NASA: обнаружена планета, на которой потенциально может быть вода в жидком состоянии

У ученых имеется сразу несколько способов и методов классификации потенциальной обитаемости экзопланет. Ключевым фактором этого определения является большая полуось экзопланеты (средняя дистанция от планеты до своей звезды), находящейся внутри обитаемой зоны звезды. Обитаемая зона, в свою очередь, является пространством между звездой и планетой, в которых такие планеты, как Земля, могут содержать воду в жидкой форме на своей поверхности. Без этой возможности наличие той жизни, о которой мы по крайней мере знаем на Земле, невозможно.

Конечно же, ученые проверяют и другие характеристики экзопланет, перед тем как их объявляют потенциально обитаемыми. Например, состав таких экзопланет должен быть скорее скалистый, нежели газообразный. Помимо этого, радиус и масса планеты не должны превышать 0,5-1,5 и 0,1-5,0 показателей Земли соответственно.

Ниже приведен список отобранных Лабораторией планетарных исследований Университета Пуэрто-Рико экзопланет наиболее соответствующих всем этим показателям.

Тау Кита Е

Звезда Тау Кита расположена примерно в 12 световых годах от Земли в созвездии Кита. Столь близкое по астрономическим меркам расстояние позволяет увидеть звезду на ночном небе даже невооруженным глазом. Соотношение содержания магния к кремнию звезды составляет 1,78, что делает ее приблизительно на 70 процентов больше нашего Солнца.

Тау Кита Е, расположенная в этой системе, является в настоящий момент планетарным кандидатом. Другими словами, ученые пока не подтвердили, что данный объект является экзопланетой. Обнаружен объект был в 2012 году. Сидерический период (период полного обращения объекта вокруг звезды) составляет 168 земных дней.

Орбита Тау Кита Е расположена вблизи внутренней границы обитаемой зоны звезды, поэтому имеется вероятность, что на ее поверхности может содержаться жидкая вода. Средняя температура на поверхности планеты близка к 70 градусам Цельсия. Для сравнения: средняя температура Земли составляет около 15 градусов Цельсия. Экстремально жаркий климат Тау Кита Е делает планету малопригодной для жизни человека, однако может подходить для содержания жизни на ранней стадии ее развития.

Ее радиус в 1,1-2,0 раза больше радиуса Земли. Масса примерно в 4,3 раза больше массы нашей планеты. Все отмеченные учеными факторы делают Тау Кита Е подходящим кандидатом для наличия жизни в зачаточной форме. Вполне возможно, когда человечество все-таки изобретет способ дальних космических путешествий, Тау Кита Е уже сможет поддерживать уже более сложные формы жизни.

Перепроверка данных телескопа Kepler позволила обнаружить экзопланету в зоне обитаемости

Космический телескоп Kepler, миссия которого завершилась в 2018 г., искал экзопланеты при помощи транзитного метода — по периодическим незначительным падениям блеска звезд, вызванным прохождениями планетоподобных спутников по их дискам. Проблема заключалась в том, что чаще всего изменения яркости светил (порядка 88% от всех регистрируемых случаев) были вызваны иными причинами. Поэтому, чтобы ускорить процесс поиска, специалисты миссии разработали алгоритм Robovetter. Его целью являлось «отсечение» ложных срабатываний системы.

В то же время ученые понимали, что в силу огромного количества данных неизбежны случаи, когда Robovetter ошибется и классифицирует настоящий транзит как «ложную тревогу». Поэтому специальная команда астрономов выполнила перепроверку результатов работы алгоритма. И она принесла свои плоды: исследователям удалось обнаружить «пропущенную» экзопланету, орбита которой расположена в зоне обитаемости.

Экзопланета получила обозначение Kepler-1649c. Она обращается вокруг красного карлика, находящегося от нас на расстоянии около 300 световых лет. Ее диаметр всего на 6% больше диаметра нашей планеты. Объект совершает один оборот вокруг своей звезды за 19,5 дней. Расчеты показывают, что Kepler-1649c получает примерно 75% энергии, достающейся Земле от Солнца. Это значит, что в теории на поверхности этой планеты может существовать вода в жидком виде. На данный момент это один из наиболее «землеподобных» из всех известных нам внесолнечных миров.

