Сколько планет, похожих на Землю, вращается вокруг звёзд, похожих на Солнце?


Художественная иллюстрация планеты Проксима б. Предоставлено: ESO / М. Корнмессер / Википедия Мы подозревали ее наличие, но недавние анализы только подтвердили это: вокруг звезды Проксима Центавр, самой близкой к Солнцу, действительно есть планета, похожая на Землю. Но может ли этот мир действительно быть домом для жизни?

После объявления о его открытии в августе 2020 года, Proxima ba вызвал большой интерес со стороны исследователей и широкой общественности. И по понятной причине, помимо того, что она является ближайшей экзопланетой к нашей солнечной системе, расположенной всего в 4,2 световых года от Земли, она, похоже, также эволюционировала в обитаемой зоне своей звезды.

В результате астрономы, естественно, стремились определить, может ли эта скалистая планета быть домом для внеземной жизни.

С учетом этого в последние годы несколько исследований были посвящены вопросу о том, может ли Proxima b сохранять атмосферу, или же на поверхности может существовать жидкая вода, учитывая, что ее родительская звезда относится к типу «красных карликов». Другими словами, очень нестабильная звезда, способная к разрушительным звездным извержениям.

Некоторые из этих работ предполагают, что планета действительно может содержать океан и иметь атмосферу, подобную атмосфере Земли, более того, когда другие опровергают эту идею. Некоторые также предположили, что Проксима b может в конечном итоге стать мертвым миром, жертвой насилия его звезды-хозяина, в то время как другие утверждают, что жизнь на Проксиме b может выжить, несмотря на эти катастрофические солнечные вспышки.

Метод радиальной скорости

В 2020 году астрономы предположили наличие Proxima b вокруг своей звезды методом радиальных скоростей.

Сложно непосредственно наблюдать экзопланету, которая обычно купается в прямом излучении ее звезды. Метод радиальной скорости, грубо говоря, направлен на анализ спектра света, излучаемого целевой звездой.

Изменения в этом спектре могут быть обнаружены, когда длина волны определенных спектральных линий поглощения увеличивается и уменьшается. Эти изменения могут указывать на изменения радиальной скорости, которые могут быть изменены присутствием планеты, вращающейся вокруг звезды.

Этот метод привел к открытию многих экзопланет. Тем не менее, звездная активность иногда может приводить к «ложным срабатываниям». Поскольку Проксима Центавра — особенно нестабильная красная карликовая звезда, некоторые астрономы хотели подтвердить ее присутствие, убедившись, что эта планета с очень «земными» характеристиками — не просто иллюзия.

В нашей галактике есть шесть миллиардов планет, похожих на Землю

  • Всего1
  • 0
  • 0
  • 0

Чтобы считаться похожей на Землю, экзопланета должна быть каменистой, примерно земного размера и вращаться вокруг солнцеподобных (G-типа) звезд. Она также должна вращаться в обитаемой зоне своей звезды – диапазоне расстояний от звезды, в котором скалистая планета может содержать жидкую воду и потенциально жизнь на своей поверхности.

“Мои расчеты устанавливают верхний предел в 0,18 земных планет на звезду типа G”,- говорит исследователь UBC Мишель Кунимото, соавтор нового исследования, опубликованного в Астрономическом журнале.

“Оценка того, насколько часто различные виды планет находятся вокруг разных звезд, может обеспечить важные ограничения для теорий формирования планет и эволюции, а также помочь оптимизировать будущие миссии, посвященные поиску экзопланет.”

По словам астронома UBC Джейми Мэтьюза: “наш Млечный Путь насчитывает до 400 миллиардов звезд, причем семь процентов из них относятся к типу G. Это означает, что около шести миллиардов звезд могут иметь планеты, подобные Земле, в нашей Галактике.”

Предыдущие оценки частоты появления планет земного типа варьировались примерно от 0,02 потенциально обитаемых планет на одну солнцеподобную звезду до более чем одной на одну звезду.

Как правило, такие планеты, как Земля, с большей вероятностью будут пропущены при поиске планет, чем другие типы, поскольку они малы и вращаются далеко от своих звезд.

Это означает, что каталог планет представляет собой только небольшое подмножество планет, которые на самом деле находятся на орбите вокруг искомых звезд. Мишель Кунимото использовала технику, известную как “форвардное моделирование”, чтобы преодолеть эти проблемы.

Смотрите также

Астрономия

Девятая планета или черная дыра?

11.07.2020

Астрономия

Две взаимодействующие планеты обнаружены возле звезды WASP-148

10.07.2020

-Я начала с моделирования полной популяции экзопланет вокруг звезд, которые искал Кеплер, – объяснила Мишель. Я отметила каждую планету как “обнаруженную” или “пропущенную” в зависимости от того, насколько вероятно, что мой алгоритм поиска планет нашел бы их.

-Затем я сравнила обнаруженные планеты с моим фактическим каталогом планет. Если моделирование дало близкое совпадение, то первоначальная популяция, вероятно, хорошо представляла реальную популяцию планет, вращающихся вокруг этих звезд.”

