gennemblødt jord

I januar 2020 rapporterede NASA, at TESS-rumfartøjet havde opdaget sin første potentielt beboelige exoplanet på størrelse med Jorden, der kredsede omkring en stjerne omkring 100 lysår væk.

Planeten er en del TOI 700 system (TOI står for TESS Objekter af interesse) er en lille, relativt kold stjerne, det vil sige en dværg af spektralklassen M, i stjernebilledet Guldfisk, der kun har omkring 40 % af vores Sols masse og størrelse og halvdelen af ​​dens overflades temperatur.

Objekt navngivet Op til 700 d og er en af ​​tre planeter, der kredser omkring dens centrum, længst væk fra den, og passerer en sti rundt om en stjerne hver 37. dag. Den er placeret i en sådan afstand fra TOI 700, at den teoretisk kan holde flydende vand flydende, placeret i den beboelige zone. Den modtager omkring 86 % af den energi, som vores sol giver til Jorden.

Miljøsimuleringer skabt af forskerne ved hjælp af data fra Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) viste imidlertid, at TOI 700 d kunne opføre sig meget anderledes end Jorden. Da den roterer synkront med sin stjerne (hvilket betyder, at den ene side af planeten altid er i dagslys og den anden i mørke), kan den måde, skyer dannes og vinden blæser på, være lidt eksotisk for os.

1. Sammenligning af Jorden og TOI 700 d, med visualisering af Jordens system af kontinenter på en exoplanet

Astronomer bekræftede deres opdagelse ved hjælp af NASA. Spitzer rumteleskopsom netop har afsluttet sin aktivitet. Toi 700 blev oprindeligt fejlklassificeret som værende meget varmere, hvilket fik astronomer til at tro, at alle tre planeter var for tæt på hinanden og derfor for varme til at understøtte liv.

Emily Gilbert, et medlem af University of Chicago-teamet, sagde under præsentationen af ​​opdagelsen. -

Forskerne håber, at der i fremtiden kan bruges værktøjer som f.eks James Webb rumteleskopsom NASA planlægger at placere i rummet i 2021, vil de være i stand til at afgøre, om planeterne har en atmosfære og kan studere dens sammensætning.

Forskerne brugte computersoftware til at hypotetisk klimamodellering planet TOI 700 d. Da det endnu ikke vides, hvilke gasser der kan være i dens atmosfære, er forskellige muligheder og scenarier blevet testet, herunder muligheder, der antager den moderne Jords atmosfære (77 % nitrogen, 21 % oxygen, metan og kuldioxid), den sandsynlige sammensætning Jordens atmosfære for 2,7 milliarder år siden (mest metan og kuldioxid) og endda Mars-atmosfæren (masser af kuldioxid), som sandsynligvis eksisterede der for 3,5 milliarder år siden.

Fra disse modeller blev det fundet, at hvis TOI 700 ds atmosfære indeholder en kombination af metan, kuldioxid eller vanddamp, kunne planeten være beboelig. Nu skal holdet bekræfte disse hypoteser ved hjælp af det førnævnte Webb-teleskop.

Samtidig viser klimasimuleringer foretaget af NASA, at både Jordens atmosfære og gastryk ikke er nok til at holde flydende vand på overfladen. Hvis vi sætter samme mængde drivhusgasser på TOI 700 d som på Jorden, ville overfladetemperaturen stadig være under nul.

Simuleringer fra alle deltagende hold viser, at planetariske klimaer omkring små og mørke stjerner som TOI 700 dog er meget forskellige fra det, vi oplever på vores Jord.

Interessante nyheder

Det meste af det, vi ved om exoplaneter, eller planeter, der kredser om solsystemet, kommer fra rummet. Den scannede himlen fra 2009 til 2018 og fandt over 2600 planeter uden for vores solsystem.

NASA videregav derefter opdagelsesstafetten til TESS(2)-sonden, der blev opsendt i rummet i april 2018 i dets første driftsår, samt ni hundrede ubekræftede objekter af denne type. På jagt efter planeter, der er ukendte for astronomer, vil observatoriet gennemsøge hele himlen efter at have set nok af 200 XNUMX. de klareste stjerner.

