deurweekte aarde
inhoud
In Januarie 2020 het NASA berig dat die TESS-ruimtetuig sy eerste potensieel bewoonbare aard-grootte eksoplaneet ontdek het wat om 'n ster omtrent 100 ligjare weg wentel.
Die planeet is deel TOI 700 stelsel (TOI staan vir TESS Voorwerpe van belang) is 'n klein, relatief koue ster, d.w.s. 'n dwerg van spektrale klas M, in die sterrebeeld Goudvis, wat slegs sowat 40% van die massa en grootte van ons Son en die helfte van die temperatuur van sy oppervlak het.
Voorwerp genoem TOI 700 d en is een van drie planete wat om sy middelpunt wentel, die verste daarvan, en elke 37 dae 'n pad om 'n ster verbysteek. Dit is op so 'n afstand van TOI 700 geleë dat dit teoreties in staat is om vloeibare water, geleë in die bewoonbare sone, staande te hou. Dit ontvang ongeveer 86% van die energie wat ons Son aan die Aarde gee.
Omgewingssimulasies wat deur die navorsers geskep is met behulp van data van die Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) het egter getoon dat TOI 700 d baie anders as die Aarde kan optree. Omdat dit gesinchroniseer met sy ster roteer (wat beteken dat die een kant van die planeet altyd in daglig is en die ander in duisternis), kan die manier waarop wolke vorm en die wind waai vir ons 'n bietjie eksoties wees.
1. Vergelyking van die Aarde en TOI 700 d, met visualisering van die Aarde se stelsel van kontinente op 'n eksoplaneet
Sterrekundiges het hul ontdekking met die hulp van NASA bevestig. Spitzer-ruimteteleskoopwat pas sy aktiwiteit voltooi het. Aanvanklik is Toi 700 verkeerd geklassifiseer as baie warmer, wat sterrekundiges laat glo het dat al drie planete te naby aan mekaar was en dus te warm was om lewe te onderhou.
Emily Gilbert, 'n lid van die Universiteit van Chicago-span, tydens die aanbieding van die ontdekking gesê. -
Die navorsers hoop dat in die toekoms gereedskap soos James Webb-ruimteteleskoopwat NASA beplan om in 2021 in die ruimte te plaas, sal hulle kan bepaal of die planete 'n atmosfeer het en die samestelling daarvan kan bestudeer.
Die navorsers het rekenaarsagteware gebruik om hipotetiese klimaatmodellering planeet TOI 700 d. Aangesien dit nog nie bekend is watter gasse in sy atmosfeer kan wees nie, is verskeie opsies en scenario's getoets, insluitend opsies wat die moderne Aarde se atmosfeer veronderstel (77% stikstof, 21% suurstof, metaan en koolstofdioksied), die waarskynlike samestelling Aarde se atmosfeer 2,7 miljard jaar gelede (meestal metaan en koolstofdioksied) en selfs die Mars-atmosfeer (baie koolstofdioksied), wat waarskynlik 3,5 miljard jaar gelede daar bestaan het.
Uit hierdie modelle is gevind dat as TOI 700 d se atmosfeer 'n kombinasie van metaan, koolstofdioksied of waterdamp bevat, die planeet bewoonbaar kan wees. Nou moet die span hierdie hipoteses bevestig deur die voorgenoemde Webb-teleskoop te gebruik.
Terselfdertyd toon klimaatsimulasies wat deur NASA uitgevoer is dat beide die Aarde se atmosfeer en gasdruk nie genoeg is om vloeibare water op sy oppervlak te hou nie. As ons dieselfde hoeveelheid kweekhuisgasse op TOI 700 d plaas as op Aarde, sal die oppervlaktemperatuur steeds onder nul wees.
Simulasies deur alle deelnemende spanne toon dat die klimaat van planete rondom klein en donker sterre soos TOI 700 egter baie verskil van wat ons op ons Aarde ervaar.
Interessante nuus
Die meeste van wat ons weet van eksoplanete, of planete wat om die sonnestelsel wentel, kom uit die ruimte. Dit het die lug van 2009 tot 2018 geskandeer en meer as 2600 XNUMX planete buite ons sonnestelsel gevind.
NASA het toe die ontdekkingsstok oorgedra aan die TESS(2)-sonde, wat in April 2018 in sy eerste bedryfsjaar na die ruimte gelanseer is, asook negehonderd onbevestigde voorwerpe van hierdie tipe. Op soek na planete wat onbekend is aan sterrekundiges, sal die sterrewag die hele lug deursoek, nadat hy genoeg van 200 XNUMX gesien het. die helderste sterre.
