Астрономы нашли новые намеки на обитаемость "больших сестер" земли. Астрономы нашли новые намеки на обитаемость "больших сестер" земли Он всех найдет

Астрономы объявили об открытии новой экзопланеты Кеплер-186F . Её размер сопоставим с размером Земли , и она обращается вокруг своей звезды в пределах обитаемой зоны . Вне сомнений, это важное открытие, но называть его историческим пока преждевременно. На данный момент нет оснований утверждать, что открыт мир «земного типа». Вполне возможно, что условия на новой планете неприемлемы для существований жизни.

Ещё в 2011 году на сайте Discovery была опубликована серия статей, предсказывающих, что открытие 2.0, скорее всего, состоится в 2012 году. В одной из публикаций, говорилось, что к этому моменту пройдёт достаточно времени, чтобы космический телескоп «Кеплер» (НАСА) выявил первую в истории экзопланету, подобную Земле. При этом её орбита должна будет находиться в пределах обитаемой зоны, то есть там, где на скалистой поверхности вода может существовать в жидком состоянии. Стоит отметить, что на поверхности Земли присутствует жидкая вода и именно поэтому здесь существует жизнь. Таким образом, в поисках внеземной жизни, принципиально важно найти воду в жидком состоянии.

Увы, но эти предсказания не оправдались. И хотя за указанный период, действительно, было собрано много информации об экзопланетах, тем не менее земного аналога среди них не оказалось. И вот сегодня, когда после назначенного срока уже прошло более двух лет, на расстоянии около 500 световых лет наконец был найден достойный кандидат на звание «Земля 2.0».

До этого планетой, наиболее похожей на Землю, считался Кеплер-62f, но Кеплер-186F превосходит его по всем характеристикам. Как сказал в своём интервью профессор Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики Дэвид Шарбонно: «Теперь мы можем показать на звездное небо и сказать, что там действительно есть планеты очень похожие на Землю».

Почему именно Кеплер-186F? Что в нём особенного?

Выполняя свою задачу, телескоп «Кеплер» наблюдал за крошечным участком неба в созвездия Лебедя, изучая светимость 150 000 звезд. В это время чувствительная оптика телескопа зафиксировала небольшое снижение яркости - явление, называемое в астрофизике «транзитом». Такое событие даёт основания предполагать, что перед диском одной из звезд происходит дрейф планеты. Транзитным методом было открыто немало экзопланет, поэтому учёные нередко заявляют о том, что наступил «золотой век» экзопланетных исследований.

Поиск планет с земными характеристиками является трудной задачей. Но случай с Кеплер-186F подтверждает, что это возможно даже, если небесное тело находится на расстоянии в несколько сотен световых лет. Кеплер-186F вращается вокруг звезды, которая классифицируется, как красный карлик. Период обращения составляет 130 дней. Размер планеты всего на 10 процентов больше, чем размер Земли. При этом её орбита находится на внешнем крае обитаемой зоны.

Художественные изображения, сопровождающие заявление астрофизиков, демонстрируют, что Kepler-186F действительно воспринимается, как планета, на которой зародилась жизнь. Так, на его поверхности, вероятно, есть океан и древовидная растительность. Это мир с плотной атмосферой и белыми пушистыми облаками. Идея, которую передают эти красочные изображения заключается в том, что планета в другой части галактики способна поддерживать жизнь в такой же форме, как не Земле.

В то же время Солнечная система - это прекрасный пример, что в обитаемой зоне наравне с живым миром могут находиться и биологически мёртвые планеты. В данном случае это и . Учёные ведут активные поиски хотя бы каких-то признаков существования основных форм жизни на Марсе, но слишком тонкая атмосфера и высокий уровень радиации делают его не очень уютным местом. Что касается Венеры, имеющей почти такой же размер как и Земля, то её кислотная атмосфера и сильнейший парниковый эффект буквально уничтожают молекулы воды. Таким образом, несмотря на нахождение Венеры и Марса в «обитаемой зоне», пока нет оснований говорить, что они пригодны для жизни.