Для планет с размерами 0,75-1,5 R Orb, вращающихся в консервативно определенной обитаемой зоне (0,99–1,70 а.е.) вокруг звезд типа G, мы устанавливаем верхний предел <0,18 планет на звезду.

Исследования также пролили больше света на один из самых интересных вопросов современной науки об экзопланетах: “разрыв радиуса” планет.

Разрыв в радиусах показывает, что редко бывает, чтобы планеты с орбитальными периодами менее 100 дней имели размер от 1,5 до двух раз больше, чем у Земли.

Но теперь было обнаружено, что разрыв радиуса существует в гораздо более узком диапазоне орбитальных периодов, выше которых доминируют суб-Нептуны, а ниже которых доминируют Суперземли. Результаты наблюдений могут обеспечить ограничения на модели эволюции планет, которые объясняют характеристики радиусного разрыва.

Michelle Kunimoto et al, Searching the Entirety of Kepler Data. II. Occurrence Rate Estimates for FGK Stars, The Astronomical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-3881/ab88b0

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

0 0 голос

Рейтинг

Подписывайтесь на наш новый канал в и наши каналы в соц.сетях

Да, Проксима b существует

С учетом этого международная группа астрономов использовала прибор Европейского космического агентства (ЕКА) ESPRESSO (Спектроскопическая шкала для Скалистых экзопланет и Стабильные спектроскопические наблюдения). Этот спектрограф, изготовленный в Швейцарии, в настоящее время является самым точным из используемых на сегодняшний день. Он установлен на очень большом телескопе в Чили.

Благодаря очень точным измерениям вариаций, исследователи смогли раз и навсегда подтвердить, что вокруг этой звезды действительно существует мир. Это исследование, которое будет опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics, также позволило лучше охарактеризовать целевую систему.

В частности, мы узнаем, что Проксима Центавра испускает 1/600 солнечного света. Кроме того, исследователи отмечают, что Proxima b расположена очень близко к своей звезде (ближе, чем Меркурий от Солнца), и что она кружится вокруг нее каждые 11.2 дня. Несмотря на эту кажущуюся близость, данные также подтверждают, что планета эволюционирует в обитаемой зоне своего хозяина и что ее поверхностные температуры должны быть такими же, как у Земли.

Как объяснено выше, основным препятствием на пути развития жизни остаются звездные извержения красного карлика, способного мгновенно разрушить атмосферу. Эти вопросы, с другой стороны, потребуют дальнейшего анализа.

Ученые NASA обнаружили планету, похожую на Землю: на ней может быть жизнь

Космический телескоп TESS обнаружил первую планету размером с Землю в зоне обитаемости, сообщает «Настоящее время» со ссылкой на космическое агентство NASA.

Фото: кадр видео YouTube/NASA Goddard

Зона обитаемости – условная область в космосе, которую определяют из расчета, что условия на поверхности находящихся в этой зоне планет будут близки к условиям на Земле и там будет вода.

Планета TOI 700 d расположена на расстоянии чуть более 100 световых лет от Земли в южном созвездии Дорадо. Она примерно на 20% больше нашей планеты и вращается вокруг красного карлика – маленькой, относительно холодной звезды – за 37 дней.

Экзопланета (то есть планета за пределами Солнечной системы) получает от звезды 86% энергии, которую Солнце дает Земле. Отмечается, что за 11 месяцев наблюдений на звезде не обнаружили вспышек, это повышает шансы планеты быть обитаемой.

По теме: ‘Жизнь на планете была и есть’: бывший ученый NASA нашел на Марсе пчел и змей

Всего TESS обнаружил на орбите указанной звезды три планеты – TOI 700 b, c и d. Из них только d находится в так называемой обитаемой зоне. Это означает, что она не слишком далеко и не слишком близко от звезды, где температура может допускать присутствие жидкой воды.

«Самая внутренняя планета, называемая TOI 700b, имеет почти такой же размер, как Земля, вероятно, скалистая и выходит на орбиту каждые 10 дней. Средняя планета, TOI 700 с, в 2,6 раза больше Земли — между размерами Земли и Нептуна — вращается каждые 16 дней и, вероятно, является небесным объектом, где доминирует газ. TOI 700 d, самая известная планета в системе и единственная в обитаемой зоне, имеет размеры на 20% больше Земли, она вращается каждые 37 дней и получает от своей звезды 86% энергии, которую Солнце предоставляет Земле», — сообщили в NASA, цитирует Delo.ua.

Команда ученых во главе с астрономом Джозефом Родригесом в Центре астрофизики Harvard & Smithsonian в Кембридже, штат Массачусетс, запросили последующие наблюдения, чтобы подтвердить данные о TOI 700 d.

