замини таршуда

Моҳи январи соли 2020 NASA хабар дод, ки киштии кайҳонии TESS аввалин сайёраи эҳтимолии зисти худро кашф кардааст, ки ба андозаи Замин дар атрофи ситора тақрибан 100 соли рӯшноӣ дур аст.

Сайёра як қисми он аст Системаи TOI 700 (TOI маънои TESSро дорад Объектҳои таваҷҷӯҳ) ситораи хурди нисбатан хунук, яъне мижаи синфи спектрии М, дар бурҷи Моҳии тиллоӣ, ки танҳо тақрибан 40% масса ва андозаи Офтоби моро ва нисфи ҳарорати сатҳи онро дорад.

Объект ном дорад ТОИ 700 д ва яке аз се сайёраест, ки дар атрофи маркази худ давр мезананд, дуртарин аз он буда, дар ҳар 37 рӯз дар атрофи ситора пайраҳа мегузаранд. Он дар чунин масофа аз TOI 700 ҷойгир аст, ки аз ҷиҳати назариявӣ оби моеъро дар минтақаи зист ҷойгир карда тавонад. Он тақрибан 86% энергияеро, ки Офтоби мо ба Замин медиҳад, мегирад.

Бо вуҷуди ин, симулятсияҳои экологӣ, ки муҳаққиқон бо истифода аз маълумот аз моҳвораи Transiting Exopplanet Survey (TESS) сохтаанд, нишон доданд, ки TOI 700 d метавонад аз Замин хеле фарқ кунад. Азбаски он бо ситорааш ҳамзамон давр мезанад (яъне як тарафи сайёра ҳамеша дар рӯшноӣ ва тарафи дигар дар торикӣ аст), тарзи пайдоиши абрҳо ва вазидани шамол метавонад барои мо каме экзотикӣ бошад.

1. Муқоисаи Замин ва TOI 700 d бо визуализатсияи системаи материкҳои Замин дар экзосайёра

Астрономҳо кашфи худро бо кӯмаки НАСА тасдиқ карданд. Телескопи кайҳонии Спитцерки фаъ-олияти худро нав ба охир расонд. Toi 700 дар аввал ҳамчун хеле гармтар тасниф карда шуд, ки астрономҳоро ба он водор сохт, ки ҳар се сайёра ба ҳам наздиканд ва аз ин рӯ барои нигоҳ доштани ҳаёт хеле гарм буданд.

Эмили Гилберт, узви тими Донишгоҳи Чикаго, зимни муаррифии бозёфт гуфт. -

Тадкикотчиён умедворанд, ки дар оянда асбобдо ба монанди Ҷеймс Уэбб телескопи кайҳонӣки НАСА ният дорад дар соли 2021 дар фазо ҷойгир кунад, онҳо метавонанд муайян кунанд, ки сайёраҳо атмосфера доранд ё не ва тавони омӯзиши таркиби онро доранд.

Тадқиқотчиён нармафзори компютериро истифода бурданд моделсозии гипотетикии иқлим сайёраи TOI 700 d. Азбаски то ҳол маълум нест, ки дар атмосфераи он кадом газҳо буда метавонанд, вариантҳо ва сенарияҳои гуногун, аз ҷумла вариантҳое, ки атмосфераи муосири Заминро (77% нитроген, 21% оксиген, метан ва гази карбон) тахмин мекунанд, озмуда шудаанд. таркиби эҳтимолии атмосфераи Замин 2,7 миллиард сол пеш (асосан метан ва гази карбон) ва ҳатто атмосфераи Миррих (бисёр гази карбон), ки эҳтимолан дар он ҷо 3,5 миллиард сол пеш вуҷуд дошт.

Аз ин моделҳо маълум шуд, ки агар атмосфераи TOI 700 d дорои маҷмӯи метан, гази карбон ё буғи об бошад, сайёра метавонад барои зиндагӣ қобили зист бошад. Ҳоло даста бояд ин фарзияҳоро бо истифода аз телескопи дар боло зикршудаи Webb тасдиқ кунад.

Ҳамзамон моделсозии иқлим, ки НАСА анҷом додааст, нишон медиҳад, ки ҳам атмосфераи Замин ва ҳам фишори газ барои нигоҳ доштани оби моеъ дар сатҳи он кофӣ нестанд. Агар мо ба TOI 700 d ҳамон миқдор газҳои гулхонаӣ гузорем, ки дар рӯи Замин аст, ҳарорати рӯи замин ҳанӯз аз сифр поёнтар хоҳад буд.

Симуляцияҳои ҳамаи дастаҳои иштирокчӣ нишон медиҳанд, ки иқлими сайёраҳо дар атрофи ситораҳои хурд ва торик, ба монанди TOI 700, аз он чизе, ки мо дар Замин дорем, хеле фарқ мекунад.

Хабари ҷолиб

Аксари он чизе, ки мо дар бораи экзосайёраҳо ё сайёраҳо дар атрофи системаи офтобӣ мешиносем, аз кайҳон бармеояд. Он аз соли 2009 то 2018 осмонро скан кард ва зиёда аз 2600 сайёраро берун аз системаи офтобии мо пайдо кард.