Учёные, отвечая на вопрос о том, имеет ли Кеплер-186F на самом деле белые пушистые облака и сосны вдоль береговой линии, отвечают, что это пока неизвестно. В настоящее время отсутствуют средства для изучения атмосферы этого увлекательного, но далёкого мира, не говоря уже о том, чтобы сделать вывод, имеется ли там жизнь или потенциал для её развития.

В пресс-релизе NASA, научный сотрудник Томас Барклай разъясняет, что «нахождение в обитаемой зоне, ещё не означает, что это планета обитаема». Существенное значение имеет уровень температуры на поверхности планеты, а он напрямую зависит от состава атмосферы. Учёный говорит, что «Кеплер-186F можно рассматривать как двоюродного брата Земли, но не как брата-близнеца».

В будущем планируется создание и использование космических телескопов, которые смогут одновременно с наблюдением планет изучать их атмосферу. Но до этих пор учёные не будут знать, является ли Кеплер-186F подобным Земле или же он похож на бесплодные Марс и Венеру. Не исключено, что свойства этой экзопланеты далеки от любых других объектов Солнечной системы.

Все разговоры о Кеплер-186F, как о планете «земного типа» - это только лишь слова, так как учёные признаются, что они не в состоянии дать заключение о жизни на планете, которая находится так далеко от Земли. Одновременно с этим, Кеплер-186F является отличным стимулом для развития межзвездных исследований. Именно эта планета будет главной целью будущих наблюдений НАСА.

Астрофизики с улыбкой отмечают, что мировая пресса наперебой публикует материалы об открытии Кеплер-186F, причём в заголовках присутствует термин «планета земного типа». Учёные признают, что это звучит обнадёживающе, но не является научно-обоснованным фактом.

Планета, на которой может зародиться жизнь, должна соответствовать нескольким определенным критериям. Назовем некоторые: она должна находиться на удаленном расстоянии от звезды, размер планеты должен быть достаточно большой, чтобы иметь расплавленное ядро, и еще она должна иметь определенный состав «сфер» - литосферы, гидросферы, атмосферы и т.д.

Такие экзопланеты, находящиеся за пределами нашей Солнечной системы, могут не только поддерживать жизнь, зародившуюся на них, но их можно также рассматривать как некие «жизненные оазисы» во Вселенной, если вдруг человечеству придется оставить свою планету. По состоянию развития науки и техники на сегодня, очевидно, что шансов добраться до таких планет у нас нет. Расстояние до них составляет до нескольких тысяч световых лет, и, исходя из современных технологий, путешествие на расстояние только одного светового года заняло бы у нас не менее 80000 лет. Но с развитием прогресса, появлением космических путешествий и космических колоний, вероятно, придет время, когда там можно будет оказаться в течение очень короткого времени.

Технологии не стоят на месте, каждый год ученые находят всё новые средства поиска экзопланет, число которых постоянно растет. Ниже мы покажем Вам одних из самых пригодных для жизни планет за пределами Солнечной Системы.

Kepler-283c

Планета расположена в созвездии Лебедя. Звезда Kepler-283 находится в 1700 световых лет от Земли. Вокруг своей звезды (Kepler-283) планета вращается по орбите, примерно в 2 раза меньшей, чем Земля вокруг Солнца. Но исследователи полагают, что вокруг звезды вращается как минимум две планеты (Kepler-283b и Kepler-283c). Kepler-283b находится ближе всего к звезде, и там слишком горячо для существования жизни.

Но все равно, внешняя планета Kepler-283c находится в благоприятной для поддержания жизненных форм зоне, известной под названием «зона обитаемости». Радиус планеты составляет 1,8 радиуса Земли, и год на ней будет составлять только 93 земных дня, именно столько требуется этой планете для полного оборота вокруг своей звезды.

Kepler-438b

Экзопланета Kepler-438b находится в созвездии Лиры на расстоянии около 470 световых лет от Земли. Она вращается вокруг карликовой красной звезды, которая меньше, чем наше Солнце в 2 раза. Диаметр планеты на 12% больше, чем диаметр Земли, и она получает на 40% больше тепла. Из-за своих размеров и удаленности от звезды средняя температура здесь составляет около 60ºС. Это немного жарко для человека, но вполне приемлемо для других форм жизни.