2. Transitsatelliet vir eksoplaneetverkenning
TESS gebruik 'n reeks wyehoekkamerastelsels. Dit is in staat om die massa, grootte, digtheid en wentelbaan van 'n groot groep klein planete te bestudeer. Die satelliet werk volgens die metode afstandsoektog vir helderheidsdalings moontlik daarop wys planetêre deurgange - die deurgang van voorwerpe in 'n wentelbaan voor die gesigte van hul moedersterre.
Die laaste paar maande was 'n reeks uiters interessante ontdekkings, deels danksy die nog relatief nuwe ruimtesterrewag, deels met die hulp van ander instrumente, insluitend grondgebaseerde instrumente. In die weke wat voorafgegaan het tot ons ontmoeting met die Aarde se tweeling, het woord uitgekom oor die ontdekking van 'n planeet wat om twee sonne wentel, net soos Tatooine van Star Wars!
TOI planeet 1338 b gevind XNUMX ligjare weg, in die konstellasie van die Kunstenaar. Sy grootte is tussen die groottes van Neptunus en Saturnus. Die voorwerp ervaar gereelde wedersydse verduisterings van sy sterre. Hulle wentel om mekaar op 'n vyftien dae lange siklus, een effens groter as ons Son en die ander baie kleiner.
In Junie 2019 het inligting verskyn dat twee aardse-tipe planete letterlik in ons ruimte-agterplaas ontdek is. Dit word berig in 'n artikel wat in die vaktydskrif Astronomy and Astrophysics gepubliseer is. Albei terreine is in 'n ideale sone geleë waar water kan vorm. Hulle het waarskynlik 'n rotsagtige oppervlak en wentel om die Son, bekend as Teegarden se ster (3), net 12,5 ligjare van die aarde af geleë.
- het die hoofskrywer van die ontdekking gesê, Matthias Zechmeister, Navorsingsgenoot, Instituut vir Astrofisika, Universiteit van Göttingen, Duitsland. -
3. Teegarden sterrestelsel, visualisering
Op hul beurt draai die intrigerende onbekende wêrelde wat TESS verlede Julie ontdek het om UCAC stars4 191-004642, drie-en-sewentig ligjare van die aarde af.
Planetêre stelsel met 'n gasheerster, nou gemerk as TOI 270, bevat ten minste drie planete. Een van hulle, TOI 270 bl, effens groter as die Aarde, die ander twee is mini-Neptunes, wat aan 'n klas planete behoort wat nie in ons sonnestelsel bestaan nie. Die ster is koud en nie baie helder nie, ongeveer 40% kleiner en minder massief as die Son. Sy oppervlaktemperatuur is ongeveer twee derdes warmer as dié van ons eie sterre metgesel.
Die sonnestelsel TOI 270 is in die konstellasie van die Kunstenaar geleë. Die planete waaruit dit bestaan, wentel so naby aan die ster dat hul wentelbane in Jupiter se metgesel-satellietstelsel kan inpas (4).
4. Vergelyking van die TOI 270-stelsel met die Jupiter-stelsel
Verdere verkenning van hierdie stelsel kan bykomende planete aan die lig bring. Diegene wat verder van die Son af wentel as TOI 270 d kan koud genoeg wees om vloeibare water te hou en uiteindelik lewe te gee.
TESS die moeite werd om van nader te kyk
Ten spyte van die relatief groot aantal ontdekkings van klein eksoplanete, is die meeste van hul moedersterre tussen 600 en 3 meter ver. ligjare van die aarde af, te ver en te donker vir gedetailleerde waarneming.
Anders as Kepler, is TESS se hooffokus om planete rondom die son se naaste bure te vind wat helder genoeg is om nou en later met ander instrumente waargeneem te word. Van April 2018 tot hede het TESS reeds ontdek meer as 1500 kandidaatplanete. Die meeste van hulle is meer as twee keer so groot soos die Aarde en neem minder as tien dae om te wentel. Gevolglik ontvang hulle baie meer hitte as ons planeet, en hulle is te warm vir vloeibare water om op hul oppervlak te bestaan.
Dit is vloeibare water wat nodig is sodat die eksoplaneet bewoonbaar kan word. Dit dien as 'n teelaarde vir chemikalieë wat met mekaar kan inwerk.
Teoreties word daar geglo dat eksotiese lewensvorme kan bestaan in toestande van hoë druk of baie hoë temperature - soos die geval is met ekstremofiele wat naby hidrotermiese ventilasies gevind word, of met mikrobes wat amper 'n kilometer onder die Wes-Antarktiese ys versteek is.