Пас аз он НАСА эстафетаи кашфиётро ба зонди TESS(2), ки дар соли аввали фаъолияташ дар моҳи апрели соли 2018 ба кайҳон партоб шуда буд ва инчунин нӯҳсад объекти таъйиднашудаи ин навъи он супурд. Дар ҷустуҷӯи сайёраҳое, ки ба астрономҳо номаълуманд, расадхона 200 XNUMX-ро дида, тамоми осмонро меҷӯяд. ситорахои дурахшонтарин.

2. Моҳвораи транзитӣ барои иктишофи экзосайёраҳо

TESS як қатор системаҳои камераҳои кунҷи васеъро истифода мебарад. Вай кодир аст масса, андоза, зич ва мадори гурухи калони сайёрахои хурдро омузад. Спутник аз руи усул кор мекунад ҷустуҷӯи дурдаст барои паст кардани равшанӣ эҳтимолан ишора мекунад транзитҳои сайёра - гузаштани объектҳо дар мадор аз пеши рӯйи ситораҳои волидайни онҳо.

Моххои охир як катор бозьёфтхои нихоят ачоиб буданд, ки хиссан ба шарофати расадхонаи хануз нисбатан нави кайхонй, кисман бо ёрии асбобхои дигар, аз он чумла асбобхои руи замин. Дар ҳафтаҳои пеш аз вохӯрии мо бо дугоникҳои Замин, дар бораи кашфи сайёрае, ки ду офтобро давр мезанад, ба мисли Татуин аз Ҷангҳои Ситораҳо!

Сайёраи TOI 1338 б XNUMX соли рӯшноӣ дуртар, дар бурҷи рассом ёфт. Андозаи он дар байни андозаҳои Нептун ва Сатурн аст. Объект мунтазам гирифта шудани ситораҳои худро аз сар мегузаронад. Онхо дар атрофи хамдигар дар давраи понздахруза давр мезананд, ки яке аз Офтоби мо каме калонтар ва дигаре хеле хурдтар аст.

Дар моҳи июни соли 2019 маълумот пайдо шуд, ки дар ҳавлии кайҳонии мо ду сайёраи навъи заминӣ кашф шудааст. Дар ин бора дар мақолае дар маҷаллаи Astronomy and Astrophysics хабар дода мешавад. Ҳарду иншоот дар минтақаи беҳтарине ҷойгиранд, ки об метавонад пайдо шавад. Эҳтимол, онҳо сатҳи санглох доранд ва дар атрофи Офтоб давр мезананд, ки ном дорад ситораи Тигарден (3), аз Замин ҳамагӣ 12,5 соли рӯшноӣ воқеъ аст.

— гуфт муаллифи асосии бозьёфт, Маттиас Зехмейстер, Ходими илмии Институти астрофизикаи Университети Геттингени Германия. -

3. Системаи ситораи Teegarden, визуализатсия

Дар навбати худ, ҷаҳонҳои ҷолиби номаълуме, ки TESS моҳи июли соли гузашта кашф кардааст, дар атрофи он давр мезананд ситораҳои UCAC4 191-004642, ҳафтоду се соли рӯшноӣ аз Замин.

Системаи сайёра бо ситораи мизбон, ки ҳоло ҳамчун нишонгузорӣ шудааст ТОИ 270, камаш се сайёра дорад. Яке аз онҳо, ТОИ 270 б, ки аз Замин андаке калонтар аст, дуи дигар мини-Нептун мебошанд, ки ба синфи сайёрахо мансубанд, ки дар системаи офтобии мо вучуд надоранд. Ситора хунук ва чандон равшан нест, аз Офтоб тақрибан 40% хурдтар ва массиваш камтар аст. Ҳарорати сатҳи он аз ҳарорати ҳамсафари ситораи мо тақрибан аз се ду баробар гармтар аст.

Системаи офтобии TOI 270 дар бурҷи рассом ҷойгир аст. Сайёраҳое, ки онро ташкил медиҳанд, ба ситора чунон наздиканд, ки мадори онҳо метавонанд ба системаи моҳвораии ҳамроҳи Муштарӣ мувофиқат кунанд (4).

4. Муқоисаи системаи TOI 270 бо системаи Юпитер

Тадқиқоти минбаъдаи ин система метавонад сайёраҳои иловагиро ошкор кунад. Онҳое, ки аз Офтоб дуртар аз TOI 270 d гардиш мекунанд, метавонанд ба қадри кофӣ сард бошанд, ки оби моеъро нигоҳ доранд ва дар ниҳоят ҳаётро ба вуҷуд оранд.

TESS сазовори дидани наздиктар аст

Сарфи назар аз кашфи шумораи нисбатан зиёди экзосайёраҳои хурд, аксари ситораҳои волидайни онҳо аз 600 то 3 метр дуранд. соли рӯшноӣ аз Замин, барои мушоҳидаи муфассал хеле дур ва торик аст.

Баръакси Кеплер, тамаркузи асосии TESS дарёфти сайёраҳо дар атрофи наздиктарин ҳамсояҳои офтоб аст, ки ба қадри кофӣ равшананд, ки ҳоло ва баъдтар бо асбобҳои дигар мушоҳида карда шаванд. Аз моҳи апрели соли 2018 то имрӯз, TESS аллакай кашф кардааст зиёда аз 1500 сайёраҳои номзад. Аксарияти онхо аз хачми Замин бештар аз ду баробар калонтар буда, ба мадор камтар аз дах руз мерасад. Дар натиҷа, онҳо назар ба сайёраи мо хеле зиёдтар гармӣ мегиранд ва онҳо хеле гарманд, ки оби моеъ дар сатҳи онҳо мавҷуд набошад.