Kepler-1649c оказался не единственной планетой в этой системе. Астрономы также обнаружили внутреннюю экзопланету, расположенную намного ближе к звезде. Компьютерное моделирование говорит о том, что условия на ее поверхности должны быть близки к венерианским.

Стоит отметить, что орбитальные периоды двух миров этой системы находятся в резонансе 9:4 — за каждые девять оборотов, совершаемых вокруг звезды внутренней экзопланетой, внешняя успевает сделать четыре. Существование подобного резонанса говорит о том, что система чрезвычайно стабильна и в долгосрочной перспективе ей не угрожают какие-либо гравитационные пертурбации.

По материалам: https://www.nasa.gov

Поделиться

Кеплер 438b

Экзопланета Кеплер 438b относится к системе звезды Кеплер 438 и расположена в 473 световых годах от Земли в созвездии Лиры. Эта звезда примерно на 4,4 миллиарда лет старше нашего Солнца и относится к классу красных карликов. Малая яркость звезды уменьшает радиус ее обитаемой зоны.

Экзопланета Кеплер 438b всего на 12 процентов больше Земли и обладает массой в 0,6-4,0 раз превышающую массу нашей планеты. Ученые предполагают, что эта экзопланета, вероятнее всего, скалистая и находится внутри обитаемой зоны звезды, что потенциально означает возможность наличия на ней жидкой воды.

Радиус Кеплер 438b примерно 1,1 раза больше радиуса Земли. И хотя все остальные факторы говорят в пользу ее потенциальной обитаемости, жизнь на этой планете будет весьма трудной для человека, так как средняя температура ее поверхности составляет 3 градуса Цельсия.

Возможно, люди когда-нибудь адаптируются для жизни при таких температурах, однако это будет непросто. В настоящий момент планета больше подходит для развития ранней жизни, нежели для человеческой колонизации.

Глизе 667C E

Звезда Глизе 667C является красным карликом и находится в 22 световых годах от Земли в созвездии Скорпиона. Этот красный карлик является частью тройной звездной системы, в которой содержатся еще два оранжевых карлика, оборачивающихся вокруг друг друга. Красный карлик, в свою очередь, обращается вокруг обеих звезд. Считается, что возраст всех трех звезд составляет от 2 до 10 миллиардов лет.

Глизе 667C E является неподтвержденной экзопланетой. Год на ней длится 62 земных дня, а ее радиус примерно в 1,0-1,8 раза больше радиуса Земли. Глизе 667C E фактически расширяет границы приемлемого радиуса для потенциально обитаемой планеты, однако масса планеты примерно в 2,7 раза больше массы Земли.

Эта потенциальная экзопланета находится в комфортной обитаемой зоне, где возможно наличие воды в жидкой форме. Правда, есть и проблема. Планета имеет синхронную орбиту со своей звездой, а это значит, что одна ее сторона постоянно повернута к звезде и, как следствие, очень горячая, в то время как другая сторона постоянно повернута от звезды и, как следствие, — очень холодная. Несмотря на то, что этот фактор несколько ограничивает потенциальный уровень обитаемости, он не изменяет вероятности того, что планета может поддерживать человеческую жизнь.

Кеплер 186f

Звезда Кеплер 186 расположена в 561 световом годе от Земли в созвездии Лебедя. Она является красным карликом, который меньше и холоднее нашего Солнца. Эти факторы, в свою очередь, уменьшают радиус обитаемой зоны звезды.

Год на экзопланете Кеплер 186f равен 130 земным дням. Она находится в обитаемой зоне звезды и по размерам очень похожа на Землю. Несмотря на то, что ученые пока не выяснили массу Кеплер 186f, ее радиус всего в 1,1 раза больше радиуса Земли.

