KZ
Экзопланета: описание, возможная жизнь, поиск

Экзопланета: описание, возможная жизнь, поиск

Расcказать Вконтакте

Экзопланета — это мир, находящийся за пределами Солнечной системы. Из всех планет подобного типа ученых интересуют лишь те, что похожи на Землю, а значит потенциально обитаемы. Астрономам известно более десяти методов, позволяющих обнаружить подобные планеты. Расскажем подробнее об этом типе небесных тел.

Экзопланета: описание, возможная жизнь, поиск

Фото: flickr.com

Экзопланета: что это такое, описание

О том, что такое экзопланета, астрономы спорили с конца XIX века. Но до конца ХХ века существование подобного типа небесных тел официально не подтверждали.

С 1995 года существует сайт с базой данных экзопланет. Он называется The Extrasolar Planets Encyclopaedia, что переводится как ‘Энциклопедия внесолнечных планет’. Еще вначале 2000-х в базе было лишь десять экзопланет. В 2014 году их количество перевалило за 800, а на осень 2019-го — за 4 тыс.

По общепринятому в научном сообществе определению экзопланета — это небесное тело, расположенное далеко за пределами Солнечной системы. Из всех возможных планет ученые уделяют внимание тем, что находятся в так называемой Зоне обитания. Так называют дистанцию между планетой и звездой, которая является идеальной для поддержания той температуры, при которой может образоваться вода.

Известно, что в галактике Млечный путь более 30% звезд, подобных Солнцу, которые в обитаемой зоне имеют планеты, сопоставимые с Землей.

Планеты вне Солнечной системы астрономы сравнивают с уже известными и описанными небесными телами типа Юпитера, Нептуна и Сатурна. Среди экзопланет выделяют два больших типа:

  • Газовые.

В этом типе около 10 классов планет, среди которых: холодные, горячие, гиганты, эксцентричные, рыхлые, гелиевые и суперпланеты. Здесь есть горячий и холодный Юпитеры и Нептуны, водяные и ледяные гиганты, эксцентричный Юпитер и супер-Юпитер.

Лишь каждая 10 звезда из изученных астрономами, имеет собственные планеты. Первыми обнаруженными экзопланетами оказались газовые гиганты. Это планеты, которые состоят в основном из газов и имеют небольшую плотность. С развитием методов и прогрессом технологий ученым удалось обнаружить небесные тела, сопоставимые по массе с Нептуном, Юпитером и Ураном. А также планеты, чьи массы значительно больше. Их классифицируют как суперземли, супер-Юпитеры и так далее.

  • Земного типа.

Эти планеты, подобно Земле, состоят из твердых веществ. Их также около десяти. Среди них выделяют классы супер, мега и мини-Земель, безъядерные планеты, пустынные, углеродные, железные, а также планеты-океаны.

Процесс именования экзопланет регулирует Международный астрономический союз. Все открытые небесные тела заносятся в Washington Multiplicity Catalog (WMC) — ‘вашингтонский множественный каталог’.

До 2010 года в каждой звездной системе самая яркая точка считалась по умолчанию «a». Первой открытой в звездной системе планете присваивалась буква «b», остальным — следующие. Например, в 1996 году в звездной системе 55 Cancri (звездная система в созвездии Рака) была открыта первая планета. Она получила наименование 55 Cancri b. В 2002 году в созвездии астрономы обнаружили еще две экзопланеты. Их стали именовать 55 Cancri с и Cancri d.

В галактике Млечного пути примерно половина звезд — бинарные, то есть те, что связаны между собой гравитацией. Если планета вращалась возле подобного типа звезд, то к заглавной букве звезды прибавлялась строчная буква планеты. Например, на расстоянии 69 световых лет от Солнца в созвездии 16 Лебедя в 1996 году была обнаружена экзопланета, которая получила название 16 Лебедя Bd.