Ин оби моеъест, ки барои зистан экзопланета лозим аст. Он ҳамчун заминаи парвариши кимиёвӣ хидмат мекунад, ки метавонанд бо ҳамдигар ҳамкорӣ кунанд.

Аз ҷиҳати назариявӣ, чунин мешуморанд, ки шаклҳои экзотикии ҳаёт метавонанд дар шароити фишори баланд ё ҳарорати хеле баланд вуҷуд дошта бошанд - ба монанди экстремофилҳо дар наздикии вентилятсияи гидротермалӣ ё микробҳои тақрибан як километр дар зери яхбандии Антарктикаи Ғарбӣ.

Аммо кашфи ин гуна организмхо ба туфайли он имконпазир гардид, ки одамон шароити экстремалиеро, ки дар он зиндагй мекунанд, бевосита омузанд. Мутаассифона, онхоро дар фазой чукур, махсусан аз масофаи бисьёр солхои нурй ошкор кардан муяссар нашуд.

Ҷустуҷӯи ҳаёт ва ҳатто манзили берун аз системаи офтобии мо ҳоло ҳам комилан ба мушоҳидаҳои дурдаст вобаста аст. Сатҳи оби моеъи намоён, ки барои ҳаёт шароити мусоид фароҳам меоранд, метавонанд бо атмосфераи боло ҳамкорӣ карда, биосиҳои аз дур муайяншавандаро эҷод кунанд, ки бо телескопҳои рӯи замин намоён мешаванд. Инҳо метавонанд таркибҳои газе, ки аз Замин маълуманд (оксиген, озон, метан, гази карбон ва буғи об) ё ҷузъҳои атмосфераи қадимии Замин, масалан, 2,7 миллиард сол пеш (асосан метан ва гази карбон, аммо на оксиген). ).

Дар ҷустуҷӯи ҷои "дуруст" ва сайёрае, ки дар он ҷо зиндагӣ мекунад

Аз замони кашфи 51 Pegasi b дар соли 1995 зиёда аз XNUMX экзосайёра муайян карда шудааст. Имрӯз мо аниқ медонем, ки аксари ситораҳои галактикаи мо ва коинот бо системаҳои сайёра иҳота шудаанд. Аммо танҳо чанд даҳҳо экзопланета ёфтшуда ҷаҳони эҳтимолан қобили зист мебошанд.

Экзосайёраро чӣ қобили зист мегардонад?

Шарти асосӣ ин оби моеъи дар боло зикршуда мебошад. Барои он ки ин имконпазир гардад, мо пеш аз ҳама ба ин сатҳи сахт ниёз дорем, яъне. замини санглохАммо ҳамчунин атмосфера, ва ба қадри кофӣ зич барои эҷод кардани фишор ва таъсир ба ҳарорати об.

Ба шумо низ лозим аст ситораи ростки радиациям аз хад зиёд ба сайёра фуроварда на-метавонад, ки атмосфераро парида, организмхои зиндаро нест мекунад. Ҳар як ситора, аз ҷумла Офтоби мо, пайваста миқдори зиёди радиатсионӣ мебарорад, аз ин рӯ, бешубҳа, барои мавҷудияти ҳаёт муфид хоҳад буд, ки худро аз он муҳофизат кунад. майдони магнитӣки онро ядрои металли моеъи Замин хосил мекунад.

Бо вуҷуди ин, азбаски мумкин аст механизмҳои дигари муҳофизат кардани ҳаёт аз радиатсия вуҷуд дошта бошанд, ин танҳо як унсури дилхоҳ аст, на шарти зарурӣ.

Чун анъана астрономҳо ба он таваҷҷӯҳ доранд Минтақаҳои ҳаёт (экосфера) дар системахои ситорахо. Инҳо минтақаҳои атрофи ситораҳо мебошанд, ки ҳарорати бартарӣ обро аз ҷӯшидани доимӣ ё ях кардан пешгирӣ мекунад. Дар ин бора аксар вақт сухан меравад. "Минтақаи Златовласки"зеро «танхо барои хаёт», ки ба мотивхои афсонаи маъмули бачагона дахл дорад (5).

5. Минтақаи ҳаёт дар атрофи ситора

Ва мо то ҳол дар бораи экзосайёраҳо чӣ медонем?

Бозьёфтхои то имруз ба даст овардашуда нишон медиханд, ки гуногунии системахои сайёрахо хеле ва хеле калон аст. Ягона сайёраҳое, ки тақрибан се даҳсола пеш мо чизе медонистем, дар системаи офтобӣ буданд, бинобар ин мо фикр мекардем, ки чисмҳои хурду сахт дар атрофи ситораҳо давр мезананд ва танҳо аз онҳо дуртар фазо барои сайёраҳои бузурги газӣ ҷудо карда шудааст.

