah disebutkan sebelum ini PERANGKAP-1, terletak pada jarak 10 tahun cahaya dalam buruj Aquarius dan kira-kira 2 kali lebih kecil dan 1. kali kurang terang daripada Matahari kita, tetapi terdapat sekurang-kurangnya enam planet terestrial dalam zon boleh didiaminya. Keadaan ini mungkin kelihatan tidak baik untuk kehidupan seperti yang kita ketahui, tetapi TRAPPIST-XNUMX mungkin mempunyai kehidupan yang lebih lama di hadapan kita daripada bintang kita, jadi kehidupan masih mempunyai banyak masa untuk berkembang di sana.

Air meliputi 70% permukaan Bumi dan dianggap sebagai salah satu syarat besi untuk kewujudan bentuk kehidupan yang kita ketahui. Kemungkinan besar, dunia air adalah planet Kepler-22b, terletak di zon boleh dihuni bintang seperti matahari tetapi jauh lebih besar daripada Bumi, komposisi kimia sebenar masih tidak diketahui.

Dijalankan pada tahun 2008 oleh ahli astronomi Michaela Meyerdan dari Universiti Arizona, kajian debu kosmik di sekitar bintang yang baru terbentuk seperti Matahari menunjukkan bahawa 20 hingga 60% daripada analog Matahari kita mempunyai bukti pembentukan planet berbatu dalam proses yang serupa dengan yang membawa kepada pembentukan daripada Bumi.

Dalam 2009 bandar Alan Boss dari Institut Sains Carnegie mencadangkan bahawa hanya dalam galaksi kita Bima Sakti boleh wujud 100 bilion planet seperti bumih.

Pada tahun 2011, Makmal Penggerak Jet (JPL) NASA, juga berdasarkan pemerhatian dari misi Kepler, menyimpulkan bahawa kira-kira 1,4 hingga 2,7% daripada semua bintang seperti matahari harus mengorbit planet bersaiz Bumi di zon boleh didiami. Ini bermakna bahawa mungkin terdapat 2 bilion galaksi dalam galaksi Bima Sakti sahaja, dan dengan mengandaikan anggaran ini benar untuk semua galaksi, bahkan mungkin terdapat 50 bilion galaksi di alam semesta yang boleh diperhatikan. 100 quintillion.

Pada tahun 2013, Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian, menggunakan analisis statistik data Kepler tambahan, mencadangkan bahawa terdapat sekurang-kurangnya 17 bilion planet saiz Bumi - tanpa mengambil kira lokasi mereka di kawasan perumahan. Kajian 2019 mendapati bahawa planet bersaiz bumi boleh mengorbit salah satu daripada enam bintang seperti matahari.

Corak pada keserupaan

Indeks Persamaan Bumi (ESI) ialah cadangan ukuran persamaan objek planet atau satelit semula jadi dengan Bumi. Ia telah direka pada skala dari sifar hingga satu, dengan Bumi diberikan nilai satu. Parameter ini bertujuan untuk memudahkan perbandingan planet dalam pangkalan data yang besar.

ESI, yang dicadangkan pada 2011 dalam jurnal Astrobiology, menggabungkan maklumat tentang jejari, ketumpatan, halaju dan suhu permukaan planet.

Laman web yang diselenggara oleh salah seorang pengarang artikel 2011, Abla Mendes dari Universiti Puerto Rico, memberikan pengiraan indeksnya untuk pelbagai sistem eksoplanet. ESI Mendesa dikira menggunakan formula yang ditunjukkan dalam ilustrasi 10di mana x_i mereka_i0 ialah sifat-sifat badan luar angkasa berhubung dengan Bumi, v_i eksponen wajaran bagi setiap sifat dan jumlah bilangan sifat. Ia dibina atas dasar Indeks persamaan Bray-Curtis.

Berat yang diberikan kepada setiap harta, w_i, ialah sebarang pilihan yang boleh dipilih untuk menyerlahkan ciri tertentu berbanding yang lain, atau untuk mencapai indeks atau ambang kedudukan yang diingini. Laman web ini juga mengkategorikan perkara yang diterangkan sebagai kemungkinan hidup di exoplanet dan exo-moon mengikut tiga kriteria: lokasi, ESI, dan cadangan kemungkinan mengekalkan organisma dalam rantai makanan.