Die ontdekking van sulke organismes is egter moontlik gemaak deur die feit dat mense die uiterste toestande waarin hulle leef direk kon bestudeer. Ongelukkig kon hulle nie in die diep ruimte opgespoor word nie, veral nie op 'n afstand van baie ligjare nie.
Die soeke na lewe en selfs bewoning buite ons sonnestelsel is nog geheel en al afhanklik van afstandwaarneming. Sigbare vloeibare wateroppervlaktes wat potensieel gunstige toestande vir lewe skep, kan interaksie hê met die atmosfeer hierbo, wat op afstand waarneembare biosignatures skep wat sigbaar is met grondgebaseerde teleskope. Dit kan gassamestellings wees wat van die Aarde af bekend is (suurstof, osoon, metaan, koolstofdioksied en waterdamp) of komponente van die antieke Aarde se atmosfeer, byvoorbeeld 2,7 miljard jaar gelede (hoofsaaklik metaan en koolstofdioksied, maar nie suurstof nie). ).
Op soek na 'n plek "net reg" en die planeet wat daar woon
Sedert die ontdekking van 51 Pegasi b in 1995, is meer as XNUMX eksoplanete geïdentifiseer. Vandag weet ons vir seker dat die meeste van die sterre in ons sterrestelsel en die heelal deur planetêre stelsels omring word. Maar slegs 'n paar dosyn eksoplanete wat gevind is, is potensieel bewoonbare wêrelde.
Wat maak 'n eksoplaneet bewoonbaar?
Die hoofvoorwaarde is die reeds genoemde vloeibare water op die oppervlak. Om dit moontlik te maak, het ons eerstens hierdie soliede oppervlak nodig, d.w.s. klipperige grondmaar ook die atmosfeer, en dig genoeg om druk te skep en die temperatuur van die water te beïnvloed.
Jy benodig ook regte sterwat nie te veel straling op die planeet loslaat nie, wat die atmosfeer wegwaai en lewende organismes vernietig. Elke ster, insluitend ons Son, straal voortdurend groot dosisse straling uit, so dit sal ongetwyfeld voordelig wees vir die bestaan van lewe om homself daarteen te beskerm. 'n magneetveldsoos geproduseer deur die Aarde se vloeibare metaalkern.
Aangesien daar egter ander meganismes kan wees om lewe teen bestraling te beskerm, is dit slegs 'n wenslike element, nie 'n noodsaaklike voorwaarde nie.
Tradisioneel stel sterrekundiges belang in lewensones (ekosfere) in sterrestelsels. Dit is streke rondom die sterre waar die heersende temperatuur verhoed dat water voortdurend kook of vries. Daar word dikwels oor hierdie area gepraat. "Zlatovlaski-sone"want “net reg vir die lewe”, wat verwys na die motiewe van ’n gewilde kindersprokie (5).
5. Die sone van lewe rondom die ster
En wat weet ons tot dusver van eksoplanete?
Die ontdekkings wat tot dusver gemaak is, toon dat die diversiteit van planetêre stelsels baie, baie groot is. Die enigste planete waarvan ons omtrent drie dekades gelede iets geweet het, was in die sonnestelsel, so ons het gedink dat klein en soliede voorwerpe om sterre wentel, en net verder van hulle af is daar ruimte wat vir groot gasvormige planete gereserveer is.
Dit het egter geblyk dat daar glad nie “wette” is oor die ligging van die planete nie. Ons kom gasreuse teë wat amper teen hul sterre vryf (sogenaamde warm Jupiters), asook kompakte stelsels van relatief klein planete soos TRAPPIST-1 (6). Soms beweeg planete in baie eksentrieke wentelbane om dubbelsterre, en daar is ook "dwalende" planete, heel waarskynlik uit jong stelsels uitgestoot, wat vrylik in die interstellêre leemte dryf.
6. Visualisering van die planete van die TRAPPIST-1-stelsel
Dus, in plaas van noue ooreenkoms, sien ons groot diversiteit. As dit op sisteemvlak gebeur, hoekom moet eksoplaneettoestande lyk soos alles wat ons uit die onmiddellike omgewing ken?
En, selfs laer, hoekom moet die vorme van hipotetiese lewe soortgelyk wees aan dié wat aan ons bekend is?
Super kategorie
Op grond van die data wat deur Kepler ingesamel is, het 'n NASA-wetenskaplike in 2015 bereken dat ons sterrestelsel self miljard aardagtige planeteI. Baie astrofisici het beklemtoon dat dit 'n konserwatiewe skatting was. Inderdaad, verdere navorsing het getoon dat die Melkweg die tuiste kan wees 10 biljoen aardplanete.