Аммо маълум шуд, ки дар бораи чойгиршавии сайёрахо умуман «конунхо» вучуд надоранд. Мо бо бузургҷуссаҳои газе дучор мешавем, ки қариб ба ситораҳои худ (ба истилоҳ Муштарии гарм) мезананд ва инчунин системаҳои паймонҳои сайёраҳои нисбатан хурд ба монанди TRAPPIST-1 (6). Баъзан сайёраҳо дар мадорҳои хеле эксцентрикӣ дар атрофи ситораҳои дуӣ ҳаракат мекунанд ва инчунин сайёраҳои "саргардон" ҳастанд, ки эҳтимолан аз системаҳои ҷавон хориҷ карда шудаанд, дар холигии байниситоравӣ озодона шино мекунанд.

6. Намоиши сайёрахои системаи TRAPPIST-1

Ҳамин тариқ, мо ба ҷои шабоҳатҳои наздик, гуногунии бузургро мебинем. Агар ин дар сатҳи система рух диҳад, пас чаро шароити экзопланета бояд ҳама чизеро, ки мо аз муҳити наздик медонем, монанд кунанд?

Ва, аз ин ҳам пасттар, чаро бояд шаклҳои ҳаёти фарзиявӣ ба онҳое, ки ба мо маълуманд, монанд бошанд?

Категорияи супер

Бар асоси маълумоти ҷамъовардаи Кеплер, дар соли 2015 як олими NASA ҳисоб кард, ки худи галактикаи мо миллиард сайёраҳои ба Замин монандI. Бисьёр астрофизикхо таъкид карданд, ки ин тахмини консервативй буд. Дар ҳақиқат, тадқиқоти минбаъда нишон дод, ки Роҳи Каҳкашон метавонад хона бошад 10 миллиард сайёраи Замин.

Олимон намехостанд, ки танҳо ба сайёраҳои пайдокардаи Кеплер такя кунанд. Усули транзитӣ, ки дар ин телескоп истифода мешавад, барои ошкор кардани сайёраҳои калон (масалан Муштарӣ) нисбат ба сайёраҳои андозаи Замин беҳтар мувофиқ аст. Ин маънои онро дорад, ки маълумотҳои Кеплер эҳтимол шумораи сайёраҳои монанди сайёраи моро каме таҳриф мекунанд.

Телескопи машҳур коҳиши ночизи равшании ситораро мушоҳида кард, ки дар натиҷаи аз пеши он гузаштани сайёра ба вуҷуд омадааст. Объектҳои калонтар ба таври фаҳмо равшании бештари ситораҳои худро маҳкам мекунанд ва дидани онҳоро осон мекунанд. Усули Кеплер ба ситорахои хурд, на дурахшонтарин, ки массаи онхо кариб сеяки массаи Офтоби моро ташкил медод, нигаронида шуда буд.

Телескопи Кеплер, гарчанде ки дар дарёфти сайёраҳои хурд чандон хуб нест, шумораи хеле зиёди ба истилоҳ супер-заминро пайдо кардааст. Ин номи сайёраҳои экзосайёраҳоест, ки массаашон аз Замин бузургтар аст, вале аз Уран ва Нептун хеле камтар аст, ки аз сайёраи мо мутаносибан 14,5 ва 17 маротиба вазнинтаранд.

Ҳамин тариқ, истилоҳи "Супер-Замин" танҳо ба массаи сайёра ишора мекунад, ки маънои он ба шароити рӯизаминӣ ё қобили зист ишора намекунад. Инчунин истилоҳи алтернативии "карҷҳои газӣ" вуҷуд дорад. Ба гуфтаи баъзеҳо, он метавонад барои объектҳои қисми болоии миқёси оммавӣ дақиқтар бошад, гарчанде ки истилоҳи дигар бештар истифода мешавад - "мини-Нептун".

Аввалин супер-замин кашф карда шуд Александр Волщан i Далеа Фраила атрофи он пулсари PSR B1257+12 соли 1992. Ду сайёраи берунии система мебошанд полтергеисттанд фобетор — массаи онхо аз массаи Замин кариб чор баробар зиёд аст, ки барои гиганти газ будан хеле хурд аст.

Аввалин супер-Заминро дар атрофи ситораи пайдарпайии асосӣ як гурӯҳ бо роҳбарии он муайян кардааст Дарёи Евгениоy дар 2005. Дар атрофи он давр мезанад 876 ва нишондодро гирифт Глизе 876 д (Пештар дар ин система ду бузургҷуссаи гази андозаи Юпитер кашф карда шуда буданд). Массаи тахминии он аз массаи Замин 7,5 баробар аст ва давраи гардиш дар атрофи он хеле кутоҳ, тақрибан ду рӯз аст.

Дар синфи супер-замин объектҳои боз ҳам гармтар мавҷуданд. Масалан, соли 2004 кашф шудааст 55 Канкри аст, ки чил соли рушной дуртар вокеъ аст, дар атрофи ситораи худ дар кутохтарин давраи хар як экзосайёраи маълум — хамагй 17 соату 40 дакика давр мезанад. Ба ибораи дигар, як сол дар 55 Cancri e камтар аз 18 соатро мегирад. Экзосайёра назар ба Меркурий ба ситораи худ тақрибан 26 маротиба наздиктар аст.