Kepler-438b проходит полный круг по своей орбите каждые 35 дней, а это значит, что год на этой планете длится в 10 раз меньше, чем на Земле.

Kepler-442b

Как и Kepler-438b, Kepler-442b находится в созвездии Лиры, но в другой солнечной системе, которая расположена дальше во Вселенной, на расстоянии около 1100 световых лет от Земли. Ученые на 97% процентов уверены, что планета Kepler-438b находится в зоне обитаемости, и она каждые 112 дней делает полный оборот вокруг красного карлика, масса которого составляет 60% от массы нашего Солнца.

Эта планета примерно на треть больше, чем Земля, и она получает около двух третей нашего количества солнечного света, что указывает на то, что средняя температура там около 0ºС. Существует также 60%-ная вероятность того, что планета скалистая, что необходимо для эволюции жизни.

Gliese 667 Cc

Планета GJ 667Cc, также известная как Gliese 667 Cc, находится в созвездии Скорпиона на расстоянии около 22 световых лет от Земли. Планета примерно в 4,5 раза больше Земли, и ей нужно около 28 дней, чтобы сделать оборот по орбите. Звезда GJ 667C – это красный карлик, который имеет около трети размера нашего Солнца, и он является частью трехзвездной системы.

Этот карлик также является одной из самых близких к нам звезд, только около 100 других звезд находятся ближе. На самом деле, она расположена так близко, что люди с Земли с помощью телескопов могут легко увидеть эту звезду.

HD 40307g

HD 40307 – это карликовая оранжевая звезда, которая больше, чем красные звезды, но меньше, чем желтые. Удалена от нас на 44 световых года и находится в созвездии Живописца. Вокруг этой звезды вращается как минимум шесть планет. Эта звезда чуть менее мощная, чем наше Солнце, а планета, которая находится в зоне обитаемости, является шестой планетой - HD 40307g.

HD 40307g примерно в семь раз больше Земли. Год на этой планете длится 197,8 земных дней, и она к тому же вращается вокруг своей оси, а это означает, что у нее есть цикл день-ночь, что очень важно, когда речь идет о живых организмах.

K2-3d

Звезда K2-3, также известна как EPIC 201367065, находится в созвездии Льва, расстояние до этой звезды от Земли около 150 световых лет. Может показаться, что это очень большое расстояние, но, на самом деле, это одна из 10 ближайших к нам звезд, имеющих свои планетц, поэтому, с точки зрения Вселенной, до K2-3 совсем недалеко.

Вокруг звезды K2-3, которая является красным карликом и по размеру как половина нашего Солнца, вращаются три планеты - K2-3b, K2-3c и K2-3d. Планета K2-3d наиболее удалена от звезды, и она находится в зоне обитаемости звезды. Эта экзопланета в 1,5 раза больше Земли, и делает полный оборот вокруг своей звезды каждые 44 дня.

Kepler-62e и Kepler-62f

На расстоянии более 1200 световых лет от нас в созвездии Лиры находятся две планеты - Kepler-62e и Kepler-62f, и они обе вращаются вокруг одной и той же звезды. Обе планеты являются кандидатами на зарождение или принятие жизненных форм, но Kepler-62e расположена ближе к своей красной карликовой звезде. Размер 62e составляет около 1,6 размера Земли и оборачивается вокруг своей звезды за 122 дня. Планета 62f меньше, примерно в 1,4 раза больше Земли, и делает полный оборот вокруг звезды каждые 267 дней.

Исследователи полагают, что из-за благоприятных условий, вполне вероятно, что вода есть на одной или обеих экзопланетах. Они также могут быть полностью покрыты водой, что является хорошей новостью, так как вполне возможно, что так начиналась история Земли. Согласно одному недавнему исследованию, миллиарды лет назад поверхность Земли могла быть на 95 процентов покрыта водой.