Планета находится на внешней границе обитаемой зоны звезды, благодаря чему средняя температура на ее поверхности равна 0 градусам Цельсия. Экзопланета находилась бы фактически на краю возможностей для человеческого заселения, если бы не одно но. Ее плотная атмосфера содержит очень много углекислого газа.

Найдена планета — копия Земли

Поверхность Kepler 186f в представлении художника.

Планета Kepler 186f, получившая имя в честь открывшего ее космического зонда «Кеплер», имеет 14 тысяч километров в диаметре (это на 10 процентов больше Земли). Ее орбита лежит в «зоне Златовласки» звезды Kepler 186 – там, где не слишком холодно и не слишком жарко, температурные условия планеты допускают существование на ее поверхности жидкой воды. Это означает, что высоки шансы встретить там жизнь.

альт

— Kepler 186f – первая найденная планета размера Земли в обитаемой зоне, — заявила Элиза Квинтана, работающая в исследовательском центре НАСА в Калифорнии и проекте SETI. — Она нужного размера и находится на нужном расстоянии от звезды, чтобы быть похожей на нашу планету.

Доктор Квинтана — основной автор статьи, опубликованной на этой неделе в журнале Science. Система Kepler 186 в настоящий момент является последней из изученных «Кеплером» 150 тысяч звездных систем.

Исследователи предполагают, что Kepler 186f состоит из тех же материалов, что и Земля — железа, скал, льда и жидкой воды, хотя пропорции могут отличаться. Сила тяжести на планете близка земной. «Вам гораздо легче представить, что кто-то может прибыть туда и гулять по поверхности», — говорит Стивен Кейн из Университета Сан-Франциско, также принимавший участие в исследовании.

Тем не менее, Kepler 186f не является в буквальном смысле копией Земли. Тамошнее солнце — красный карлик — холоднее, чем наше, а год длится 130 дней. Планета находится на самом краю «зоны Златовласки», так что большая часть ее поверхности, возможно, покрыта слоем мерзлоты.

— Вероятно, это двоюродная сестра Земли, а не сестра-близняшка, — говорит доктор Баркли.

С другой стороны, имея большую массу, Kepler 186f наверняка имеет и более плотную атмосферу, которая компенсирует недостаток тепла. Красные карлики излучают большую часть света в инфракрасном диапазоне, который лучше воздействует на лед, более эффективно растапливая его.

— Это обеспечивает более эффективное поглощение энергии звезды планетой и предохраняет от замерзания, — считает Виктория Мидоус, астробиолог и астроном из Вашингтонского университета. — Именно поэтому благодаря плотной атмосфере планета считается потенциально обитаемой, хотя она и получает меньше света, чем Марс от Солнца. Интересно, что если планета окажется обитаемой, фотосинтез там будет невозможен.

Kepler 186f получает в шесть раз меньше лучей в видимом спектре чем Земля, но «существует много земных растений, которым этого хватило бы», отметила доктор Мидоус.

Астрономы не могут назвать точный возраст планеты, но красные карлики — самые долгоживущие звезды во Вселенной. У жизни было очень много времени — миллиарды лет — чтобы возникнуть в этой системе. Впрочем, рассуждения о новой планете долго останутся просто размышлениями — она находится слишком далеко (500 световых лет от Земли), чтобы можно было взглянуть на ее поверхность. Астрономы надеются, что с временем похожие планеты будут найдены ближе.

Миссия «Кеплера» закончилась в прошлом году с выходом из строя основного оборудования, но анализ полученных им данных позволил обнаружить уже 962 новые планеты. Для дальнейших исследований остаются еще более 2800 звездных систем обследованных зондом.

Кеплер 62f

Звезда Кеплер 62 расположена в созвездии Лиры примерно в 1200 световых годах от Земли. Эта звезда имеет массу и радиус, которые примерно в 0,69 раза и 0,63 раза больше, чем у нашего Солнца.