Наздик будан ба ситора маънои онро дорад, ки сатҳи 55 Cancri e ба дохили печи домнагӣ бо ҳарорати ҳадди аққал 1760 ° C монанд аст! Мушоҳидаҳои нави телескопи Spitzer нишон медиҳанд, ки 55 Cancri e массааш аз Замин 7,8 маротиба ва радиусаш каме бештар аз ду маротиба зиёдтар аст. Натиҷаҳои Спитцер нишон медиҳанд, ки тақрибан панҷяки массаи сайёра бояд аз элементҳо ва пайвастагиҳои сабук, аз ҷумла об, иборат бошад. Дар ин ҳарорат, ин маънои онро дорад, ки ин моддаҳо дар ҳолати "суперкритикӣ" байни моеъ ва газ қарор доранд ва метавонанд сатҳи сайёраро тарк кунанд.

Аммо супер-Заминҳо на ҳамеша ин қадар ваҳшӣ ҳастанд.. Моҳи июли соли гузашта як гурӯҳи байналмиллалии астрономҳо бо истифода аз TESS дар бурҷи Гидра, тақрибан сию як соли рӯшноӣ аз Замин як сайёраи нави худро кашф карданд. Элемент ҳамчун қайд карда шудааст GJ 357 д (7) ду маротиба диаметр ва шаш маротиба массаи Замин. Он дар канори берунии минтақаи истиқоматии ситора ҷойгир аст. Олимон бар ин боваранд, ки дар рӯи ин супер-Замин об вуҷуд дорад.

ӯ гуфт Диана Косаковскийва ходими илмии Институти астрономия ба номи Макс Планк дар Ҳейделберг, Олмон.

7. Сайёраи GJ 357 d - визуализатсия

Системае, ки дар мадори атрофи як ситораи камбағалӣ, тақрибан аз се як ҳиссаи андоза ва массаи Офтоби мо ва 40% хунуктар аст, бо сайёраҳои заминӣ пурра карда мешавад. GJ 357 б ва дигар замини супер GJ 357 с. Омӯзиши система 31 июли соли 2019 дар маҷаллаи Astronomy and Astrophysics нашр шудааст.

Моҳи сентябри соли гузашта муҳаққиқон гузориш доданд, ки супер-Замини нав кашфшуда, ки аз 111 соли рӯшноӣ дуртар аст, "беҳтарин номзади зисти то ҳол маълум аст". Соли 2015 аз ҷониби телескопи Кеплер кашф шудааст. K2-18b (8) аз сайёраи ватании мо хеле фарқ мекунад. Он беш аз ҳашт маротиба массаи худро дорад, яъне маънои онро дорад, ки он як бузургҷуссаи ях ба монанди Нептун ё ҷаҳони санглох бо атмосфераи зиччи аз гидроген бой аст.

Мадори K2-18b нисбат ба дурии Замин аз Офтоб ба ситорааш ҳафт маротиба наздиктар аст. Бо вуҷуди ин, азбаски объект дар мадори сурхи торик М давр мезанад, ин мадор дар минтақаи эҳтимолан барои ҳаёт мусоид қарор дорад. Моделхои пешакй пешгуй мекунанд, ки харорат дар К2-18б аз -73 то 46°С мебошад ва агар объект такрибан баробари Замин инъикоскунанда дошта бошад, харорати миёнаи он бояд ба мо монанд бошад.

— гуфт астроном аз Коллеҷи Университети Лондон дар нишасти матбуотӣ, Ангелос Сиарас.

Ба замин монанд шудан душвор аст

Аналоги Замин (инчунин дугоники Замин ё сайёраи ба Замин монанд номида мешавад) як сайёра ё моҳест, ки шароити муҳити зист ба шароити муҳити зист монанд аст.

Ҳазорҳо системаҳои ситораҳои экзосайёра, ки то ҳол кашф шудаанд, аз системаи офтобии мо фарқ мекунанд, ки ба истилоҳ гипотезаи замини нодирI. Аммо, файласуфон кайд мекунанд, ки коинот чунон бузург аст, ки дар ягон чо бояд сайёрае бошад, ки ба сайёраи мо такрибан якхела бошад. Мумкин аст, ки дар ояндаи дур технологияи ба таври сунъй ба даст овардани аналогхои Заминро истифода бурдан мумкин бошад. . Ҳоло мӯд назарияи бисёрназариявӣ онҳо инчунин пешниҳод мекунанд, ки ҳамтои заминӣ метавонад дар коиноти дигар вуҷуд дошта бошад ё ҳатто як версияи дигари худи Замин дар коиноти параллелӣ бошад.

Моҳи ноябри соли 2013 астрономҳо гузориш доданд, ки бар асоси додаҳои телескопи Кеплер ва дигар миссияҳо, дар минтақаи зисти ситораҳои монанди офтоб ва карликҳои сурх дар галактикаи Роҳи Каҳкашон метавонад то 40 миллиард сайёраҳои ба андозаи Замин мавҷуд бошад.

Тақсимоти оморӣ нишон дод, ки наздиктарин онҳоро аз мо на бештар аз дувоздаҳ соли рӯшноӣ хориҷ кардан мумкин аст. Дар худи ҳамон сол, якчанд номзадҳои аз ҷониби Кеплер кашфшуда бо диаметрашон камтар аз 1,5 маротиба аз радиуси Замин тасдиқ карда шуданд, ки ситораҳои даврзананда дар минтақаи зист мебошанд. Аммо, танҳо соли 2015 аввалин номзади ба Замин наздик эълон карда шуд - egzoplanetę Kepler-452b.