Akibatnya, ditunjukkan, sebagai contoh, bahawa ESI kedua terbesar dalam sistem suria adalah milik Marikh dan ialah 0,70. Beberapa eksoplanet yang disenaraikan dalam artikel ini melebihi angka ini, dan beberapa ditemui baru-baru ini Tigarden b ia mempunyai ESI tertinggi daripada mana-mana exoplanet yang disahkan, pada 0,95.

Apabila kita bercakap tentang exoplanet seperti Bumi dan boleh dihuni, kita tidak boleh melupakan kemungkinan exoplanet boleh dihuni atau exoplanet satelit.

Kewujudan mana-mana satelit luar suria semula jadi masih belum disahkan, tetapi pada Oktober 2018 Prof. David Kipping mengumumkan penemuan exomoon yang berpotensi mengorbit objek itu Kepler-1625b.

Planet-planet besar dalam sistem suria, seperti Musytari dan Zuhal, mempunyai bulan besar yang berdaya maju dalam beberapa aspek. Akibatnya, sesetengah saintis telah mencadangkan bahawa planet luar suria yang besar (dan planet binari) mungkin mempunyai satelit yang berpotensi boleh didiami yang sama besar. Bulan dengan jisim yang mencukupi mampu menyokong suasana seperti Titan serta air cecair di permukaan.

Kepentingan khusus dalam hal ini ialah planet luar suria besar yang diketahui berada dalam zon boleh didiami (seperti Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b dan HD 37124 c) kerana ia berpotensi mempunyai satelit semula jadi dengan air cecair di permukaan.

Kehidupan di sekeliling bintang merah atau putih?

Berbekalkan hampir dua dekad penemuan dalam dunia eksoplanet, ahli astronomi telah mula membentuk gambaran tentang rupa planet yang boleh dihuni, walaupun kebanyakannya menumpukan pada perkara yang sudah kita ketahui: planet seperti Bumi yang mengorbit seperti kerdil kuning. kepunyaan kami. Matahari, dikelaskan sebagai bintang jujukan utama jenis G. Dan bagaimana pula dengan bintang-M merah yang lebih kecil, yang mana terdapat lebih banyak lagi dalam Galaxy kita?

Apakah keadaan rumah kita jika ia mengorbit kerdil merah? Jawapannya agak seperti Bumi, dan sebahagian besarnya tidak seperti Bumi.

Dari permukaan planet khayalan itu, pertama sekali kita akan melihat matahari yang sangat besar. Nampaknya satu setengah hingga tiga kali lebih banyak daripada apa yang kita ada di hadapan mata kita, memandangkan kedekatan orbit. Seperti namanya, matahari akan bersinar merah kerana suhunya yang lebih sejuk.

Kerdil merah dua kali lebih panas daripada Matahari kita. Pada mulanya, planet sedemikian mungkin kelihatan agak asing kepada Bumi, tetapi tidak mengejutkan. Perbezaan sebenar hanya menjadi ketara apabila kita menyedari bahawa kebanyakan objek ini berputar selari dengan bintang, jadi satu sisi sentiasa menghadap bintangnya, seperti Bulan kita lakukan ke Bumi.

Ini bermakna bahawa bahagian lain kekal benar-benar gelap, kerana ia tidak mempunyai akses kepada sumber cahaya - tidak seperti Bulan, yang sedikit diterangi oleh Matahari dari sisi lain. Sebenarnya, andaian umum adalah bahawa bahagian planet yang kekal dalam siang hari yang kekal akan terbakar, dan yang menjunam ke dalam malam abadi akan membeku. Namun... ia tidak sepatutnya begitu.

Selama bertahun-tahun, ahli astronomi menolak kawasan kerdil merah sebagai tempat memburu Bumi, percaya bahawa membahagikan planet kepada dua bahagian yang sama sekali berbeza tidak akan menjadikan salah satu daripadanya tidak boleh didiami. Walau bagaimanapun, sesetengah menyatakan bahawa dunia atmosfera akan mempunyai peredaran tertentu yang akan menyebabkan awan tebal terkumpul di bahagian yang cerah untuk mengelakkan sinaran sengit daripada membakar permukaan. Arus yang beredar juga akan mengedarkan haba ke seluruh planet.