Экзопланета Кеплер 62f, год на которой длиться около 268 дней, была обнаружена в 2013 году. Ее масса сравнима с массой Юпитера. Она всего в 0,11 раза больше массы нашего газового гиганта и в 318 раз больше массы Земли. Радиус Кеплер 62f примерно в 1,4 раза больше радиуса Земли. Планета расположена в обитаемой зоне звезды, что делает возможным наличие на ее поверхности воды в жидкой форме.

Средняя температура здесь составляет -30 градусов Цельсия, что делает этот мир очень холодным для человека. Тем не менее все собранные об этой планете факты говорят в пользу Кеплер 62f в качестве подходящего кандидата для колонизации.

Звездные родственники

Телескоп «Кеплер» вывели на орбиту в 2009 г. и нацелили на определенный участок Млечного пути. Поиск происходит транзитным способом – отслеживаются изменения яркости звезд. Помимо планеты-близнеца Земли телескоп нашел ряд других занимательных объектов:

  • Kepler-62f разместился в созвездии Лиры за 1200 световых лет. Доказано, что она практически в два раза тяжелее Земли, и год в ней состоит из около 268 дней. Также ученые пришли к заключению, что там гораздо прохладнее, чем на нашей планете.
  • На Kepler-62е, напротив, очень жарко, так как она относительно близко находится к Солнцу. Тепла на ней на 20% больше, чем на Земле. Также эта планета практически в 2 раза больше нашей. В году здесь 123 дня.

Важно отметить, что нашей Солнечной системе 4,57 миллиардов лет, а системе Кеплер-62 около 7,5. Кроме этого, на планетах есть все условия для существования. Благодаря этому можно допустить мысль, что в этой системе тоже есть жизнь.

По материалам журнала Science&Technology

Каптейн B

Красный карлик Каптейн находится 13 световых годах от Земли в созвездии Живописца. Эта звезда обладает массой примерно в 0,28 раза больше и радиусом в 0,29 раза больше, чем у Солнца. Возраст звезды Каптейн оценивается в 8 миллиардов лет.

Звезда была названа в честь обнаружившего ее еще в 19-м веке голландского астронома Якобуса Корнелиуса Каптейна. Эта звезда движется относительно Солнца с очень высокой пространственной скоростью. При этом ее высокая видимая звездная величина (яркость) делает ее видимой даже для любительских телескопов.

Каптейн B является пока недоказанной экзопланетой. Год на ней длится 48 земных суток. Ее радиус неизвестен. Однако ее масса в пять раз больше массы Земли. На планете может содержаться жидкая вода. Даже неполная информация о планете и ее звезде делают Каптейн B потенциальным кандидатом для будущих колонизаций.

Вольф 1061c

Звезда Вольф 1061 является красным карликом и расположена в 14 световых годах от нас в созвездии Змееносца. Она занимает 35 место среди самых близких к Земле звезд. Ее масса примерно в 0,25 раза больше массы Солнца. Тот факт, что вся система оборачивается вокруг красного карлика, делает радиус обитаемой зоны этой звезды меньше, по сравнению с более яркими звездами.

Экзопланета Вольф 1061c, вполне вероятно, может быть скалистой и расположена в зоне, где температура поверхности пригодна для поддержания воды в жидкой форме. Гравитация планеты примерно в 1,8 раза больше земной. Планета обладает синхронным вращением со своей звездой. Другими словами, одна ее сторона всегда повернута к звезде, в то время как другая постоянно от нее отвернута, что делает одну сторону очень горячей, а другую — очень холодной.

Такая разница экстремальных температур вряд ли делает планету потенциальным кандидатом для колонизации. Однако жизнь может поддерживать на границе двух температурных зон. Правда, среду обитания здесь вряд ли можно будет назвать комфортной.