Wetenskaplikes wou nie net staatmaak op die planete wat deur Kepler gevind is nie. Die deurgangsmetode wat in hierdie teleskoop gebruik word, is beter geskik om groot planete (soos Jupiter) op te spoor as planete van die grootte van die aarde. Dit beteken dat Kepler se data waarskynlik die aantal planete soos ons s'n 'n bietjie vervals.
Die beroemde teleskoop het klein dalings in die helderheid van 'n ster waargeneem wat veroorsaak word deur 'n planeet wat voor hom verbybeweeg. Groter voorwerpe blokkeer verstaanbaar meer lig van hul sterre, wat dit makliker maak om hulle raak te sien. Kepler se metode was gefokus op klein, nie die helderste sterre nie, waarvan die massa ongeveer een derde van die massa van ons Son was.
Die Kepler-teleskoop, hoewel nie baie goed om klein planete te vind nie, het 'n redelike groot aantal sogenaamde super-aarde gevind. Dit is die naam van eksoplanete met 'n massa groter as die Aarde, maar baie minder as Uranus en Neptunus, wat onderskeidelik 14,5 en 17 keer swaarder as ons planeet is.
Dus, die term "super-aarde" verwys slegs na die massa van die planeet, wat beteken dit verwys nie na oppervlaktoestande of bewoonbaarheid nie. Daar is ook 'n alternatiewe term "gasdwerge". Volgens sommige is dit dalk meer akkuraat vir voorwerpe in die boonste deel van die massaskaal, hoewel 'n ander term meer algemeen gebruik word - die reeds genoemde "mini-Neptunus".
Die eerste super-aarde is ontdek Alexander Volshchan i Dalea Fraila rondom pulsar PSR B1257+12 in 1992. Die twee buitenste planete van die stelsel is poltergeysty fobetor - hulle het 'n massa van ongeveer vier keer die massa van die Aarde, wat te klein is om gasreuse te wees.
Die eerste super-aarde rondom 'n hoofreeksster is geïdentifiseer deur 'n span onder leiding van Eugenio riviery in 2005. Dit draai om Gliese 876 en het die aanwysing ontvang Gliese 876 d (Vroeër is twee Jupiter-grootte gasreuse in hierdie stelsel ontdek). Sy geskatte massa is 7,5 keer die massa van die Aarde, en die tydperk van omwenteling rondom dit is baie kort, sowat twee dae.
Daar is selfs warmer voorwerpe in die super-Aarde-klas. Byvoorbeeld, in 2004 ontdek 55 Kankri is, wat veertig ligjaar verder geleë is, wentel om sy ster in die kortste siklus van enige bekende eksoplaneet – slegs 17 uur en 40 minute. Met ander woorde, 'n jaar op 55 Cancri e neem minder as 18 uur. Die eksoplaneet wentel ongeveer 26 keer nader aan sy ster as Mercurius.
Die nabyheid aan die ster beteken dat die oppervlak van 55 Cancri e soos die binnekant van 'n hoogoond met 'n temperatuur van minstens 1760°C is! Nuwe waarnemings van die Spitzer-teleskoop toon dat 55 Cancri e 'n massa het wat 7,8 keer groter is en 'n radius effens meer as twee keer dié van die Aarde. Die Spitzer-resultate dui daarop dat ongeveer een vyfde van die planeet se massa uit elemente en ligte verbindings, insluitend water, moet bestaan. By hierdie temperatuur beteken dit dat hierdie stowwe in 'n "superkritiese" toestand tussen vloeistof en gas sal wees en die oppervlak van die planeet kan verlaat.
Maar super-aarde is nie altyd so wild nie.Verlede Julie het 'n internasionale span sterrekundiges wat TESS gebruik, 'n nuwe eksoplaneet van sy soort ontdek in die sterrebeeld Hydra, ongeveer een-en-dertig ligjare van die aarde af. Item gemerk as GJ 357 d (7) twee keer die deursnee en ses keer die massa van die Aarde. Dit is aan die buitenste rand van die ster se woongebied geleë. Wetenskaplikes glo dat daar water op die oppervlak van hierdie super-aarde kan wees.
sy het gese Diana Kosakofsken Navorsingsgenoot by die Max Planck Instituut vir Sterrekunde in Heidelberg, Duitsland.