В 2010 году в правила именования были внесены изменения, которые позволили использовать суффиксы и скобки в названии, а летом 2014 года Международный астрономический союз начал процесс присвоения собственных имен экзопланетам. В 2019-м организация предложила провести национальные конкурсы на лучшие названия всем заинтересованным странам. Итоги конкурсов станут известны в декабре 2019-го.

Из научной фантастики известна и другая номенклатура, в которой используются римские цифры.

Интересно, что в научной фантастике есть примеры предсказания возможного существования экзопланет. Например, в 2018 году в созвездии Эридана возле звезды 40 Эридана А астрономы из Университета Флориды обнаружили экзопланету.

Мировые СМИ сделали из открытия сенсацию, поскольку за десятилетия до открытия в сериале «Звездный путь» созвездие Эридана было местом, где располагалась родная планета одного из наиболее популярных героев франшизы — вулканца Спока.

Более того, журналисты вспомнили что в сериале «Звездный путь: Энтерпрайз» (2001–2005) один из героев назвал расстояние от Земли до Вулкана — 16 световых лет. Открытая планета расположена в 16,45 световых годах от нашей планеты.

Планета относится к классу суперземля. Так называют планеты, чья масса в несколько раз превосходит земную. Масса открытой планеты, которую мировые СМИ условно назвали «Вулканом», в 8,4 раза больше массы Земли. Планета находится в зоне обитаемости, а следовательно, на ней возможно наличие воды.

Проблема заключается в следующем: чтобы достичь планеты, землянам необходим космический корабль, обладающий характеристиками «Энтерпрайза». Но в мифологии «Звездного пути» именно вулканцы подарили землянам технологии, позволившие построить «Энтерпрайз».

Экзопланета: описание, возможная жизнь, поиск

Фото: commons.wikimedia.org

Читайте также: Марс — планета: интересные факты

Экзопланеты: возможная жизнь, поиск

Существует около десяти прямых и несколько косвенных методов, которые позволяют обнаружить экзопланеты: от прямого наблюдения за звездным небом до измерения при помощи так называемой астрометрии.

В ХХI веке технологии позволили вывести в космос телескопы, которые дают возможность наблюдать за дальним космосом. Так, с 2009 года НАСА запустило космический телескоп «Кеплер». С его помощью астрономам удалось открыть более тысячи экзопланет и обнаружить 4,7 тыс. кандидатов в планеты. Почти половина из обнаруженных небесных тел по размерам вдвое меньше Земли.

Осенью 2018 года специалисты НАСА объявили о завершении миссии в связи с тем, что у «Кеплера» закончилось топливо. Телескоп был официально отключен в день смерти Иоганна Кеплера — астронома, в честь которого был назван проект.

На смену «Кеплеру» весной 2018 года был выведен на орбиту телескоп TESS, в задачу которого входит поиск экзопланет. По данным НАСА, на июль 2019 года он обнаружил более 20-ти экзопланет и более 800 кандидатов.

Астрономов в первую очередь интересует открытие землеподобных планет, то есть тех, на которых теоретически возможно существование жизни. Проблема поиска жизни заключается в таких аспектах, как:

  • Геоцентрический подход к жизни.

Ученым известен лишь один способ существования жизни, тот, который характерен для Земли. Поэтому поиск ведется по тем маркерам, которые определяют жизнь на Земле, то есть наличие атмосферы, пригодной для зарождения жизни земного типа.

  • Ограниченность времени наблюдения.

Для зарождения жизни необходимы миллиарды лет, но так долго вести наблюдения ученые не могут себе позволить. Поэтому они в состоянии наблюдать лишь элементы, которые теоретически могут привести к возникновению жизни.

Так, Земля существует лишь 1/3 времени существования Вселенной. Она предположительно образовалась 4,5 млрд лет назад. Лишь спустя 0,8 млрд после образования планеты на ней появились первые формы жизни.

Согласно последним уточненным данным, человечество как вид появилось примерно 2,8 млн лет назад. Цивилизации, свидетельствующие о разумности жизни, появились значительно позже. Лишь в ХХ веке человечество стало посылать сигналы в космос.