Эҳтимолияти пайдо кардани аналоги Замин асосан аз атрибутҳое, ки шумо мехоҳед ба онҳо монанд бошед, вобаста аст. Шароитҳои стандартӣ, вале мутлақ нест: андозаи сайёра, вазнинии сатҳи рӯизаминӣ, андоза ва навъи ситораҳои волидайн (яъне аналоги офтобӣ), масофаи мадор ва устувории мадор, тамиши меҳвар ва гардиш, ҷуғрофияи шабеҳ, мавҷудияти уқёнусҳо, атмосфера ва иқлим, магнитосфераи қавӣ. .

Агар дар он ҷо ҳаёти мураккаб вуҷуд дошта бошад, ҷангалҳо метавонистанд қисми зиёди сатҳи сайёраро фаро гиранд. Агар ҳаёти оқилона вуҷуд дошта бошад, баъзе минтақаҳо метавонистанд шаҳр шаванд. Бо вуҷуди ин, ҷустуҷӯи аналогияҳои дақиқ бо Замин метавонад аз сабаби вазъиятҳои хеле мушаххас дар рӯи Замин ва атрофи Замин, масалан, мавҷудияти Моҳ ба бисёр падидаҳои сайёраи мо таъсир мерасонад.

Лабораторияи зисти сайёра дар Донишгоҳи Пуэрто-Рико дар Аресибо ба наздикӣ рӯйхати номзадҳоро барои аналогҳои Замин тартиб дод (9). Аксар вақт ин навъи тасниф аз андоза ва масса оғоз мешавад, аммо ин як меъёри фиребанда аст, масалан, Зуҳра, ки ба мо наздик аст, тақрибан ба андозаи Замин аст ва дар он чӣ гуна шароит ҳукмфармост. , рӯшан аст.

9. Экзопланетаҳои ояндадор – аналогҳои эҳтимолии Замин, мувофиқи лабораторияи зисти сайёра

Меъёри дигари зуд-зуд зикршуда ин аст, ки аналоги Замин бояд геологияи шабеҳи рӯизаминӣ дошта бошад. Намунаҳои наздиктарини маълум Миррих ва Титан мебошанд ва дар ҳоле ки аз ҷиҳати топография ва таркиби қабатҳои рӯизаминӣ шабоҳатҳо вуҷуд доранд, инчунин фарқиятҳои назаррас ба монанди ҳарорат вуҷуд доранд.

Баъд аз ҳама, бисёр маводҳои рӯизаминӣ ва шаклҳои замин танҳо дар натиҷаи таъсири мутақобила бо об (масалан, гил ва ҷинсҳои таҳшинӣ) ё ҳамчун маҳсулоти иловагии ҳаёт (масалан, оҳаксанг ё ангиштсанг), таъсири мутақобила бо атмосфера, фаъолияти вулканӣ ба вуҷуд меоянд. , ё дахолати инсон.

Ҳамин тариқ, аналоги ҳақиқии Замин бояд тавассути равандҳои шабеҳ, дорои атмосфера, вулқонҳо бо сатҳи мутақобила, оби моеъ ва ягон намуди ҳаёт эҷод карда шавад.

Дар мавриди атмосфера таъсири гармхона низ тахмин карда мешавад. Ниҳоят, ҳарорати рӯи замин истифода мешавад. Ба он иқлим таъсир мерасонад, ки дар навбати худ ба мадор ва гардиши сайёра таъсир мерасонад, ки ҳар яки онҳо тағирёбандаҳои навро ҷорӣ мекунанд.

Меъёри дигари аналоги идеалии замини ҳаётбахш он аст, ки бояд мадор дар атрофи аналоги офтобӣ. Аммо, ин элементро пурра асоснок кардан мумкин нест, зеро муҳити мусоид қодир аст намуди маҳаллии бисёр намудҳои гуногуни ситораҳоро таъмин кунад.

Масалан, дар Роҳи Каҳкашон аксари ситораҳо аз Офтоб хурдтар ва тиратаранд. Яке аз онҳо қаблан зикр гардид TRAPPIST-1, дар масофаи 10 соли рӯшноӣ дар бурҷи Далв ҷойгир аст ва тақрибан 2 маротиба хурдтар ва аз Офтоби мо 1. маротиба камтар равшантар аст, аммо дар минтақаи зисти он ҳадди аққал шаш сайёраи заминӣ мавҷуд аст. Ин шароитҳо барои ҳаёт номусоид ба назар мерасанд, ки мо онро медонем, аммо TRAPPIST-XNUMX эҳтимолан аз ситораи мо умри дарозтаре дар пеш аст, аз ин рӯ ҳаёт барои рушд дар он ҷо вақти зиёд дорад.

Об 70 фоизи сатхи Заминро ишгол мекунад ва яке аз шартхои охании мавчудияти шаклхои хаёти ба мо маълум ба шумор меравад. Эҳтимол, ҷаҳони об як сайёра аст Кеплер-22п, ки дар минтақаи зисти ситораи офтобмонанд ҷойгир аст, вале аз Замин хеле калонтар аст, таркиби воқеии кимиёвии он номаълум боқӣ мемонад.

Дар соли 2008 аз ҷониби астроном гузаронида шуд Майкла Мейерва аз Донишгоҳи Аризона, таҳқиқоти ғубори кайҳонӣ дар наздикии ситораҳои навтаъсис ба монанди Офтоб нишон медиҳанд, ки аз 20 то 60% аналогҳои Офтоб дар мо далелҳои пайдоиши сайёраҳои санглох дар равандҳои шабеҳе дорем, ки ба пайдоиши он оварда расониданд. аз Замин.