2. Transitsatellit til exoplanetudforskning

TESS bruger en række vidvinkelkamerasystemer. Den er i stand til at studere massen, størrelsen, tætheden og kredsløbet for en stor gruppe mindre planeter. Satellitten arbejder efter metoden fjernsøgning efter lysstyrkefald potentielt peger på planetariske transitter - passage af objekter i kredsløb foran ansigterne på deres forældrestjerner.

De sidste par måneder har været en række yderst interessante opdagelser, dels takket være det stadig relativt nye rumobservatorium, dels ved hjælp af andre instrumenter, herunder jordbaserede. Et par uger før vores møde med Jordens tvilling, var der information om opdagelsen af ​​en planet, der kredsede om to sole, ligesom Tatooine fra Star Wars!

TOI planet 1338 b fundet XNUMX lysår væk, i stjernebilledet af kunstneren. Dens størrelse er mellem størrelserne Neptun og Saturn. Objektet oplever regelmæssige gensidige formørkelser af sine stjerner. De kredser om hinanden i en femten-dages cyklus, den ene lidt større end vores sol og den anden meget mindre.

I juni 2019 dukkede oplysninger op om, at to jordiske planeter blev opdaget bogstaveligt talt i vores baghave i rummet. Dette rapporteres i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Astronomy and Astrophysics. Begge steder er placeret i en ideel zone, hvor der kan dannes vand. De har sandsynligvis en stenet overflade og kredser om Solen, kendt som stjerne i Teegarden (3), beliggende kun 12,5 lysår fra Jorden.

- sagde hovedforfatteren til opdagelsen, Matthias Zechmeister, forskningsstipendiat, Institut for Astrofysik, Universitetet i Göttingen, Tyskland. -

3. Teegarden stjernesystem, visualisering

Til gengæld kredser de spændende ukendte verdener, som TESS opdagede i juli sidste år, omkring UCAC stars4 191-004642, treoghalvfjerds lysår fra Jorden.

Planetsystem med en værtsstjerne, nu mærket som TOI 270, indeholder mindst tre planeter. En af dem, TOI 270 b, lidt større end Jorden, de to andre er mini-Neptuner, der tilhører en klasse af planeter, der ikke findes i vores solsystem. Stjernen er kold og ikke særlig lysstærk, omkring 40 % mindre og mindre massiv end Solen. Dens overfladetemperatur er omkring to tredjedele varmere end vores egen stjernekammerats.

Solsystemet TOI 270 er placeret i kunstnerens konstellation. Planeterne, der udgør den, kredser så tæt på stjernen, at deres baner kan passe ind i Jupiters ledsagende satellitsystem (4).

4. Sammenligning af TOI 270-systemet med Jupiter-systemet

Yderligere udforskning af dette system kan afsløre yderligere planeter. Dem, der kredser længere fra Solen end TOI 270 d, kan være kolde nok til at holde flydende vand og til sidst give liv.

TESS værd at se nærmere på

På trods af det relativt store antal opdagelser af små exoplaneter er de fleste af deres moderstjerner mellem 600 og 3 meter væk. lysår fra Jorden, for langt og for mørkt til detaljerede observationer.

I modsætning til Kepler er TESS's hovedfokus at finde planeter omkring solens nærmeste naboer, der er lyse nok til at blive observeret nu og senere med andre instrumenter. Fra april 2018 til i dag har TESS allerede opdaget over 1500 kandidatplaneter. De fleste af dem er mere end dobbelt så store som Jorden og tager mindre end ti dage at kredse. Som et resultat modtager de meget mere varme end vores planet, og de er for varme til, at flydende vand kan eksistere på deres overflade.

Det er flydende vand, der skal til, for at exoplaneten kan blive beboelig. Det tjener som grobund for kemikalier, der kan interagere med hinanden.