Kapteyn b

На орбите красного карлика Kapteyn находится планета Kapteyn b. Она расположена относительно недалеко от Земли, всего 13 световых годах. Год здесь длится 48 дней, и она находится в зоне обитаемости звезды. Что делает Kapteyn b таким перспективным кандидатом для возможной жизни, так это то, что эта экзопланета гораздо старше Земли - ей 11,5 миллиардов лет. Это означает, что она сформировалась всего через 2,3 миллиарда лет после Большого взрыва, и она на 8 миллиардов лет старше Земли.

Так как прошло большое количество времени, это увеличивает вероятность того, что жизнь там существует в настоящее время или еще появится в какой-то момент времени.

Kepler-186f

Kepler-186F – это первая обнаруженная экзопланета с вероятной возможностью поддерживать жизнь. Она была открыта в 2010 году. Ее иногда называют «кузиной Земли» из-за сходства. Kepler-186F находится в созвездии Лебедя на расстоянии около 490 световых лет от Земли. Это экозопланета в системе из пяти планет, которые вращаются вокруг угасающего красного карлика.

Звезда не такая яркая, как наше Солнце, но эта планета на 10% больше Земли, и она расположена ближе к своей звезде, чем мы к Солнцу. Из-за своего размера и местоположения в зоне обитаемости, ученые считают, что вполне возможно, что на поверхности есть вода. Они также считают, что, подобно Земле, экзопланета состоит из железа, камня и льда.

После того, как планета была открыта, исследователи искали выбросы, которые указывали бы на то, что там существует внеземная жизнь, но пока никаких доказательств существования жизни найдено не было.

Kepler 452b

Расположенную примерно в 1400 световых лет от Земли в созвездии Лебедя, эту планету называют «старшей и большой кузиной» Земли или же «Землей 2.0». Размер планеты Kepler 452b на 60% больше Земли, и она находится дальше от своей звезды, но получает примерно такое же количество энергии, как мы получаем от Солнца. По мнению геологов, атмосфера планеты, вероятно, толще, чем у Земли, и там, вероятно, есть активные вулканы.

Сила тяжести на планете, вероятно, вдвое больше, чем на Земле. За 385 дней планета делает оборот вокруг своей звезды, которая является желтым карликом, как и наше Солнце. Одним из наиболее перспективных особенностей этой экзопланеты является ее возраст - она сформирована около 6 миллиардов лет назад, т.е. она примерно на 1,5 миллиарда лет старше Земли. Это означает, что прошел достаточно длительный период, в течение которого на планете могла зародиться жизнь. Она считается наиболее вероятной обитаемой планетой.

На самом деле, после ее открытия в июле 2015 года институт SETI (специальное учреждение по поиску внеземного разума) пытается наладить связь с жителями этой планеты, но пока не получил ни одного ответного сообщения. Ещё бы, ведь сообщения дойдут до нашего «близнеца» лишь через 1400 лет, и при хорошем случае, ещё через 1400 лет мы сможем получить ответ с этой планеты.

Анализируя информацию от космического телескопа Кеплер (Kepler), астрономы впервые сумели обнаружить экзопланету, похожую на Земли, вращающуюся в пригодной для существования воды в жидком виде зоне. Открытую экзопланету назвали Kepler-186f. Это открытие подтверждает давние предположения о том, что во вселенной могут существовать миры, похожие на земные. Большинство ранее обнаруженных планет, находящихся в зоне обитания, были минимум на 40 процентов больше Земли, что, естественно, сильно затрудняло их сопоставление.

Экзопланета Kepler-186f располагается в звездной системе Kepler-186, приблизительно на расстоянии в 500 световых лет от Земли в созвездии Лебедя. В системе звезды так же присутствуют другие четыре планеты, а их звезда имеет половину размера и массы Солнца, классифицирована как звезда класса М, т.е. красный карлик. Красными карликами являются приблизительно 70 процентов всех звезд в Млечном пути. Не удивительно что первую землеподобную планету обнаружили как раз у такой звезды.

“Открытие экзопланеты Kepler-186f является значительным продвижением в поисков миров как наша Земля. Будущие исследовательские миссии, такие как Transiting Exoplanet Survey Satellite и Космический телескоп имени Джеймса Уэбба должны отыскать самые близкие к нам каменные экзопланеты и определить их состав и состояние атмосферы. Пока мы знаем всего лишь об одной планете, на которой существует жизнь – это наша Земля. Поэтому, когда ищем планеты, похожие на Землю, мы автоматические пытаемся их сравнивать. Но как бы не были похожи на Землю экзопланеты нахождение одной такой в зоне обитания является существенным шагом вперед”.

На сегодняшний день известны размеры планеты Kepler-186f, а вот масса и состав нет. Однако, предыдущие наблюдения показали, что она, скорее всего, будет твердой. Экзопланеты вращается вокруг своей звезды каждые 130 дней и получает от нее одну треть энергии, которую получает Земля от Солнца. Таким образом исследователи выяснили, что Kepler-186f находится к ближе к внешнему краю зоны обитания. Если бы мы стояли на поверхности этой экзопланеты, то самый жаркий полдень выглядел бы на ней как земной вечер за час до захода Солнца.

“Нахождение планеты в пригодной для жилья зоне вовсе не означает что на ней может существовать жизнь, поскольку температура на ее поверхности напрямую зависит от того, какую атмосферу она имеет. Kepler-186f скорее можно считать родственником Земли, но никак не близнецом, поскольку она имеет некоторые свойства, похожие на Землю”, – Томас Барклай, ученый из Исследовательского центра Эймса.

Остальные четыре экзопланеты у звезды, названные Kepler-186b, Kepler-186c, Kepler-186d и Kepler-186e проносятся вокруг звезды за 4, 7, 13 и 22 дня соответственно, из-за близкого расположения к ней, что делает их автоматически не пригодными для жизни из-за слишком высокой температуры. В сумме эти четыре планеты лишь в полтора раза массивнее Земли.

Следующим шагом, который хотят предпринять исследователи, будет поиск планеты-близнеца Земли – особого вида экзопланеты Земного размера, вращающейся у звезды, подобной Солнцу.

Новые данные дают дополнительные аргументы в пользу обитаемости экзопланет Kepler-62f и Kepler-186f. Скорее всего, их ось вращения не испытывает больших колебаний, а это означает стабильный климат. Такие выводы изложены в научной статье , опубликованной в издании Astronomical Journal Юйтун Шань (Yutong Shan) и Гунцзе Ли (Gongjie Li) из Гарвардского университета.

Напомним, что планета Kepler-62f долго оставалась самым близким к Земле по размеру миром в зоне обитаемости (то есть на таком расстоянии от звезды, что на поверхности вода может существовать в жидком состоянии). По диаметру она отличается от Земли лишь на 40%. Она расположена в 1200 световых годах от Земли в созвездии Лебедя. Как видно из названия, Kepler-62f является пятой по счёту открытой планетой звезды Kepler-62. (Напомним, что обозначения b, c и так далее присваиваются мирам в порядке открытия).

Мир Kepler-186f, открытый в 2014 году, потеснил Kepler-62f с первого места. Ещё бы, ведь радиус планеты всего на 10% больше, чем у земного шара. Она тоже находится в зоне обитаемости. По расчётам специалистов, родительская звезда, если наблюдать её с поверхности Kepler-186f в полдень, имеет такую же яркость, как привычное нам закатное солнце. При этом год на ней составляет 130 земных дней. К слову, находится планета в 500 световых годах от Земли в созвездии Лебедя.

Шань и Ли задались целью выяснить, насколько устойчива ось вращения этих планет. Колеблется ли она относительно плоскости орбиты или сохраняет постоянный угол? Если колеблется, то с каким размахом?

На что влияет этот параметр? Напомним, что именно наклон земной оси является причиной смены времён года. Он "виновен" в том, что одна и та же точка земной поверхности в разное время получает разное количество солнечных лучей. Земная ось колеблется с периодом примерно в десять тысяч лет: угол, который она составляет с перпендикуляром к плоскости орбиты, меняется от 22,1 до 24,5 градусов. Как хорошо известно палеоклиматологам, эта периодичность порождает соответствующий цикл .