Дар 2009 Алан Босс аз Институти илмии Карнеги пешниход кард, ки танхо дар галактикаи мо Рохи Кахкашон вучуд дошта метавонад 100 миллиард сайёраҳои ба замин монандh.

Дар соли 2011, Лабораторияи реактивии реактивии NASA (JPL), инчунин дар асоси мушоҳидаҳои миссияи Кеплер ба хулосае омад, ки тақрибан аз 1,4 то 2,7% тамоми ситораҳои ба офтоб монанд бояд дар атрофи сайёраҳои андозаи Замин дар минтақаҳои қобили зист гарданд. Ин маънои онро дорад, ки танҳо дар галактикаи Роҳи Каҳкашон метавонад 2 миллиард галактика вуҷуд дошта бошад ва агар ин ҳисоб барои ҳамаи галактикаҳо дуруст бошад, ҳатто метавонад дар коиноти мушоҳидашаванда 50 миллиард галактика вуҷуд дошта бошад. 100 центнер.

Дар соли 2013 Маркази астрофизикаи Ҳарвард-Смитсон бо истифода аз таҳлили омории маълумоти иловагии Кеплер пешниҳод кард, ки ҳадди ақалл вуҷуд дорад. 17 миллиард сайёра андозаи Замин — бе назардошти чойгиршавии онхо дар махалхои истикоматй. Тадқиқоти соли 2019 нишон дод, ки сайёраҳои андозаи Замин метавонанд яке аз шаш ситораи ба офтоб монандро давр зананд.

Намунаи монандӣ

Индекси шабоҳати Замин (ESI) як ченаки пешниҳодшудаи шабоҳати объекти сайёра ё моҳвораи табиӣ ба Замин мебошад. Он дар миқёси аз сифр то як тарҳрезӣ шуда буд ва ба Замин арзиши як дода шудааст. Параметр барои осон кардани муқоисаи сайёраҳо дар пойгоҳи додаҳои калон пешбинӣ шудааст.

ESI, ки соли 2011 дар маҷаллаи Astrobiology пешниҳод шудааст, маълумотро дар бораи радиус, зичӣ, суръат ва ҳарорати сатҳи сайёра муттаҳид мекунад.

Вебсайтро яке аз муаллифони мақолаи соли 2011 нигоҳ медорад, Абла Мендес аз Донишгоҳи Пуэрто-Рико, ҳисобҳои индекси худро барои системаҳои гуногуни экзосайёравӣ медиҳад. ESI Mendesa бо истифода аз формулаи дар нишондодашуда ҳисоб карда мешавад тасвир 10ки дар он x_i ва x_i0 хосиятҳои ҷисми берун аз замин нисбат ба Замин мебошанд, v_i нишондиҳандаи вазни ҳар як хосият ва шумораи умумии хосиятҳо. Дар асоси он сохта шудааст Индекси шабоҳати Брей-Кертис.

Вазни ба хар як амвол додашуда, w_i, ҳама гуна интихобест, ки барои барҷаста кардани баъзе хусусиятҳо бар дигарон ё ба даст овардани шохис ё ҳадди рейтинги дилхоҳ интихоб карда мешавад. Вебсайт инчунин он чизеро, ки онро ҳамчун имкони зиндагӣ дар экзосайёраҳо ва экзо-моҳо тавсиф мекунад, аз рӯи се меъёр: ҷойгиршавӣ, ESI ва пешниҳоди имкони нигоҳ доштани организмҳо дар занҷири ғизо гурӯҳбандӣ мекунад.

Дар натича, масалан, нишон дода шуд, ки дуюмин калонтарин ESI дар системаи Офтоб ба Миррих тааллук дорад ва 0,70 аст. Баъзе аз сайёраҳои дар ин мақола номбаршуда аз ин рақам зиёдтаранд ва баъзеи дигарашон ба наздикӣ кашф шудаанд Тигарден б он дорои баландтарин ESI дар ҳама гуна экзосайёраҳои тасдиқшуда, дар 0,95.

Вақте ки мо дар бораи экзосайёраҳои ба Замин монанд ва қобили зист ҳарф мезанем, мо набояд имкони мавҷудияти экзосайёраҳои зист ё экзосайёраҳои моҳвораро фаромӯш накунем.

Мавҷудияти ҳама гуна моҳвораҳои табиии офтобӣ ҳанӯз тасдиқ нашудааст, аммо дар моҳи октябри соли 2018 проф. Дэвид Кипинг дар бораи кашфи экзомуни потенсиалие, ки дар атрофи объект мегузарад, эълон кард Кеплер-1625п.

Сайёраҳои бузурги системаи офтобӣ, аз қабили Юпитер ва Сатурн, моҳҳои калон доранд, ки аз баъзе ҷиҳатҳо қобили ҳаётанд. Дар натиҷа, баъзе олимон пешниҳод карданд, ки сайёраҳои бузурги берун аз офтоб (ва сайёраҳои дуӣ) метавонанд моҳвораҳои эҳтимолии қобили зист дошта бошанд. Моҳе, ки массаи кофӣ дорад, қодир аст, ки атмосфераи титан монанд ва инчунин оби моеъро дар рӯи замин дастгирӣ кунад.