Teoretisk antages det, at eksotiske livsformer kunne eksistere under forhold med højt tryk eller meget høje temperaturer - som det er tilfældet med ekstremofiler fundet nær hydrotermiske åbninger, eller med mikrober skjult næsten en kilometer under den vestantarktiske iskappe.

Imidlertid blev opdagelsen af ​​sådanne organismer muliggjort af det faktum, at folk var i stand til direkte at studere de ekstreme forhold, de lever under. Desværre kunne de ikke opdages i det dybe rum, især fra en afstand af mange lysår.

Søgen efter liv og endda beboelse uden for vores solsystem er stadig helt afhængig af fjernobservation. Synlige flydende vandoverflader, der skaber potentielt gunstige betingelser for liv, kan interagere med atmosfæren ovenfor og skabe fjerndetekterbare biosignaturer, der er synlige med jordbaserede teleskoper. Det kan være gassammensætninger kendt fra Jorden (ilt, ozon, metan, kuldioxid og vanddamp) eller komponenter i den gamle Jords atmosfære, for eksempel for 2,7 milliarder år siden (hovedsageligt metan og kuldioxid, men ikke oxygen). ).

På jagt efter et sted "det helt rigtige" og planeten, der bor der

Siden opdagelsen af ​​51 Pegasi b i 1995 er over XNUMX exoplaneter blevet identificeret. I dag ved vi med sikkerhed, at de fleste af stjernerne i vores galakse og universet er omgivet af planetsystemer. Men kun et par dusin exoplaneter fundet er potentielt beboelige verdener.

Hvad gør en exoplanet beboelig?

Hovedbetingelsen er det allerede nævnte flydende vand på overfladen. For at dette kan lade sig gøre, har vi først og fremmest brug for denne faste overflade, dvs. stenet jordmen også atmosfæren, og tæt nok til at skabe tryk og påvirke temperaturen af ​​vandet.

Du har også brug for højre stjernesom ikke nedbringer for meget stråling på planeten, som blæser atmosfæren væk og ødelægger levende organismer. Hver stjerne, inklusive vores sol, udsender konstant enorme doser af stråling, så det ville uden tvivl være gavnligt for livets eksistens at beskytte sig selv mod det. et magnetfeltsom produceret af Jordens flydende metalkerne.

Men da der kan være andre mekanismer til at beskytte liv mod stråling, er dette kun et ønskeligt element, ikke en nødvendig betingelse.

Traditionelt er astronomer interesserede i livszoner (økosfærer) i stjernesystemer. Det er områder omkring stjernerne, hvor den fremherskende temperatur forhindrer vand i konstant at koge eller fryse. Dette område taler man ofte om. "Goldilocks Zone"fordi “bare lige til livet”, som refererer til motiverne i et populært børneeventyr (5).

5. Livets zone omkring stjernen

Og hvad ved vi indtil videre om exoplaneter?

De opdagelser, der er gjort til dato, viser, at mangfoldigheden af ​​planetsystemer er meget, meget stor. De eneste planeter, som vi vidste noget om for omkring tre årtier siden, var i solsystemet, så vi troede, at små og faste objekter kredser om stjerner, og kun længere fra dem er der reserveret plads til store gasformige planeter.

Det viste sig dog, at der slet ikke er nogen "love" vedrørende planeternes placering. Vi støder på gasgiganter, der nærmest gnider mod deres stjerner (såkaldte varme Jupitere), samt kompakte systemer af relativt små planeter som TRAPPIST-1 (6). Nogle gange bevæger planeter sig i meget excentriske kredsløb omkring dobbeltstjerner, og der er også "vandrende" planeter, højst sandsynligt udstødt fra unge systemer, og svæver frit i det interstellare tomrum.

6. Visualisering af planeterne i TRAPPIST-1 systemet

I stedet for tæt lighed ser vi således stor diversitet. Hvis dette sker på systemniveau, hvorfor skulle exoplanetforhold så ligne alt, hvad vi kender fra det umiddelbare miljø?

Og hvis man går endnu lavere, hvorfor skulle de hypotetiske livsformer ligne dem, vi kender?