Характеристики

совершает один оборот за 129,9 дней вокруг своей звезды, светимость которой равна лишь 4 % светимости Солнца. Большая полуось орбиты планеты составляет 0,393 а. е.[9] (для сравнения, у Меркурия это значение равно 0,387 а. е.). Обитаемая зона этой планетной системы, по консервативной оценке, находится на расстоянии от звезды, которому соответствует от 88 % до 25 % земной освещённости (от 0,22 а. е. до 0,4 а. е.).
Kepler-186 f
имеет освещённость 32 %, находясь тем самым безусловно внутри обитаемой зоны[2], хотя ближе к наружному её краю, аналогично положению Марса в Солнечной системе. Поток излучения, получаемый
Kepler-186 f
, аналогичен потоку для Глизе 581 d[10].

Масса, плотность и состав планеты неизвестны. Масса может варьироваться от 0,32 массы Земли, если планета полностью состоит из воды и льда, до 3,77 массы Земли, если состоит из железа. Если состав планеты схож с земным, то масса составит 1,44 массы Земли[10].

Радиус Kepler-186 f

больше земного на 13 %[9].

Плотная водородно-гелиевая атмосфера считается маловероятной для планет с радиусами до полутора земного. Красные карлики, к которым принадлежит звезда планеты, излучают сильный поток высокоэнергетического ультрафиолетового излучения на ранних стадиях существования звезды. Планета могла потерять первичную атмосферу под воздействием этого излучения, в частности значительную часть водорода и гелия путём термальной диссипации атмосферы[10].

Глизе 667C F

В системе звезды Глизе 667C, помимо Глизе 667C E, находится еще один объект, ожидающий подтверждения принадлежности к экзопланетам. Речь идет о Глизе 667C F. Она была обнаружена в 2013 году и находится в 24 световых годах от Земли. Год на Глизе 667C F длится 39 земных дней. Масса планеты примерно в 2,7 раза больше массы Земли. Радиус планеты равен 1,5 радиуса нашей планеты. Все известные факты о планете делают ее подходящим кандидатом на звание потенциально обитаемой экзопланеты.

Сравнение с Землёй[править | править код]

Экзопланеты — Космический телескоп «Кеплер»
Подтверждённые планеты в зоне обитаемости. (Kepler-62e, Kepler-62f, Kepler-186f, Kepler-296e, Kepler-296f, Kepler-438b, Kepler-440b, Kepler-442b) (Kepler Space Telescope; 6 January 2015).
#НазваниеESISPHHZDHZCHZApClasshClassРасстояние
(св. лет)
СтатусГод
открытия
N/AЗемля1.000.72-0.50-0.31-0.52тёплая землямезопланета0не экзопланетадоисторический
1Kepler-438 b0.900.88−0.93−0.14−0.73тёплая землямезопланета470[4]подтверждена2015

Кеплер 442b

Возраст звезды Кеплер 442 составляет примерно 3 миллиарда лет. Ее масса и радиус в 0,61 раза и 0,60 раза больше массы и радиуса Солнца соответственно. Находится Кеплер 442 в 1100 световых годах от Земли в созвездии Лиры.

Присутствие экзопланеты Кеплер 442b в этой системе была обнаружено в 2020 году. Тень планеты снизила яркость ее звезды, оранжевого карлика, когда за той следили астрономы. Ученые выяснили, что год на Кеплер 442b приблизительно длится 112 земных суток. Радиус экзопланеты в 1,34 раза больше радиуса Земли. Вероятнее всего, Кеплер 442b относится к скалистому типу планет и находится в зоне системы, где на поверхностях планет возможно наличие и поддержание воды в жидкой форме. Среди всех найденных к февралю 2020 года экзопланет Кеплер 442b рассматривается учеными как наиболее похожая на Землю.

Глизе 667C C

Экзопланета Глизе 667C C тоже обращается вокруг красного карлика Глизе 667C. Ее орбитальный период составляет около 28 земных суток. Масса планеты примерно в 0,01 раз больше массы Юпитера. Ученым пока не удалось выяснить, какая именно это планета — газообразная или скалистая.

Однако Глизе 667C C расположена в обитаемой зоне, где на планетах может поддерживаться вода в жидкой форме. Поэтому, вероятнее всего, это именно скалистая планета, а следовательно, при совокупности всех известных факторов, на ней однажды сможет поселиться человечество.