7. Planeet GJ 357 d - visualisering
’n Stelsel in ’n wentelbaan om ’n dwergster, sowat een derde van die grootte en massa van ons eie Son en 40% kouer, word aangevul deur aardplanete. GJ 357 b en nog 'n super aarde GJ 357 s. Die studie van die stelsel is op 31 Julie 2019 in die joernaal Astronomy and Astrophysics gepubliseer.
Verlede September het navorsers berig dat 'n nuut ontdekte super-aarde, 111 ligjare weg, "die beste habitatkandidaat tot dusver bekend is." In 2015 deur die Kepler-teleskoop ontdek. K2-18b (8) baie anders as ons tuisplaneet. Dit het meer as agt keer sy massa, wat beteken dit is óf 'n ysreus soos Neptunus óf 'n rotsagtige wêreld met 'n digte, waterstofryke atmosfeer.
Die wentelbaan van K2-18b is sewe keer nader aan sy ster as die Aarde se afstand vanaf die Son. Aangesien die voorwerp egter om 'n donkerrooi M-dwerg wentel, is hierdie wentelbaan in 'n sone wat potensieel gunstig is vir lewe. Voorlopige modelle voorspel dat temperature op K2-18b wissel van -73 tot 46°C, en as die voorwerp omtrent dieselfde reflektiwiteit as die Aarde het, behoort sy gemiddelde temperatuur soortgelyk aan ons s'n te wees.
– het 'n sterrekundige van University College London tydens 'n perskonferensie gesê, Angelos Ciaras.
Dit is moeilik om soos die aarde te wees
'n Aarde-analoog (ook genoem 'n Aarde-tweeling of Aarde-agtige planeet) is 'n planeet of maan met omgewingstoestande soortgelyk aan dié wat op Aarde voorkom.
Die duisende eksoplanetêre sterstelsels wat tot dusver ontdek is, verskil van ons sonnestelsel, wat die sg. seldsame aarde hipoteseI. Filosowe wys egter daarop dat die heelal so groot is dat daar iewers 'n planeet byna identies aan ons s'n moet wees. Dit is moontlik dat dit in die verre toekoms moontlik sal wees om die tegnologie te gebruik om analoë van die Aarde kunsmatig te verkry deur die sogenaamde. . Nou modieus multiteorie teorie hulle stel ook voor dat 'n aardse eweknie in 'n ander heelal kan bestaan, of selfs 'n ander weergawe van die Aarde self in 'n parallelle heelal kan wees.
In November 2013 het sterrekundiges gerapporteer dat, gegrond op data van die Kepler-teleskoop en ander sendings, daar tot 40 miljard Aarde-grootte planete in die bewoonbare sone van sonagtige sterre en rooi dwerge in die Melkwegsterrestelsel kan wees.
Die statistiese verspreiding het getoon dat die naaste van hulle nie meer as twaalf ligjare van ons verwyder kan word nie. In dieselfde jaar is bevestig dat verskeie kandidate wat deur Kepler ontdek is met deursnee minder as 1,5 keer die radius van die Aarde, wentelende sterre in die bewoonbare sone is. Dit was egter eers in 2015 dat die eerste naby-aan-aarde-kandidaat aangekondig is - egzoplanetę Kepler-452b.
Die waarskynlikheid om 'n Aarde-analoog te vind, hang hoofsaaklik af van die eienskappe wat jy wil hê. Standaard maar nie absolute toestande nie: planeetgrootte, oppervlakswaartekrag, moederstergrootte en -tipe (d.i. sonanaloog), baanafstand en stabiliteit, aksiale kanteling en rotasie, soortgelyke geografie, teenwoordigheid van oseane, atmosfeer en klimaat, sterk magnetosfeer. .
As daar komplekse lewe bestaan het, kon woude die grootste deel van die planeet se oppervlak bedek. As intelligente lewe bestaan het, kon sommige gebiede verstedelik wees. Die soeke na presiese analogieë met die Aarde kan egter misleidend wees weens baie spesifieke omstandighede op en om die Aarde, byvoorbeeld die bestaan van die Maan beïnvloed baie verskynsels op ons planeet.
Die Planetary Habitability Laboratory aan die Universiteit van Puerto Rico by Arecibo het onlangs 'n lys van kandidate vir Aarde-analoë saamgestel (9). Meestal begin hierdie tipe klassifikasie met grootte en massa, maar dit is 'n illusie maatstaf, gegewe byvoorbeeld Venus, wat naby aan ons is, wat amper dieselfde grootte as die Aarde is, en watter toestande daarop heers. , dit is bekend.
9. Belowende eksoplanete - potensiële analoë van die Aarde, volgens die Planetary Habitability Laboratory
Nog 'n kriterium wat gereeld aangehaal word, is dat die Aarde-analoog soortgelyke oppervlakgeologie moet hê. Die naaste bekende voorbeelde is Mars en Titan, en hoewel daar ooreenkomste is in terme van topografie en samestelling van die oppervlaklae, is daar ook beduidende verskille, soos temperatuur.
Inderdaad, baie oppervlakmateriale en landvorme ontstaan slegs as gevolg van interaksie met water (byvoorbeeld klei en sedimentêre gesteentes) of as 'n neweproduk van lewe (byvoorbeeld kalksteen of steenkool), interaksie met die atmosfeer, vulkaniese aktiwiteit, of menslike ingryping.
Dus, 'n ware analoog van die Aarde moet geskep word deur soortgelyke prosesse, met 'n atmosfeer, vulkane in wisselwerking met die oppervlak, vloeibare water en een of ander vorm van lewe.
In die geval van die atmosfeer word die kweekhuiseffek ook aanvaar. Ten slotte word die oppervlaktemperatuur gebruik. Dit word beïnvloed deur klimaat, wat weer deur die planeet se wentelbaan en rotasie beïnvloed word, wat elkeen nuwe veranderlikes inbring.
Nog 'n maatstaf vir 'n ideale analoog van die lewegewende aarde is dat dit moet wentel om die sonanaloog. Hierdie element kan egter nie ten volle geregverdig word nie, aangesien 'n gunstige omgewing in staat is om die plaaslike voorkoms van baie verskillende tipes sterre te verskaf.
Byvoorbeeld, in die Melkweg is die meeste sterre kleiner en donkerder as die Son. Een van hulle is vroeër genoem TRAPPIST-1, is op 'n afstand van 10 ligjare in die sterrebeeld Waterdraer geleë en is ongeveer 2 keer kleiner en is 1. keer minder helder as ons Son, maar daar is ten minste ses aardse planete in sy bewoonbare sone. Hierdie toestande lyk dalk ongunstig vir die lewe soos ons dit ken, maar TRAPPIST-XNUMX het waarskynlik 'n langer lewe voor ons as ons ster, so die lewe het nog baie tyd om daar te ontwikkel.
Water bedek 70% van die aarde se oppervlak en word beskou as een van die ystertoestande vir die bestaan van lewensvorme wat aan ons bekend is. Heel waarskynlik is die waterwêreld 'n planeet Kepler-22b, geleë in die bewoonbare sone van 'n sonagtige ster maar baie groter as die Aarde, bly sy werklike chemiese samestelling onbekend.
Uitgevoer in 2008 deur 'n sterrekundige Michaela Meyeren van die Universiteit van Arizona, studies van kosmiese stof in die omgewing van nuutgevormde sterre soos die Son toon dat ons tussen 20 en 60% van die Son se analoë het bewyse van die vorming van rotsagtige planete in prosesse soortgelyk aan dié wat gelei het tot die vorming van die aarde.
In 2009 Alan Boss van die Carnegie Institute of Science voorgestel dat slegs in ons sterrestelsel die Melkweg kan bestaan 100 biljoen aardagtige planeteh.
In 2011 het NASA se Jet Propulsion Laboratory (JPL), ook gebaseer op waarnemings van die Kepler-sending, tot die gevolgtrekking gekom dat ongeveer 1,4 tot 2,7% van alle sonagtige sterre in bewoonbare sones om planeetgrootte planete moet wentel. Dit beteken dat daar 2 miljard sterrestelsels in die Melkweg-sterrestelsel alleen kan wees, en as aangeneem word dat hierdie skatting waar is vir alle sterrestelsels, kan daar selfs 50 miljard sterrestelsels in die waarneembare heelal wees. 100 kwintiljoen.
In 2013 het die Harvard-Smithsonian Sentrum vir Astrofisika, met behulp van 'n statistiese ontleding van bykomende Kepler-data, voorgestel dat daar ten minste 17 biljoen planete die grootte van die Aarde - sonder om hul ligging in woongebiede in ag te neem. ’n Studie van 2019 het bevind dat planete van die grootte van die aarde om een van ses sonagtige sterre kan wentel.
Patroon op gelykenis
Die Earth Similarity Index (ESI) is 'n voorgestelde maatstaf van die ooreenkoms van 'n planetêre voorwerp of natuurlike satelliet met die Aarde. Dit is ontwerp op 'n skaal van nul tot een, met 'n waarde van een aan die Aarde. Die parameter is bedoel om die vergelyking van planete in groot databasisse te vergemaklik.