Super kategori

Baseret på data indsamlet af Kepler beregnede en NASA-forsker i 2015, at vores galakse selv har milliarder jordlignende planeterI. Mange astrofysikere har understreget, at dette var et konservativt skøn. Yderligere forskning har faktisk vist, at Mælkevejen kunne være hjemsted for 10 milliarder jordplaneter.

Forskere ønskede ikke udelukkende at stole på planeterne fundet af Kepler. Transitmetoden, der bruges i dette teleskop, er bedre egnet til at detektere store planeter (såsom Jupiter) end planeter på størrelse med Jorden. Det betyder, at Keplers data sandsynligvis forfalsker antallet af planeter som vores en smule.

Det berømte teleskop observerede små fald i en stjernes lysstyrke forårsaget af en planet, der passerede foran den. Større objekter blokerer forståeligt nok mere lys fra deres stjerner, hvilket gør dem nemmere at få øje på. Keplers metode var fokuseret på små, ikke de klareste stjerner, hvis masse var omkring en tredjedel af vores sols masse.

Kepler-teleskopet fandt, selvom det ikke var særlig godt til at finde mindre planeter, et ret stort antal såkaldte superjordarter. Dette er navnet på exoplaneter med en masse større end Jorden, men meget mindre end Uranus og Neptun, som er henholdsvis 14,5 og 17 gange tungere end vores planet.

Udtrykket "superjord" refererer således kun til planetens masse, hvilket betyder, at det ikke refererer til overfladeforhold eller beboelighed. Der er også en alternativ betegnelse "gasdværge". Ifølge nogle kan det være mere præcist for objekter i den øverste del af masseskalaen, selvom et andet udtryk er mere almindeligt brugt - den allerede nævnte "mini-Neptun".

De første superjorder blev opdaget Alexander Volshchan i Dalea Fraila om pulsar PSR B1257+12 i 1992. De to ydre planeter i systemet er poltergeistty fobetor - de har en masse på omkring fire gange Jordens masse, som er for lille til at være gasgiganter.

Den første superjord omkring en hovedsekvensstjerne er blevet identificeret af et hold ledet af Eugenio flodeny i 2005. Det drejer sig om Glide 876 og modtog betegnelsen Gliese 876 d (Tidligere blev to gasgiganter på størrelse med Jupiter opdaget i dette system). Dens anslåede masse er 7,5 gange Jordens masse, og omdrejningsperioden omkring den er meget kort, omkring to dage.

Der er endnu varmere objekter i super-jordklassen. For eksempel opdaget i 2004 Det er 55 Kankri, der ligger fyrre lysår væk, kredser om sin stjerne i den korteste cyklus af enhver kendt exoplanet - kun 17 timer og 40 minutter. Med andre ord tager et år ved 55 Cancri e mindre end 18 timer. Exoplaneten kredser omkring 26 gange tættere på sin stjerne end Merkur.

Nærheden til stjernen betyder, at overfladen af ​​55 Cancri e er som indersiden af ​​en højovn med en temperatur på mindst 1760°C! Nye observationer fra Spitzer-teleskopet viser, at 55 Cancri e har en masse 7,8 gange større og en radius lidt mere end det dobbelte af Jorden. Spitzer-resultaterne tyder på, at omkring en femtedel af planetens masse bør bestå af grundstoffer og lette forbindelser, herunder vand. Ved denne temperatur betyder det, at disse stoffer ville være i en "superkritisk" tilstand mellem væske og gas og kunne forlade planetens overflade.

Men super-Jorden er ikke altid så vilde. I juli sidste år opdagede et internationalt hold af astronomer, der brugte TESS, en ny exoplanet af sin art i stjernebilledet Hydra, omkring enogtredive lysår fra Jorden. Vare markeret som GJ 357 d (7) to gange diameteren og seks gange jordens masse. Den ligger i yderkanten af ​​stjernens boligområde. Forskere mener, at der kan være vand på overfladen af ​​denne superjord.

hun sagde Diana Kosakovskyog forskningsstipendiat ved Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland.