Исходя из этой подборки, многие экзопланеты действительно когда-нибудь могут стать новым пристанищем для человечества. Однако, несомненно, только после того, как мы изобретем способы межзвездных путешествий.

NASA объявило о завершении миссии телескопа «Kepler»

30 октября 2020 года было официально объявлено о завершении миссии космического аппарата «Kepler» – охотника за экзопланетами, перевернувшего наше представление о внесолнечных мирах.

«Мы прекращаем научные операции телескопа «Kepler», завершая девятилетнюю одиссею. Его открытия стали гигантским шагом вперед в поисках жизни в Млечном Пути», – заявили в NASA.

За две недели до завершения миссии космический телескоп «Kepler», находящийся на тот момент в 170 миллионах километрах от нас, отправил драгоценные и, как оказалось, последние данные, которые он недавно собрал, осматривая небольшую область неба в направлении созвездия Водолея. Время прохождения сигнала от телескопа до антенн Deep Space Network NASA составляло 9,3 минуты.

После окончания передачи данных инженеры попытались вернуть «Kepler» в режим наблюдений, но 19 октября система телескопа перевела его в спящий режим из-за отсутствия топлива. Навсегда.

Что же теперь ожидает «Kepler»? Он продолжит медленно дрейфовать в пространстве, пересекая орбиту нашей планеты каждые 40 лет, но не подходя к Земле ближе, чем Луна. Этот орбитальный танец продлится миллионы лет.

«Kepler» отправился в космос в 2009 году. Изначально миссия была рассчитана на 3,5 года, и ее основной целью был сбор данных для проведения статистического анализа количества экзопланет в Млечном Пути. К моменту запуска телескопа астрономами было подтверждено существование 340 внесолнечных миров. Сейчас их насчитывается около 4 тысяч, и 70 процентов из них – заслуга «Kepler».

Первые проблемы «Kepler» начались в июле 2012 года, когда у него отказал один из четырех стабилизаторов. Однако и трех было достаточно для продолжения наблюдений в привычном режиме. Все стало хуже в 2013 году, когда сломался второй стабилизатор. В итоге для точного наведения на цель «Kepler» начал использовать драгоценное топливо.

Для выхода из ситуации инженеры миссии разработали умное решение: они смогли переориентировать «Kepler» так, что солнечные лучи равномерно распределялись по телескопу. Это уменьшило возмущающую силу от Солнца и позволило ему быть «устойчивым», используя только два стабилизатора. Единственным недостатком такого подхода была ограниченная область наблюдения, однако это позволило продлить миссию до конца 2020 года.

Какую бы планетарную систему вы себе не представили, скорее всего, охотник за экзопланетами ее нашел. Водный мир Kepler-22b, землеподобная планета Kepler-452b в обитаемой зоне, плотноупакованная система Kepler-11 с пятью планетами, расположенными к звезде ближе, чем Меркурий к Солнцу, Татуин Kepler-16b из Звездных войн, проживающий в системе двух светил, древняя система Kepler-444 возрастом 11,2 миллиарда лет, и многие многие другие.

Продолжение следует

Однако не стоит отчаиваться, поиск второй Земли продолжается. Перед уходом на пенсию «Kepler» передал эстафетную палочку телескопу «Transiting Exoplanet Survey Satellite» (TESS), уже сделавшему первые открытия. Кроме этого в ближайшие несколько лет на помощь придет космический телескоп «James Webb», который поможет охарактеризовать атмосферы экзпопланет и оценить их потенциальную обитаемость.

Можно с уверенностью сказать, что в итоге мы найдем планету, похожую на Землю, и «Kepler» заложил основу для этого открытия. Мы не сможем отблагодарить его, но несомненно вспомним, что первый охотник за внесолнечными мирами тихонько дрейфует вокруг Солнца, словно памятник стремлению человечества узнать свое место во Вселенной.

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