ESI, wat in 2011 in die joernaal Astrobiology voorgestel is, kombineer inligting oor 'n planeet se radius, digtheid, snelheid en oppervlaktemperatuur.
Webwerf onderhou deur een van die skrywers van die 2011-artikel, Abla Mendes van die Universiteit van Puerto Rico, gee sy indeksberekeninge vir verskeie eksoplanetêre stelsels. Mendesa se ESI word bereken deur gebruik te maak van die formule wat in illustrasie 10waar xi hullei0 is die eienskappe van die buiteaardse liggaam in verhouding tot die Aarde, vi die geweegde eksponent van elke eienskap en die totale aantal eiendomme. Dit is op die basis gebou Bray-Curtis ooreenkoms indeks.
Die gewig wat aan elke eiendom toegeken word, wi, is enige opsie wat gekies kan word om sekere kenmerke bo ander uit te lig, of om gewenste indeks of rangorde drempels te bereik. Die webwerf kategoriseer ook wat dit beskryf as die moontlikheid om op eksoplanete en ekso-mane te lewe volgens drie kriteria: ligging, ESI en voorstel van die moontlikheid om organismes in die voedselketting te hou.
Gevolglik is daar byvoorbeeld gewys dat die tweede grootste ESI in die sonnestelsel aan Mars behoort en 0,70 is. Sommige van die eksoplanete wat in hierdie artikel gelys word, oorskry hierdie syfer, en sommige is onlangs ontdek Tigarden b dit het die hoogste ESI van enige bevestigde eksoplaneet, op 0,95.
Wanneer ons van aardagtige en bewoonbare eksoplanete praat, moet ons nie die moontlikheid van bewoonbare eksoplanete of satelliet-eksoplanete vergeet nie.
Die bestaan van enige natuurlike ekstrason-satelliete moet nog bevestig word, maar in Oktober 2018 het prof. David Kipping het die ontdekking aangekondig van 'n potensiële eksomaan wat om die voorwerp wentel Kepler-1625b.
Groot planete in die sonnestelsel, soos Jupiter en Saturnus, het groot mane wat in sekere opsigte lewensvatbaar is. Gevolglik het sommige wetenskaplikes voorgestel dat groot buitesolêre planete (en binêre planete) soortgelyke groot potensieel bewoonbare satelliete kan hê. 'n Maan met voldoende massa is in staat om 'n Titan-agtige atmosfeer sowel as vloeibare water op die oppervlak te ondersteun.
Van besondere belang in hierdie verband is massiewe ekstrasonplanete waarvan bekend is dat hulle in die bewoonbare sone is (soos Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b en HD 37124 c) omdat hulle potensieel natuurlike satelliete met vloeibare water op die oppervlak.
Lewe rondom 'n rooi of wit ster?
Gewapen met byna twee dekades se ontdekkings in die wêreld van eksoplanete, het sterrekundiges reeds begin om 'n prentjie te vorm van hoe 'n bewoonbare planeet kan lyk, hoewel die meeste gefokus het op wat ons reeds weet: 'n Aardeagtige planeet wat om 'n geel dwerg wentel soos ons s'n. Die Son, geklassifiseer as 'n G-tipe hoofreeksster. Wat van kleiner rooi M-sterre, waarvan daar baie meer in ons sterrestelsel is?
Hoe sou ons huis wees as dit om 'n rooi dwerg wentel? Die antwoord is 'n bietjie Aarde-agtig, en grootliks nie Aarde-agtig nie.
Vanaf die oppervlak van so 'n denkbeeldige planeet sou ons eerstens 'n baie groot son sien. Dit wil voorkom asof een en 'n half tot drie keer meer is as wat ons nou voor ons oë het, gegewe die nabyheid van die wentelbaan. Soos die naam aandui, sal die son rooi gloei as gevolg van sy koeler temperatuur.
Rooidwerge is twee keer so warm soos ons Son. Aanvanklik lyk so 'n planeet 'n bietjie vreemd vir die aarde, maar nie skokkend nie. Die werklike verskille word eers duidelik wanneer ons besef dat die meeste van hierdie voorwerpe gesinchroniseer met die ster roteer, sodat die een kant altyd na sy ster kyk, soos ons Maan na die Aarde doen.
Dit beteken dat die ander kant regtig donker bly, aangesien dit nie toegang tot 'n ligbron het nie - anders as die Maan, wat effens deur die Son van die ander kant verlig word. Trouens, die algemene aanname is dat die deel van die planeet wat in ewige daglig gebly het, sou uitbrand, en dit wat in die ewige nag gedompel het, sou vries. Dit behoort egter nie so te wees nie.