7. Planet GJ 357 d — visualisering

Et system i kredsløb om en dværgstjerne, omkring en tredjedel af størrelsen og massen af ​​vores egen Sol og 40 % koldere, suppleres af jordiske planeter. GJ 357 b og endnu en superjord GJ 357 s. Undersøgelsen af ​​systemet blev offentliggjort den 31. juli 2019 i tidsskriftet Astronomy and Astrophysics.

Sidste september rapporterede forskere, at en nyopdaget superjord, 111 lysår væk, er "den bedste habitatkandidat, der i øjeblikket er kendt." Opdaget i 2015 af Kepler-teleskopet. K2-18b (8) meget forskellig fra vores hjemmeplanet. Den har mere end otte gange sin masse, hvilket betyder, at den enten er en iskæmpe som Neptun eller en klippeverden med en tæt, brintrig atmosfære.

K2-18b's kredsløb er syv gange tættere på sin stjerne end Jordens afstand fra Solen. Men da objektet kredser om en mørkerød M-dværg, er denne bane i en zone, der potentielt er gunstig for liv. Foreløbige modeller forudsiger, at temperaturer på K2-18b varierer fra -73 til 46°C, og hvis objektet har omtrent samme reflektionsevne som Jorden, bør dets gennemsnitstemperatur svare til vores.

– sagde en astronom fra University College London under en pressekonference, Angelos Ciaras.

Det er svært at være som jorden

En jordanalog (også kaldet en jordtvilling eller jordlignende planet) er en planet eller måne med miljøforhold svarende til dem, der findes på Jorden.

De tusindvis af hidtil opdagede exoplanetariske stjernesystemer er forskellige fra vores solsystem, hvilket bekræfter den såkaldte sjældne jordarters hypoteseI. Filosoffer påpeger dog, at universet er så enormt, at der et eller andet sted må være en planet næsten identisk med vores. Det er muligt, at det i en fjern fremtid vil være muligt at bruge teknologi til kunstigt at opnå analoger af Jorden ved den såkaldte. . Moderigtigt nu multiteori teori de foreslår også, at et jordisk modstykke kunne eksistere i et andet univers, eller endda være en anden version af selve Jorden i et parallelt univers.

I november 2013 rapporterede astronomer, at der baseret på data fra Kepler-teleskopet og andre missioner kunne være op til 40 milliarder planeter på størrelse med Jorden i den beboelige zone af sollignende stjerner og røde dværge i Mælkevejen.

Den statistiske fordeling viste, at den nærmeste af dem ikke kan fjernes fra os mere end tolv lysår. I samme år blev flere kandidater opdaget af Kepler med diametre mindre end 1,5 gange Jordens radius bekræftet at være kredsende stjerner i den beboelige zone. Det var dog først i 2015, at den første jordnære kandidat blev annonceret – egzoplanet Kepler-452b.

Sandsynligheden for at finde en jordanalog afhænger hovedsageligt af de egenskaber, du ønsker at være som. Standard, men ikke absolutte betingelser: planetstørrelse, overfladetyngdekraft, forældrestjernestørrelse og -type (dvs. solanalog), orbital afstand og stabilitet, aksial hældning og rotation, lignende geografi, tilstedeværelse af oceaner, atmosfære og klima, stærk magnetosfære. .

Hvis der fandtes komplekst liv der, kunne skove dække det meste af planetens overflade. Hvis intelligent liv eksisterede, kunne nogle områder urbaniseres. Men søgen efter nøjagtige analogier med Jorden kan være misvisende på grund af meget specifikke omstændigheder på og omkring Jorden, for eksempel påvirker Månens eksistens mange fænomener på vores planet.

Planetary Habitability Laboratory ved University of Puerto Rico i Arecibo udarbejdede for nylig en liste over kandidater til jordanaloger (9). Oftest begynder denne type klassifikation med størrelse og masse, men dette er et illusorisk kriterium, givet for eksempel Venus, som er tæt på os, som er næsten samme størrelse som Jorden, og hvilke forhold der hersker på den. , det er kendt.

9. Lovende exoplaneter - potentielle analoger af Jorden ifølge Planetary Habitability Laboratory

Et andet ofte citeret kriterium er, at jordanalogen skal have lignende overfladegeologi. De nærmeste kendte eksempler er Mars og Titan, og selvom der er ligheder med hensyn til topografi og sammensætning af overfladelagene, er der også væsentlige forskelle, såsom temperatur.

Mange overfladematerialer og landformer opstår jo kun som et resultat af interaktion med vand (for eksempel ler og sedimentære bjergarter) eller som et biprodukt af liv (for eksempel kalksten eller kul), interaktion med atmosfæren, vulkansk aktivitet eller menneskelig indgriben.

Således skal en sand analog af Jorden skabes gennem lignende processer, have en atmosfære, vulkaner, der interagerer med overfladen, flydende vand og en eller anden form for liv.

For atmosfærens vedkommende antages også drivhuseffekten. Til sidst anvendes overfladetemperaturen. Det er påvirket af klimaet, som igen er påvirket af planetens kredsløb og rotation, som hver især introducerer nye variabler.

Et andet kriterium for en ideel analog til den livgivende jord er, at den skal kredsløb om solanalogen. Dette element kan dog ikke retfærdiggøres fuldt ud, da et gunstigt miljø er i stand til at give det lokale udseende af mange forskellige typer stjerner.

For eksempel i Mælkevejen er de fleste stjerner mindre og mørkere end Solen. En af dem blev nævnt tidligere TRAPPIST-1, er placeret i en afstand af 10 lysår i stjernebilledet Vandmanden og er omkring 2 gange mindre og er 1. gange mindre lysstærk end vores Sol, men der er mindst seks terrestriske planeter i dens beboelige zone. Disse forhold kan virke ugunstige for livet, som vi kender det, men TRAPPIST-XNUMX har sandsynligvis et længere liv foran os end vores stjerne, så livet har stadig masser af tid til at udvikle sig der.

Vand dækker 70 % af Jordens overflade og betragtes som en af ​​de jernbetingelser for eksistensen af ​​livsformer, vi kender. Mest sandsynligt er vandverdenen en planet Kepler-22p, der ligger i den beboelige zone af en sollignende stjerne, men meget større end Jorden, forbliver dens faktiske kemiske sammensætning ukendt.

Udført i 2008 af en astronom Michaela Meyerog fra University of Arizona viser undersøgelser af kosmisk støv i nærheden af ​​nydannede stjerner som Solen, at 20 til 60 % af Solens analoger har vi beviser for dannelsen af ​​klippeplaneter i processer svarende til dem, der førte til dannelsen af Jorden.

I 2009 city Alan Boss fra Carnegie Institute of Science foreslog, at kun i vores galakse kan Mælkevejen eksistere 100 milliarder jordlignende planeterh.

I 2011 konkluderede NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), også baseret på observationer fra Kepler-missionen, at cirka 1,4 til 2,7 % af alle sollignende stjerner skulle kredse om planeter på størrelse med Jorden i beboelige zoner. Det betyder, at der kan være 2 milliarder galakser alene i Mælkevejsgalaksen, og forudsat at dette skøn er sandt for alle galakser, kan der endda være 50 milliarder galakser i det observerbare univers. 100 kvintillioner.

I 2013 foreslog Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ved hjælp af en statistisk analyse af yderligere Kepler-data, at der er mindst 17 milliarder planeter Jordens størrelse - uden at tage hensyn til deres placering i boligområder. En undersøgelse fra 2019 viste, at planeter på størrelse med Jorden kunne kredse om en af ​​seks sollignende stjerner.

Mønster på lighed

Earth Similarity Index (ESI) er et foreslået mål for ligheden mellem et planetarisk objekt eller en naturlig satellit med Jorden. Den blev designet på en skala fra nul til en, med Jorden tildelt værdien en. Parameteren er beregnet til at lette sammenligningen af ​​planeter i store databaser.

ESI, foreslået i 2011 i tidsskriftet Astrobiology, kombinerer information om en planets radius, tæthed, hastighed og overfladetemperatur.