Новые экзопланеты астрономы открывают в самые различные этапы их существования: от зарождения до гибели. Поэтому можно лишь предположительно среди тысяч открытых экзопланет выделить те, на которых условия позволяют говорить о потенциальном зарождении жизни.

Экзопланета: описание, возможная жизнь, поиск

Фото: ru.wikipedia.org

О наличии биологических форм жизни, похожей на земную, свидетельствуют пять биомаркеров: азот и кислород, углекислый газ и метан, а также вода. Один из маркеров не является достаточным основанием утверждать, что на планете возможна жизнь, хотя исследователи и сосредоточены в основном на поисках воды.

Для того чтобы существование маркеров стало возможным, планета должна находиться в так называемой Зоне обитания, то есть на таком расстоянии от своей звезды, которое нагревает атмосферу, чтобы растопить лед и создать воду и при этом не выжечь всю поверхность.

Биомаркеры могут лишь показать, что на планете жизнь возможна, но шансы обнаружить планету, на которой она развилась дальше примитивных организмов, ничтожно малы.

Биомаркеры можно обнаружить при помощи инфракрасного излучения, если экзопланета находится в зоне наблюдения. Один из наиболее распространенных методов обнаружения — транзитный. Существует время, когда планета проходит транзитом между точкой наблюдения на Земле и своей звездой.

Так в XVIII веке Венера проходила по солнечному диску, и Михаил Ломоносов смог рассмотреть ее атмосферу. Однако данный метод не считается достаточно надежным, поскольку наблюдение ведется с Земли, чья атмосфера сама содержит множество биомаркеров, которые способны исказить результаты наблюдения. Поэтому более надежными считаются наблюдения, сделанные вне земной атмосферы из космоса.

Еще одним способом поиска биомаркеров является изучения спектра отраженного экзопланетой света собственной звезды.

Известным способом увидеть все элементы, которые были на планете, является ее гибель. Когда малая планета падает на поверхность белого карлика, появляется видимый след.

Современные технологии позволили ученым изучать спектры крупных экзопланет. Однако они, как правило, расположены близко к собственной звезде и в результате сильнее нагреты и лучше видны для наблюдения.

  • Малые экзопланеты изучены меньше.

Для оценки экзопланет ученные используют Индекс подобия Земле. В нем за единицу принята полная идентичность Земле. Все значения располагаются в диапазоне от 1 до 0. Значения от 0,8 до 1 показывают, что планета может иметь сходную атмосферу и температуру, при которой жизнь может зародиться. В данном диапазоне, согласно «Википедии», подтверждено существование девяти экзопланет. Все они открыты в период с 2011 по 2015 годы.

Ближайшая экзопланета с Индексом подобия Земле 0,87 находится на расстоянии 4,22 световых года от Земли. Ее статус был подтвержден в 2016 году. Планета расположена возле красного карлика Проксима Центавра и получила название Проксима b.

Она находится близко к своей звезде, что позволяет говорить о том, что вода на ней могла испариться, а поверхность подвергается жесткому облучению и воздействию солнечного ветра.

В 2017 году ученые НАСА опубликовали исследование, в котором рассказали о результатах моделирования возможных сценариев развития Проксима b. Среди них были и те, которые позволили предположить, что условия на этой экзопланете пригодны для зарождения жизни.

Экзопланета: описание, возможная жизнь, поиск

Фото: ru.m.wikipedia.org

Экзопланеты находятся за пределами Солнечной системы, и технологический прогресс позволяет лишь сделать первые шаги к их изучению. Ученые предполагают, что в ближайшие десятилетия будет сделан технологический прорыв, который приведет к увеличению информации о тех планетах за пределами Солнечной системы, на которых могут быть условия, сходные с земными.

Читайте также: Планета Венера: интересные факты

Ваша реакция
0
0
0
0
0
0
0
Спасибо за Ваше мнение Вы уже голосовали
Новости Казахстана
Mailfire view pixel