Jare lank het sterrekundiges die rooidwerggebied as 'n aardse jagveld uitgesluit, en geglo dat die verdeling van die planeet in twee heeltemal verskillende dele nie een van hulle onbewoonbaar sou maak nie. Sommige merk egter op dat atmosferiese wêrelde 'n spesifieke sirkulasie sal hê wat sal veroorsaak dat dik wolke aan die sonnige kant ophoop om te verhoed dat intense straling die oppervlak verbrand. Sirkulerende strome sal ook hitte oor die planeet versprei.
Boonop kan hierdie verdikking van die atmosfeer belangrike dagbeskerming teen ander stralingsgevare bied. Jong rooidwerge is baie aktief in die eerste paar miljard jaar van hul aktiwiteit en straal fakkels en ultravioletstraling uit.
Dik wolke sal waarskynlik potensiële lewe beskerm, hoewel hipotetiese organismes meer geneig is om diep in planetêre waters te skuil. Trouens, wetenskaplikes glo vandag dat bestraling, byvoorbeeld in die ultravioletreeks, nie die ontwikkeling van organismes verhoed nie. Vroeë lewe op Aarde, waaruit alle organismes wat aan ons bekend is, insluitend homo sapiens, ontstaan het, het immers onder toestande van sterk UV-straling ontwikkel.
Dit stem ooreen met die toestande wat aanvaar word op die naaste aardagtige eksoplaneet wat aan ons bekend is. Sterrekundiges van Cornell Universiteit sê dat lewe op Aarde sterker bestraling ervaar het as waarvan bekend is Proxima-b.
Proxima-b, geleë net 4,24 ligjare van die sonnestelsel en die naaste Aardeagtige rotsplaneet wat ons ken (hoewel ons omtrent niks daarvan weet nie), ontvang 250 keer meer X-strale as die Aarde. Dit kan ook dodelike vlakke van ultravioletstraling op sy oppervlak ervaar.
Daar word vermoed dat daar Proxima-b-agtige toestande bestaan vir TRAPPIST-1, Ross-128b (byna elf ligjare van die Aarde in die sterrebeeld Maagd) en LHS-1140 b (veertig ligjare van die Aarde af in die sterrebeeld Cetus). stelsels.
Ander aannames gaan oor opkoms van potensiële organismes. Aangesien 'n donkerrooi dwerg baie minder lig sou uitstraal, word 'n hipotese veronderstel dat indien die planeet wat om hom wentel organismes bevat wat soos ons plante lyk, hulle lig oor 'n baie groter reeks golflengtes sal moet absorbeer vir fotosintese, wat sou beteken dat "esoplanete" kan wees amper swart na ons mening (sien ook: ). Dit is egter die moeite werd om hier te besef dat plante met 'n ander kleur as groen ook op Aarde bekend is, wat lig effens anders absorbeer.
Onlangs het navorsers belang gestel in 'n ander kategorie voorwerpe - wit dwerge, soortgelyk in grootte as die Aarde, wat nie streng sterre is nie, maar 'n relatief stabiele omgewing rondom hulle skep, wat energie uitstraal vir miljarde jare, wat hulle interessante teikens maak vir eksoplanetêre navorsing. .
Hul klein grootte en, gevolglik, die groot deurgangssein van 'n moontlike eksoplaneet maak dit moontlik om potensiële rotsagtige planetêre atmosfeer, indien enige, met nuwe generasie teleskope waar te neem. Sterrekundiges wil alle geboude en beplande sterrewagte gebruik, insluitend die James Webb-teleskoop, terrestriële Uiters groot teleskoopsowel as toekoms oorsprong, HabEx i LUVUARas hulle ontstaan.
Daar is een probleem in hierdie wonderlik groeiende veld van eksoplaneetnavorsing, -navorsing en -verkenning, onbeduidend op die oomblik, maar een wat mettertyd dringend kan word. Wel, as ons, danksy meer en meer gevorderde instrumente, uiteindelik daarin slaag om 'n eksoplaneet te ontdek - die tweeling van die Aarde wat aan al die komplekse vereistes voldoen, net reg gevul met water, lug en temperatuur, en hierdie planeet sal "vry" lyk. , dan sonder tegnologie wat dit moontlik maak om op 'n redelike tyd soontoe te vlieg, besef dit kan 'n pyniging wees.
Maar gelukkig het ons nog nie so 'n probleem nie.