Hjemmeside vedligeholdt af en af ​​forfatterne til artiklen fra 2011, Abla Mendes fra University of Puerto Rico, giver sine beregninger af indekser for forskellige exoplanetariske systemer. Mendesas ESI beregnes ved hjælp af formlen vist i illustration 10hvor x_i deres_i0 er det udenjordiske legemes egenskaber i forhold til Jorden, v_i den vægtede eksponent for hver egenskab og det samlede antal egenskaber. Det blev bygget på grundlag Breya-Curtis lighedsindeks.

Den vægt, der er tildelt hver ejendom, w_i, er enhver mulighed, der kan vælges for at fremhæve visse funktioner frem for andre, eller for at opnå ønskede indeks- eller rangeringstærskler. Hjemmesiden kategoriserer også, hvad den beskriver som muligheden for at leve på exoplaneter og exo-måner efter tre kriterier: placering, ESI og forslag til muligheden for at holde organismer i fødekæden.

Som et resultat blev det for eksempel vist, at den næststørste ESI i solsystemet tilhører Mars og er 0,70. Nogle af de exoplaneter, der er anført i denne artikel, overstiger dette tal, og nogle er for nylig opdaget Tigarden f den har den højeste ESI af enhver bekræftet exoplanet på 0,95.

Når vi taler om jordlignende og beboelige exoplaneter, må vi ikke glemme muligheden for beboelige exoplaneter eller satellit-exoplaneter.

Eksistensen af ​​nogen naturlige ekstrasolare satellitter er endnu ikke bekræftet, men i oktober 2018 Prof. David Kipping annoncerede opdagelsen af ​​en potentiel exomoon, der kredser om objektet Kepler-1625p.

Store planeter i solsystemet, såsom Jupiter og Saturn, har store måner, der er levedygtige i nogle henseender. Som følge heraf har nogle videnskabsmænd foreslået, at store ekstrasolare planeter (og binære planeter) kan have tilsvarende store potentielt beboelige satellitter. En måne med tilstrækkelig masse er i stand til at understøtte en titanlignende atmosfære såvel som flydende vand på overfladen.

Af særlig interesse i denne henseende er massive ekstrasolare planeter, der vides at være i den beboelige zone (såsom Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b og HD 37124 c), da de potentielt har naturlige satellitter med flydende vand på overfladen.

Livet omkring en rød eller hvid stjerne?

Bevæbnet med næsten to årtiers opdagelser i exoplaneternes verden er astronomer allerede begyndt at danne sig et billede af, hvordan en beboelig planet kan se ud, selvom de fleste har fokuseret på det, vi allerede ved: en jordlignende planet, der kredser om en gul dværg som vores. Solen, klassificeret som en G-type hovedsekvensstjerne. Hvad med mindre røde M-stjerner, som der er mange flere af i vores galakse?

Hvordan ville vores hjem være, hvis det kredsede om en rød dværg? Svaret er lidt jordlignende og stort set ikke jordagtigt.

Fra overfladen af ​​sådan en imaginær planet ville vi først og fremmest se en meget stor sol. Det ser ud til, at halvanden til tre gange mere end hvad vi har for øjnene nu, givet kredsløbets nærhed. Som navnet antyder, vil solen lyse rødt på grund af dens køligere temperatur.

Røde dværge er dobbelt så varme som vores sol. I starten kan sådan en planet virke lidt fremmed for Jorden, men ikke chokerende. De virkelige forskelle bliver først tydelige, når vi indser, at de fleste af disse objekter roterer synkront med stjernen, så den ene side vender altid mod dens stjerne, ligesom vores måne gør mod Jorden.

Det betyder, at den anden side forbliver rigtig mørk, da den ikke har adgang til en lyskilde – i modsætning til Månen, der er let oplyst af Solen fra den anden side. Faktisk er den generelle antagelse, at den del af planeten, der forblev i evigt dagslys, ville brænde ud, og den, der kastede sig ud i evig nat, ville fryse. Dog... det burde ikke være sådan.

I årevis udelukkede astronomer den røde dværgregion som Jordens jagtmarker, idet de troede, at opdeling af planeten i to helt forskellige dele ikke ville gøre nogen af ​​dem ubeboelige. Nogle bemærker dog, at atmosfæriske verdener vil have en specifik cirkulation, der vil få tykke skyer til at samle sig på solsiden for at forhindre intens stråling i at brænde overfladen. Cirkulerende strømme ville også distribuere varme over hele planeten.

Derudover kunne denne fortykkelse af atmosfæren give vigtig dagbeskyttelse mod andre strålingsfarer. Unge røde dværge er meget aktive i de første par milliarder år af deres aktivitet og udsender blus og ultraviolet stråling.

Tykke skyer vil sandsynligvis beskytte potentielt liv, selvom hypotetiske organismer er mere tilbøjelige til at gemme sig dybt i planetariske farvande. Faktisk mener forskere i dag, at stråling, for eksempel i det ultraviolette område, ikke forhindrer udviklingen af ​​organismer. Det tidlige liv på Jorden, hvorfra alle de organismer, vi kender, inklusive homo sapiens, stammer fra, udviklede sig trods alt under forhold med stærk UV-stråling.

Dette svarer til de forhold, der er accepteret på den nærmeste jordlignende exoplanet, vi kender. Astronomer fra Cornell University siger, at livet på Jorden har oplevet stærkere stråling end kendt fra Proxima-b.

Proxima-b, der ligger kun 4,24 lysår fra solsystemet og den nærmeste jordlignende klippeplanet, vi kender (selvom vi næsten intet ved om den), modtager 250 gange flere røntgenstråler end Jorden. Det kan også opleve dødelige niveauer af ultraviolet stråling på overfladen.

Proxima-b-lignende forhold menes at eksistere for TRAPPIST-1, Ross-128b (næsten elleve lysår fra Jorden i stjernebilledet Jomfruen) og LHS-1140 b (fyrre lysår fra Jorden i stjernebilledet Cetus). systemer.

Andre antagelser vedrører fremkomst af potentielle organismer. Da en mørkerød dværg ville udsende meget mindre lys, antages det, at hvis planeten, der kredser om den, indeholdt organismer, der ligner vores planter, ville de skulle absorbere lys over et meget bredere bølgelængdeområde for fotosyntese, hvilket ville betyde, at "exoplaneter" kunne være næsten sort efter vores mening (se også: ). Det er dog værd at indse her, at planter med en anden farve end grøn også er kendt på Jorden, der absorberer lys lidt anderledes.

For nylig har forskere været interesseret i en anden kategori af objekter - hvide dværge, der i størrelse svarer til Jorden, som strengt taget ikke er stjerner, men som skaber et relativt stabilt miljø omkring dem, der udstråler energi i milliarder af år, hvilket gør dem til spændende mål for exoplanetarisk forskning. .

Deres lille størrelse og, som et resultat, det store transitsignal fra en mulig exoplanet gør det muligt at observere potentielle klippefyldte planetariske atmosfærer, hvis nogen, med den nye generation af teleskoper. Astronomer ønsker at bruge alle bygget og planlagte observatorier, inklusive James Webb-teleskopet, terrestriske Ekstremt stort teleskopsåvel som fremtiden Oprindelse, HabEx i LOUVOIRhvis de opstår.

Der er ét problem i dette vidunderligt ekspanderende område af exoplanetforskning, forskning og udforskning, ubetydeligt i øjeblikket, men et problem, der kan blive presserende med tiden. Nå, hvis det, takket være flere og mere avancerede instrumenter, endelig lykkes os at opdage en exoplanet - Jordens tvilling, der opfylder alle de komplekse krav, fyldt med vand, luft og temperatur helt rigtigt, og denne planet vil se "fri" ud. , så uden teknologi, der gør det muligt at flyve dertil på et rimeligt tidspunkt, at indse, at det kan være en pine.

Men heldigvis har vi ikke et sådant problem endnu.