Di samping itu, penebalan atmosfera ini boleh memberikan perlindungan siang hari yang penting terhadap bahaya sinaran lain. Kerdil merah muda sangat aktif dalam beberapa bilion tahun pertama aktiviti mereka, memancarkan suar dan sinaran ultraungu.

Awan tebal berkemungkinan melindungi potensi hidupan, walaupun organisma hipotesis lebih cenderung untuk bersembunyi jauh di dalam perairan planet. Malah, saintis hari ini percaya bahawa sinaran, sebagai contoh, dalam julat ultraviolet, tidak menghalang perkembangan organisma. Lagipun, kehidupan awal di Bumi, dari mana semua organisma yang kita kenali, termasuk homo sapiens, berasal, berkembang di bawah keadaan sinaran UV yang kuat.

Ini sepadan dengan syarat yang diterima pada exoplanet serupa Bumi terdekat yang diketahui oleh kami. Ahli astronomi dari Universiti Cornell mengatakan bahawa kehidupan di Bumi telah mengalami radiasi yang lebih kuat daripada yang diketahui Proxima-b.

Proxima-b, terletak hanya 4,24 tahun cahaya dari sistem suria dan planet berbatu seperti Bumi yang paling dekat yang kita kenali (walaupun kita tidak tahu apa-apa tentangnya), menerima 250 kali lebih sinar-X daripada Bumi. Ia juga boleh mengalami tahap maut sinaran ultraungu pada permukaannya.

Keadaan seperti Proxima-b dianggap wujud untuk TRAPPIST-1, Ross-128b (hampir sebelas tahun cahaya dari Bumi dalam buruj Virgo) dan LHS-1140 b (empat puluh tahun cahaya dari Bumi dalam buruj Cetus). sistem.

Andaian lain membimbangkan kemunculan organisma yang berpotensi. Memandangkan kerdil merah gelap akan memancarkan lebih sedikit cahaya, adalah dihipotesiskan bahawa jika planet yang mengorbitnya mengandungi organisma yang menyerupai tumbuhan kita, mereka perlu menyerap cahaya dalam julat panjang gelombang yang lebih luas untuk fotosintesis, yang bermaksud bahawa "eksoplanet" boleh hampir hitam pada pendapat kami (lihat juga: ). Walau bagaimanapun, perlu disedari di sini bahawa tumbuhan dengan warna selain hijau juga dikenali di Bumi, menyerap cahaya sedikit berbeza.

Baru-baru ini, penyelidik telah berminat dengan kategori objek lain - kerdil putih, sama saiznya dengan Bumi, yang bukan sahaja bintang, tetapi mewujudkan persekitaran yang agak stabil di sekelilingnya, memancarkan tenaga selama berbilion tahun, yang menjadikannya sasaran yang menarik untuk penyelidikan eksoplanet. .

Saiznya yang kecil dan, akibatnya, isyarat transit yang besar bagi exoplanet yang mungkin memungkinkan untuk memerhatikan potensi atmosfera planet berbatu, jika ada, dengan teleskop generasi baharu. Ahli astronomi mahu menggunakan semua balai cerap yang dibina dan dirancang, termasuk teleskop James Webb, terestrial Teleskop yang sangat besarserta masa depan Asal, HabEx i LUVUARjika mereka timbul.

Terdapat satu masalah dalam bidang penyelidikan, penyelidikan dan penerokaan eksoplanet yang berkembang pesat ini, tidak penting pada masa ini, tetapi masalah yang mungkin menjadi mendesak pada masanya. Nah, jika, terima kasih kepada instrumen yang lebih dan lebih maju, kami akhirnya berjaya menemui eksoplanet - kembar Bumi yang memenuhi semua keperluan kompleks, dipenuhi dengan air, udara dan suhu yang betul, dan planet ini akan kelihatan "bebas" , kemudian tanpa teknologi yang membolehkan untuk terbang ke sana pada masa yang munasabah, menyedari ia boleh menjadi seksaan.

Tetapi, mujurlah, kami tidak mempunyai masalah seperti itu lagi.