«Учитывая влияние этого открытия, — то, что это первая планета размером с Землю в обитаемой зоне TESS, — мы действительно хотели, чтобы наше понимание этой системы было как можно более конкретным. TOI 700 d проходила по орбите именно тогда, когда мы этого ожидали. Это отличное дополнение к нашей миссии, которая помогла найти две планеты TRAPPIST-1 и определить еще пять», — отметил Родригес.

По теме: В Солнечной системе обнаружили новую планету

Космический телескоп TESS называют «охотником за планетами». Его разработали «специально для поиска планет размером с Землю, вращающихся вокруг близлежащих звезд», уточнил директор отдела астрофизики NASA в Вашингтоне Пол Герц.

stdClass Object ( [term_id] => 1 [name] => Разное [taxonomy] => category [slug] => no_theme )

Разное

stdClass Object ( [term_id] => 2451 [name] => космос [taxonomy] => post_tag [slug] => kosmos )

космос

stdClass Object ( [term_id] => 6020 [name] => планета [taxonomy] => post_tag [slug] => planeta )

планета

stdClass Object ( [term_id] => 13992 [name] => Ликбез [taxonomy] => category [slug] => poleznaja-informatsija )

Ликбез в закладки

Экзопланета похожа на Землю

«Этот интригующий, далекий мир дарит нам еще большую надежду на то, что вторая Земля таится среди звезд, ожидая, когда ее найдут. Данные, собранные космическими телескопами «Кеплер» и TESS, готовят нам удивительные открытия, поскольку научное сообщество из года в год совершенствует свои возможности по поиску жизнепригодных планет», — сказал Томас Зурбухен, помощник администратора Управления научных миссий НАСА.

Сколько планет, похожих на Землю, вращается вокруг звёзд, похожих на Солнце?

Тысячи планет были обнаружены космическим телескопом “Кеплер” (НАСА). “Кеплер”, который был запущен в 2009 году и вышел на пенсию в 2020 году, после того как он исчерпал запас топлива, наблюдал за сотнями тысяч звёзд и идентифицировал планеты за пределами нашей солнечной системы – экзопланеты – путём наблюдения событий транзита. События транзита происходят, когда планета проходит между своей звездой и телескопом, блокируя часть света звезды так, что она кажется потускневшей. Измеряя величину затемнения и продолжительность между транзитами, а также используя информацию о свойствах звезды, астрономы могут определить размер планеты и расстояние между планетой и её родительской звездой.

“Кеплер” открыл планеты с большим разнообразием размеров, составов и орбит. Теперь исследователи хотят использовать эти данные для того, чтобы улучшить современные теории формирования планет и спланировать будущие миссии по поиску экзопланет, которые могли бы быть пригодными для жизни. Однако просто подсчёт экзопланет заданного размера или орбитального расстояния вводит в заблуждение, так как найти небольшие планеты вдали от звезды намного сложнее, чем найти большие планеты рядом со звездой.

Чтобы преодолеть это препятствие, исследователи разработали новый метод, позволяющий вывести частоту появления планет в широком диапазоне размеров и орбитальных расстояний. Новая модель создаёт виртуальные Вселенные, а затем “наблюдает” за этими имитированными Вселенными, чтобы определить, сколько планет было бы обнаружено “Кеплером” в каждой такой Вселенной.

Результаты этого исследования особенно актуальны для проектирования будущих космических телескопов, предназначенных для исследования потенциально похожих на Землю планет. В то время как миссия “Кеплера” обнаружила тысячи малых планет, большинство из них настолько далеки, что астрономам трудно узнать подробности об их составе и атмосфере.

Учёные особенно заинтересованы в поиске биомаркеров – молекул, указывающих на жизнь – в атмосферах планет размером примерно с Землю, которые вращаются в обитаемой зоне солнцеподобных звёзд. Поиск доказательств жизни на планетах размером с Землю в обитаемой зоне других звёзд потребует большой новой космической миссии.

Насколько велика окажется эта миссия, будет зависеть от обилия планет размером с Землю. НАСА и Национальная академия наук в настоящее время изучают концепции миссий, которые существенно различаются по размеру и своим возможностям. Если планеты размером с Землю встречаются редко, то ближайшие планеты, подобные Земле, находятся дальше, и для поиска доказательств жизни на планетах, подобных Земле, потребуется большая амбициозная миссия. С другой стороны, если планеты размером с Землю являются довольно распространёнными, то они будут встречаться вокруг близлежащих звёзд, и тогда даже относительно небольшая обсерватория будет в состоянии изучить их атмосферу.

“Хотя большинство звёзд, которые наблюдал “Кеплер”, обычно находятся на расстоянии тысяч световых лет от Солнца, всё же “Кеплер” наблюдал достаточно большую выборку звёзд, чтобы мы могли провести строгий статистический анализ для оценки вероятности обнаружения землеподобных планет в обитаемой зоне. ближайших солнцеподобных звёзд”, – отметили астрономы.

Основываясь на своих моделях, исследователи подсчитали, что планеты, очень близкие по своему размеру к земному, с периодами обращения от 237 до 500 дней, встречаются примерно в каждой четвёртой близлежащей звёздной системе.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: