Astronomer har hittat nya ledtrådar till jordens "storsystrars" beboelighet. Astronomer har hittat nya antydningar om beboeligheten hos jordens "storsystrar" Han kommer att hitta alla

Astronomer tillkännager upptäckten av en ny exoplanet Kepler-186F. Dess storlek är jämförbar med storleken Jorden, och den kretsar runt sin stjärna inuti beboelig zon. Utan tvekan är detta en viktig upptäckt, men det är fortfarande för tidigt att kalla det historiskt. För tillfället finns det ingen anledning att hävda att världen av den "jordiska typen" är öppen. Det är möjligt att förhållandena på den nya planeten är oacceptabla för livets existens.

Redan 2011 publicerade Discovery-webbplatsen en serie artiklar som förutspådde att upptäckten av 2.0 sannolikt skulle äga rum 2012. I en av publikationerna sades det att det vid det här laget skulle ha gått tillräckligt med tid för att rymdteleskopet Kepler (NASA) skulle kunna upptäcka historiens första exoplanet som jorden. Samtidigt måste dess omloppsbana vara inom den beboeliga zonen, det vill säga där vatten kan existera i flytande tillstånd på en stenig yta. Det är värt att notera att flytande vatten finns på jordens yta och det är därför det finns liv här. I sökandet efter utomjordiskt liv är det alltså fundamentalt viktigt att hitta vatten i flytande tillstånd.

Tyvärr gick inte dessa förutsägelser i uppfyllelse. Och även om det under denna period faktiskt samlades in mycket information om exoplaneter, fanns det ändå ingen jordbunden analog bland dem. Och idag, när det redan har gått mer än två år efter utsatt tid, har man äntligen hittat en värdig kandidat till titeln "Jorden 2.0" på ett avstånd av cirka 500 ljusår.

Innan dess ansågs Kepler-62f vara den planet som liknar jorden mest, men Kepler-186F överträffar den i alla egenskaper. Som David Charbonneau, professor vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, sa i en intervju: "Nu kan vi peka på stjärnhimlen och säga att det verkligen finns planeter som är väldigt lika jorden."

Varför Kepler-186F? Vad är speciellt med det?

När Kepler-teleskopet utförde sitt jobb observerade en liten del av himlen in i stjärnbilden Cygnus, och studerade ljusstyrkan hos 150 000 stjärnor. Vid denna tidpunkt registrerade teleskopets känsliga optik en liten minskning av ljusstyrkan - ett fenomen som kallas "transit" inom astrofysik. En sådan händelse tyder på att en planet driver framför skivan på en av stjärnorna. Många exoplaneter har upptäckts med transitmetoden, så forskare hävdar ofta att den exoplanetära forskningens "guldålder" har börjat.

Att hitta planeter med terrestra egenskaper är en svår uppgift. Men fallet med Kepler-186F bekräftar att detta är möjligt även om himlakroppen är flera hundra ljusår bort. Kepler-186F kretsar kring en stjärna som klassificeras som en röd dvärg. Cirkulationstiden är 130 dagar. Planetens storlek är bara 10 procent större än jordens storlek. Samtidigt är dess omloppsbana belägen på den yttre kanten av den beboeliga zonen.

Konstnärliga bilder som åtföljer astrofysikernas uttalande visar att Kepler-186F verkligen uppfattas som planeten där livet uppstod. Så på dess yta finns det förmodligen ett hav och trädliknande vegetation. Det här är en värld med tät atmosfär och vita fluffiga moln. Tanken som dessa färgglada bilder förmedlar är att en planet i en annan del av galaxen är kapabel att bära liv i samma form som inte jorden.

Samtidigt är solsystemet ett utmärkt exempel på att biologiskt döda planeter också kan hittas i den beboeliga zonen tillsammans med den levande världen. I det här fallet är det och . Forskare söker aktivt efter åtminstone några tecken på existensen av grundläggande livsformer på Mars, men för tunn atmosfär och höga strålningsnivåer gör det inte till en särskilt mysig plats. När det gäller Venus, som är nästan lika stor som jorden, förstör dess sura atmosfär och den starkaste växthuseffekten bokstavligen vattenmolekyler. Trots närvaron av Venus och Mars i den "beboliga zonen" finns det alltså ingen anledning att säga att de är beboeliga.

Forskare, som svarar på frågan om Kepler-186F faktiskt har vita fluffiga moln och tallar längs kusten, svarar att detta ännu inte är känt. För närvarande finns det inga sätt att studera atmosfären i denna fascinerande men avlägsna värld, än mindre för att dra slutsatsen om det finns liv eller potentialen för dess utveckling.

I ett pressmeddelande från NASA förklarar forskaren Thomas Barclay att "att vara i en beboelig zon betyder inte att planeten är beboelig." Temperaturnivån på planetens yta är väsentlig, och den beror direkt på atmosfärens sammansättning. Forskaren säger att "Kepler-186F kan betraktas som en kusin till jorden, men inte som en tvillingbror."

I framtiden är det planerat att skapa och använda rymdteleskop som ska kunna studera deras atmosfär samtidigt med observation av planeter. Men tills dess kommer forskarna inte veta om Kepler-186F är som jorden, eller om det är som karga Mars och Venus. Det är möjligt att egenskaperna hos denna exoplanet är långt ifrån några andra objekt i solsystemet.

Allt tal om Kepler-186F som en "jordliknande" planet är bara ord, eftersom forskare medger att de inte kan ge en slutsats om livet på en planet som är så långt från jorden. Samtidigt är Kepler-186F en utmärkt stimulans för utvecklingen av interstellär forskning. Det är denna planet som kommer att vara huvudmålet för framtida NASA-observationer.

Astrofysiker noterar med ett leende att världspressen som tävlar med varandra publicerar material om upptäckten av Kepler-186F, och termen "jordliknande planet" är närvarande i rubrikerna. Forskare medger att detta låter uppmuntrande, men är inte ett vetenskapligt bevisat faktum.

En planet där liv kan uppstå måste uppfylla flera specifika kriterier. För att nämna några: den måste vara på avstånd från stjärnan, planetens storlek måste vara tillräckligt stor för att ha en smält kärna, och den måste också ha en viss sammansättning av "sfärer" - litosfär, hydrosfär, atmosfär osv. .

Sådana exoplaneter utanför vårt solsystem kan inte bara stödja det liv som har sitt ursprung på dem, utan de kan också betraktas som någon sorts "livsoaser" i universum, om mänskligheten plötsligt måste lämna sin planet. Enligt vetenskapens och teknikens utveckling idag är det uppenbart att vi inte har någon chans att nå sådana planeter. Avståndet till dem är upp till flera tusen ljusår, och baserat på modern teknik skulle en resa på bara ett ljusår ta oss minst 80 000 år. Men med utvecklingen av framstegen, tillkomsten av rymdresor och rymdkolonier kommer det förmodligen en tid då det kommer att vara möjligt att vara där under en mycket kort tid.

Tekniken står inte stilla, varje år hittar forskare nya sätt att söka efter exoplaneter, vars antal ständigt växer. Nedan visar vi några av de mest beboeliga planeterna utanför solsystemet.

Kepler-283c

Planeten ligger i stjärnbilden Cygnus. Stjärnan Kepler-283 är 1700 ljusår från jorden. Runt sin stjärna (Kepler-283) kretsar planeten i en omloppsbana ungefär 2 gånger mindre än jorden runt solen. Men forskare tror att minst två planeter (Kepler-283b och Kepler-283c) kretsar runt stjärnan. Kepler-283b är närmast stjärnan och är för varm för att liv ska existera.

Men ändå är den yttre planeten Kepler-283c belägen i en zon som är gynnsam för upprätthållande av livsformer, känd som den "beboeliga zonen". Planetens radie är 1,8 jordradier, och året på den kommer bara att vara 93 jorddagar, vilket är exakt hur mycket den här planeten behöver för att fullborda ett varv runt sin stjärna.

Kepler-438b

Exoplaneten Kepler-438b ligger i stjärnbilden Lyra på ett avstånd av cirka 470 ljusår från jorden. Den kretsar kring en dvärgröd stjärna, som är 2 gånger mindre än vår sol. Planetens diameter är 12 % större än jordens diameter, och den tar emot 40 % mer värme. På grund av dess storlek och avstånd från stjärnan är medeltemperaturen här runt 60ºС. Det är lite hett för en människa, men helt acceptabelt för andra livsformer.

Kepler-438b fullbordar en hel cirkel i sin bana var 35:e dag, vilket innebär att året på denna planet varar 10 gånger mindre än på jorden.

Kepler-442b

Liksom Kepler-438b är Kepler-442b belägen i stjärnbilden Lyra, men i ett annat solsystem, som ligger längre in i universum, på ett avstånd av cirka 1100 ljusår från jorden. Forskare är 97% säkra på att planeten Kepler-438b är i den beboeliga zonen, och var 112:e dag gör den ett fullständigt varv runt en röd dvärg, vars massa är 60% av vår sols massa.

Denna planet är ungefär en tredjedel större än jorden och tar emot ungefär två tredjedelar av vårt solljus, vilket indikerar att medeltemperaturen där är runt 0ºC. Det finns också en 60% chans att planeten är stenig, vilket är nödvändigt för livets utveckling.

Gliese 667 Cc

Planeten GJ 667Cc, även känd som Gliese 667 Cc, ligger i stjärnbilden Skorpionen, cirka 22 ljusår från jorden. Planeten är cirka 4,5 gånger så stor som jorden och tar cirka 28 dagar att fullborda en bana. Stjärnan GJ 667C är en röd dvärg som är ungefär en tredjedel så stor som vår sol och ingår i ett trestjärnigt system.

Denna dvärg är också en av de närmaste stjärnorna till oss, bara cirka 100 andra stjärnor är närmare. Faktum är att det är så nära att människor från jorden lätt kan se denna stjärna med teleskop.

HD 40307g

HD 40307 är en orange dvärgstjärna som är större än röda stjärnor men mindre än gula. Den är 44 ljusår bort från oss och ligger i målarens stjärnbild. Minst sex planeter kretsar runt denna stjärna. Denna stjärna är något mindre kraftfull än vår sol, och planeten som är i den beboeliga zonen är den sjätte planeten - HD 40307g.

HD 40307g är ungefär sju gånger så stor som jorden. Ett år på denna planet varar 197,8 jorddagar, och den roterar också runt sin axel, vilket betyder att den har en dag-natt-cykel, vilket är väldigt viktigt när det kommer till levande organismer.

K2-3d

Stjärnan K2-3, även känd som EPIC 201367065, ligger i stjärnbilden Lejonet och är cirka 150 ljusår från jorden. Det kan tyckas att detta är ett mycket stort avstånd, men i själva verket är detta en av de 10 stjärnorna närmast oss som har sina egna planeter, därför är K2-3 mycket nära ur universums synvinkel.

Runt stjärnan K2-3, som är en röd dvärg och hälften så stor som vår sol, roterar tre planeter - K2-3b, K2-3c och K2-3d. Planeten K2-3d är längst bort från stjärnan, och den är i stjärnans beboeliga zon. Denna exoplanet är 1,5 gånger så stor som jorden och gör ett helt varv runt sin stjärna var 44:e dag.

Kepler-62e och Kepler-62f

Mer än 1200 ljusår bort i stjärnbilden Lyra finns två planeter - Kepler-62e och Kepler-62f, och de båda kretsar kring samma stjärna. Båda planeterna är kandidater för födelse eller liv, men Kepler-62e är närmare sin röda dvärgstjärna. Storleken på 62e är ungefär 1,6 lika stor som jorden och det tar 122 dagar att kretsa runt dess stjärna. Planeten 62f är mindre, cirka 1,4 gånger så stor som jorden, och gör ett helt varv runt stjärnan var 267:e dag.

Forskarna tror att det på grund av gynnsamma förhållanden är troligt att vatten finns på en eller båda exoplaneterna. De kan också vara helt täckta av vatten, vilket är goda nyheter, eftersom det är fullt möjligt att det var så jordens historia började. Enligt en nyligen genomförd studie, för miljarder år sedan, kan jordens yta ha varit 95 procent täckt av vatten.

Kapteyn f

Runt den röda dvärgen Kapteyn är planeten Kapteyn b. Den ligger relativt nära jorden, bara 13 ljusår bort. Året här varar 48 dagar, och det är i stjärnans beboeliga zon. Det som gör Kapteyn b till en så lovande kandidat för möjligt liv är att denna exoplanet är mycket äldre än jorden, 11,5 miljarder år gammal. Det betyder att den bildades bara 2,3 miljarder år efter Big Bang och är 8 miljarder år äldre än jorden.

Eftersom det har gått en lång tid ökar detta sannolikheten att liv existerar där för närvarande eller kommer att dyka upp någon gång.

Kepler-186f

Kepler-186F är den första kända exoplaneten med en trolig förmåga att försörja liv. Det öppnades 2010. Hon kallas ibland för "Jordens kusin" på grund av likheten. Kepler-186F ligger i stjärnbilden Cygnus på ett avstånd av cirka 490 ljusår från jorden. Det är en ekoplanet i ett system av fem planeter som kretsar kring en blekande röd dvärg.

Stjärnan är inte lika ljus som vår sol, men den här planeten är 10 % större än jorden, och den är närmare sin stjärna än vi är solen. På grund av dess storlek och läge i den beboeliga zonen tror forskare att det är möjligt att det finns vatten på ytan. De tror också att en exoplanet, precis som jorden, består av järn, sten och is.

Efter att planeten upptäcktes letade forskare efter utsläpp som skulle tyda på att utomjordiskt liv finns där, men hittills har inga bevis på liv hittats.

Kepler 452b

Belägen cirka 1 400 ljusår från jorden i stjärnbilden Cygnus, kallas denna planet för jordens "stora och stora kusin" eller "Jorden 2.0". Planeten Kepler 452b är 60 % större än jorden och längre bort från sin stjärna, men får ungefär samma mängd energi som vi får från solen. Enligt geologer är planetens atmosfär förmodligen tjockare än jordens, och den har sannolikt aktiva vulkaner.

Tyngdkraften på planeten är förmodligen dubbelt så stor som på jorden. Under 385 dagar gör planeten ett varv runt sin stjärna, som är en gul dvärg, som vår sol. En av de mest lovande egenskaperna hos denna exoplanet är dess ålder - den bildades för cirka 6 miljarder år sedan, d.v.s. den är cirka 1,5 miljarder år äldre än jorden. Det betyder att det har gått en tillräckligt lång period under vilken liv kunde ha uppstått på planeten. Det anses vara den mest troliga beboeliga planeten.

Faktum är att SETI-institutet (en speciell institution för sökandet efter utomjordisk intelligens) sedan upptäckten i juli 2015 har försökt etablera kontakt med invånarna på denna planet, men har hittills inte fått ett enda svarsmeddelande. Inte konstigt, för meddelandena kommer att nå vår "tvilling" först efter 1400 år, och i ett bra fall kommer vi om ytterligare 1400 år att kunna få svar från denna planet.

Genom att analysera information från rymdteleskopet Kepler har astronomer för första gången upptäckt en jordliknande exoplanet som kretsar i en zon som är lämplig för flytande vatten. Den upptäckta exoplaneten har fått namnet Kepler-186f. Denna upptäckt bekräftar långvariga antaganden om att det kan finnas världar i universum som liknar jorden. De flesta av de tidigare upptäckta planeterna i den beboeliga zonen var minst 40 procent större än jorden, vilket naturligtvis gjorde det mycket svårt att jämföra dem.

Exoplaneten Kepler-186f är belägen i Kepler-186-stjärnsystemet, cirka 500 ljusår från jorden i stjärnbilden Cygnus. Det finns även fyra andra planeter i stjärnsystemet, och deras stjärna har hälften av solens storlek och massa, klassad som en klass M-stjärna, d.v.s. röd dvärg. Röda dvärgar är ungefär 70 procent av alla stjärnor i Vintergatan. Inte överraskande upptäcktes den första jordliknande planeten precis runt en sådan stjärna.

"Upptäckten av exoplaneten Kepler-186f är ett betydande framsteg i sökandet efter världar som vår jord. Framtida forskningsuppdrag som Transiting Exoplanet Survey Satellite och James Webb Space Telescope bör hitta de steniga exoplaneterna närmast oss och bestämma deras sammansättning och atmosfäriska förhållanden. Än så länge vet vi bara om en planet där det finns liv - det här är vår jord. Därför, när vi letar efter planeter som liknar jorden, försöker vi automatiskt jämföra dem. Men så jordlika som exoplaneter är, är det ett viktigt steg framåt att hitta en i den beboeliga zonen."

Hittills är dimensionerna för planeten Kepler-186f kända, men massan och sammansättningen är det inte. Tidigare observationer har dock visat att den sannolikt är solid. En exoplanet kretsar runt sin stjärna var 130:e dag och får från den en tredjedel av den energi som jorden får från solen. Således fann forskarna att Kepler-186f är närmare den yttre kanten av livsmiljön. Om vi ​​stod på ytan av denna exoplanet skulle den varmaste middagen se ut som en jordkväll på den en timme före solnedgången.

"Att vara en planet i en beboelig zon betyder inte att det kan finnas liv på den, eftersom temperaturen på dess yta direkt beror på vilken typ av atmosfär den har. Kepler-186f är mer en släkting till jorden än en tvilling, eftersom den har vissa jordliknande egenskaper, säger Thomas Barclay, forskare vid Ames Research Center.

De återstående fyra exoplaneterna runt stjärnan, som heter Kepler-186b, Kepler-186c, Kepler-186d och Kepler-186e, flyger runt stjärnan på 4, 7, 13 respektive 22 dagar på grund av sin närhet till den, vilket gör de är automatiskt oanvändbara för livet på grund av för hög temperatur. Sammanfattningsvis är dessa fyra planeter bara en och en halv gånger mer massiva än jorden.

Nästa steg som forskarna vill ta är att söka efter jordens tvillingplanet, en speciell sorts exoplanet i storleken av jorden som kretsar kring en solliknande stjärna.

De nya uppgifterna ger ytterligare bevis för att exoplaneterna Kepler-62f och Kepler-186f är beboeliga. Troligtvis upplever deras rotationsaxel inte stora fluktuationer, vilket innebär ett stabilt klimat. Sådana slutsatser presenteras i en vetenskaplig artikel publicerad i Astronomical Journal av Yutong Shan och Gongjie Li från Harvard University.

Kom ihåg att planeten Kepler-62f under lång tid förblev världen närmast jorden i storlek i den beboeliga zonen (det vill säga på ett sådant avstånd från stjärnan att vatten kan existera i flytande tillstånd på ytan). I diameter skiljer den sig från jorden med endast 40%. Den ligger 1200 ljusår från jorden i stjärnbilden Cygnus. Som namnet antyder är Kepler-62f den femte planeten som upptäckts av stjärnan Kepler-62. (Kom ihåg att b, c och så vidare är tilldelade världar i upptäcktsordning.)

Kepler-186fs värld, upptäckt 2014, sköt Kepler-62f från första plats. Ändå eftersom planetens radie bara är 10% större än jordklotet. Det är också i den beboeliga zonen. Enligt experter har moderstjärnan, när den observeras från Kepler-186fs yta vid middagstid, samma ljusstyrka som den nedgående solen vi är vana vid. Samtidigt är ett år på den 130 jorddagar. Planeten ligger förresten 500 ljusår från jorden i stjärnbilden Cygnus.

Shan och Li ger sig ut för att ta reda på hur stabil rotationsaxeln för dessa planeter är. Svänger den i förhållande till banans plan, eller håller den en konstant vinkel? Om det fluktuerar, i vilken skala då?

Vad påverkar den här inställningen? Kom ihåg att det är lutningen på jordens axel som orsakar årstidernas växling. Han är "skyldig" till det faktum att samma punkt på jordens yta vid olika tidpunkter får olika mycket solljus. Jordaxeln svänger med en period på cirka tio tusen år: vinkeln den gör med vinkelrät mot omloppsbanan varierar från 22,1 till 24,5 grader. Som paleoklimatologer är väl medvetna om ger denna periodicitet upphov till en motsvarande cykel.