Есть пример планеты, у которой упомянутый угол меняется очень значительно. Речь идёт о Марсе. И такое непостоянство климата стало одной из причин того, что превратилась в нынешнюю бесплодную пустыню, в которой учёные упорно и пока безуспешно разыскивают хотя бы .

"Марс находится в зоне обитаемости нашей Солнечной системы, но его осевой наклон очень неустойчив: от нуля до 60 градусов, - объясняет Ли в пресс-релизе . - Эта нестабильность, вероятно, способствовала и испарению поверхностных вод".

Почему это случилось с Марсом и не случилось с Землёй? Обе планеты действуют друг на друга своей гравитацией, к тому же на каждую из них влияет ещё Венера. Это вынуждает плоскость их орбит периодически колебаться. И у Марса этот период совпадает с периодом колебания оси вращения. Эти два движения находятся в резонансе , поэтому первое из них увеличивает амплитуду второго.

У Земли же благодаря наличию массивного спутника (Луны) период колебаний оси вращения иной, чем колебаний плоскости орбиты. Два движения не резонируют, и амплитуда первого из них остаётся небольшой.

"Марс находится внутри "зоны жизни" Солнечной системы, но при этом его ось очень нестабильна - ее наклон может колебаться от нуля до 60 градусов. Подобные "качания оси" были одной из причин того, почему все запасы марсианской воды и большая часть его атмосферы "сбежали" в космос", — объясняет Гунцзе Ли (Gongjie Li) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (США).

За последние годы, как рассказывают ученые, телескоп "Кеплер" и ряд наземных обсерваторий открыли тысячи планет за пределами Солнечной системы. Большая часть из них оказалась "горячими юпитерами", крупными газовыми гигантами, или же "суперземлями" - каменистыми планетами, чья масса в 1,8-3 раза больше земной.

То, как формируются большие "кузины" Земли, во многом пока является загадкой для ученых, так как пока планетологам не удалось найти ни одной новорожденной звездной системы, где бы возникали такие планеты. Это мешает оценке того, могут ли они поддерживать жизнь или же сверхвысокие давления, температуры или другие факторы, присущие для подобных объектов, обязательно делают их безжизненными.

Ли и его коллеги раскрыли одну из важнейших характеристик этих планет, наблюдая за планетой Kepler-186f - первой "суперземлей" в истории астрономии, об открытии которой ученые НАСА заявили в апреле 2014 года.

Эта планета находится в созвездии Лебедя, на расстоянии примерно в 560 световых лет от Земли, благодаря чему за ней и ее "соседками" — пятью другими мирами системы Kepler-186 — можно наблюдать при помощи "Хаббла" и многих мощных наземных телескопов.

Гравитационные взаимодействия Kepler-186f с другими планетами этой звездной семьи, как объясняют ученые, будут периодически сдвигать ее ось, заставляя ее "качаться". Сила этих качаний может быть разной - к примеру, угол наклона орбиты Земли всегда составлял от 21 до 24 градусов, тогда как оси вращения Марса и Венеры были сдвинуты на 60 и 180 градусов в далеком прошлом.

По словам Ли, подобные колебания можно вычислить, наблюдая за тем, как движутся планеты, как они расположены в звездной системы и как сильно они притягивают и отталкивают друг друга. Используя данные с "Кеплера" и "Хаббла", его команда просчитала, как сильно "качалась" ось Kepler-186f в последние десять миллионов лет.

Оказалось, что даже при отсутствии спутников вроде Луны, препятствующей сдвигам орбиты Земли, "качания" оси Kepler-186f не должны превышать примерно двух градусов. Аналогичные изменения, как показали расчеты, должны быть характерны для планеты Kepler-62f, другой суперземли из "зоны жизни" в созвездии Лиры.

Подобные результаты расчетов говорят о том, что климат и условия на подобных планетах должны быть гораздо более стабильными, чем раньше считали ученые, предполагавшие, что для их стабилизации обязательно нужен спутник размером с Луну. Все это, как заключают Ли и его коллеги, заметно повышает наши шансы найти разумную или неразумную жизнь на "больших сестрах" Земли.