Det finns ett exempel på en planet där den nämnda vinkeln förändras mycket markant. Det handlar om Mars. Och en sådan inkonstans i klimatet var en av anledningarna till att det förvandlades till den nuvarande karga öknen, där forskare envist och hittills utan framgång letar efter åtminstone.

"Mars är i den beboeliga zonen av vårt solsystem, men dess axiella lutning är mycket instabil: från noll till 60 grader," förklarar Li i ett pressmeddelande. "Denna instabilitet bidrog sannolikt till avdunstning av ytvatten."

Varför hände detta på Mars och inte på jorden? Båda planeterna verkar på varandra med sin gravitation, dessutom påverkar Venus också var och en av dem. Detta tvingar planet för deras banor att svänga periodiskt. Och för Mars sammanfaller denna period med svängningsperioden för rotationsaxeln. Dessa två rörelser är i resonans, så den första av dem ökar amplituden för den andra.

När det gäller jorden, på grund av närvaron av en massiv satellit (Månen), är svängningsperioden för rotationsaxeln annorlunda än den för svängningen i omloppsplanet. De två rörelserna ger inte resonans, och amplituden för den första av dem förblir liten.

"Mars ligger inne i "livszonen" i solsystemet, men samtidigt är dess axel mycket instabil - dess lutning kan variera från noll till 60 grader. "rymde" ut i rymden, förklarar Gongjie Li från Harvard- Smithsonian Astrophysical Center (USA).

Under de senaste åren har forskare sagt att Kepler-teleskopet och ett antal markbaserade observatorier har upptäckt tusentals planeter utanför solsystemet. De flesta av dem visade sig vara "heta Jupiters", stora gasjättar eller "superjordar" - steniga planeter, vars massa är 1,8-3 gånger jordens.

Hur jordens stora "kusiner" bildas är fortfarande till stor del ett mysterium för forskare, eftersom planetforskare hittills inte har kunnat hitta ett enda nyfödd stjärnsystem där sådana planeter skulle uppstå. Detta gör det svårt att bedöma om de kan försörja liv, eller om de extrema trycken, temperaturerna eller andra faktorer som är inneboende i sådana föremål nödvändigtvis gör dem livlösa.

Li och hans kollegor avslöjade en av de viktigaste egenskaperna hos dessa planeter genom att observera planeten Kepler-186f - den första "superjorden" i astronomins historia, upptäckten som NASA-forskare tillkännagav i april 2014.

Denna planet ligger i stjärnbilden Cygnus, på ett avstånd av cirka 560 ljusår från jorden, tack vare vilken den och dess "grannar" - de fem andra världarna i Kepler-186-systemet - kan observeras med hjälp av Hubble och många kraftfulla markbaserade teleskop.

Gravitationsinteraktionerna mellan Kepler-186f och andra planeter i denna stjärnfamilj, som forskarna förklarar, kommer periodvis att förskjuta sin axel, vilket får den att "vackla". Styrkan hos dessa wobblingar kan vara olika - till exempel har lutningsvinkeln för jordens omloppsbana alltid varit från 21 till 24 grader, medan rotationsaxlarna för Mars och Venus skiftades med 60 och 180 grader i det avlägsna förflutna.

Sådana fluktuationer kan beräknas genom att observera hur planeterna rör sig, hur de är ordnade i ett stjärnsystem och hur starkt de attraherar och stöter bort varandra, säger Li. Med hjälp av data från Kepler och Hubble beräknade hans team hur mycket Kepler-186fs axel har vinglat under de senaste tio miljoner åren.

Det visade sig att även i frånvaro av satelliter som Månen, som förhindrar förskjutningar i jordens omloppsbana, bör "gungningen" av Kepler-186f-axeln inte överstiga cirka två grader. Liknande förändringar, som framgår av beräkningar, borde vara karakteristiska för planeten Kepler-62f, en annan superjord från "livszonen" i stjärnbilden Lyra.

Sådana beräkningsresultat tyder på att klimatet och förhållandena på sådana planeter borde vara mycket stabilare än vad forskare tidigare trott som antog att det krävdes en satellit av Månens storlek för att stabilisera dem. Allt detta, konstaterar Li och hans kollegor, ökar avsevärt våra chanser att hitta intelligent eller icke-intelligent liv på jordens "stora systrar".