Дар ин замина сайёраҳои азими экстраофтобӣ, ки дар минтақаи зист ҷойгиранд, таваҷҷӯҳи хоса доранд (ба мисли Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b ва HD 37124 c), зеро онҳо эҳтимолан моҳвораҳои табиӣ, ки дар рӯи об моеъ доранд.

Ҳаёт дар атрофи ситораи сурх ё сафед?

Астрономҳо бо кашфи тақрибан ду даҳсолаи ҷаҳони экзосайёраҳо муҷаҳҳаз шудаанд, аллакай ба ташаккул додани тасвири сайёраи қобили зист шурӯъ карданд, гарчанде ки аксарият ба он чизе, ки мо аллакай медонем, тамаркуз кардаанд: сайёраи ба Замин монанд, ки дар атрофи як бини зард ба мисли як сайёра меистад. мо. Офтоб, ҳамчун ситораи асосии пайдарпаии навъи G тасниф шудааст. Дар бораи ситораҳои хурдтари сурхи М, ки дар галактикаи мо шумораи зиёди онҳо мавҷуданд, чӣ гуфтан мумкин аст?

Хонаи мо, агар он дар мадори мижаи сурх давр мезад, чӣ гуна хоҳад буд? Ҷавоб каме ба Замин монанд аст ва асосан ба Замин монанд нест.

Аз руи чунин сайёраи хаёлй мо пеш аз хама офтоби хеле калонро медидем. Чунин ба назар мерасад, ки назар ба он чизе, ки мо дар пеши назари мо дорем, бо назардошти наздик будани мадор якуним-се баробар зиёд аст. Тавре ки аз ном бармеояд, офтоб аз сабаби хунуктар будани ҳарорати он сурх мешавад.

Мижаҳои сурх назар ба Офтоби мо ду маротиба гармтаранд. Дар аввал чунин сайёра барои Замин андаке бегона менамояд, вале хайратовар нест. Тафовутҳои воқеӣ танҳо вақте маълум мешаванд, ки мо дарк мекунем, ки аксари ин объектҳо дар ҳамоҳангӣ бо ситора давр мезананд, аз ин рӯ як тараф ҳамеша бо ситораи худ рӯ ба рӯ мешавад, ба монанди Моҳи мо ба Замин.

Ин маънои онро дорад, ки тарафи дигар воқеан торик боқӣ мемонад, зеро он ба манбаи рӯшноӣ дастрасӣ надорад - бар хилофи Моҳ, ки Офтобро аз тарафи дигар каме равшан мекунад. Дарвоқеъ, тахмини умумӣ ин аст, ки қисмати сайёра, ки дар равшании абадӣ боқӣ мондааст, сӯхта ва он чизе, ки ба шаби абадӣ афтода буд, ях мекунад. Аммо... набояд ин тавр бошад.

Дар тӯли солҳо, астрономҳо минтақаи карликҳои сурхро ҳамчун майдони шикори Замин рад карданд ва боварӣ доштанд, ки тақсим кардани сайёра ба ду қисмати комилан гуногун ҳеҷ яке аз онҳоро ғайриқонунӣ намегардонад. Бо вуҷуди ин, баъзеҳо қайд мекунанд, ки ҷаҳони атмосфера дорои гардиши мушаххасе хоҳад буд, ки боиси ҷамъ шудани абрҳои ғафс дар тарафи офтобӣ мегардад, то аз сӯхтори радиатсияи шадиди рӯи замин пешгирӣ кунад. Ҷараёнҳои гардишгар инчунин гармиро дар тамоми сайёра паҳн мекунанд.

Илова бар ин, ин ғафсшавии атмосфера метавонад муҳофизати муҳими рӯзонаро аз дигар хатарҳои радиатсионӣ таъмин кунад. Бичинкаҳои ҷавони сурх дар чанд миллиард соли аввали фаъолияти худ хеле фаъол буда, алангаҳо ва шуоъҳои ултрабунафш паҳн мекунанд.

Абрҳои ғафс эҳтимолан ҳаёти эҳтимолиро муҳофизат мекунанд, гарчанде ки организмҳои гипотетикӣ эҳтимоли бештар дар обҳои сайёра пинҳон мешаванд. Дар хакикат, олимон имруз чунин мешуморанд, ки радиация, масалан, дар диапазони ультрабунафш ба инкишофи организмхо халал намерасонад. Охир, хаёти ибтидоии руи замин, ки аз он хамаи организмхои ба мо маълум, аз он чумла хомо сапиенс ба вучуд омадаанд, дар шароити шуоъхои пурзури ултрабунафш инкишоф ёфтанд.

Ин ба шартхое, ки дар наздиктарин экзо-сайёраи ба Замин маълум аст, мувофик аст. Астрономҳои Донишгоҳи Корнел мегӯянд, ки ҳаёт дар рӯи замин аз радиатсияи қавитар аз он ки маълум аст, аз сар гузаронидааст Проксима-б.

Proxima-b, ки ҳамагӣ 4,24 соли рӯшноӣ аз системаи Офтоб ва наздиктарин сайёраи санглохе, ки ба Замин монанд аст, воқеъ аст (гарчанде ки мо дар бораи он қариб чизе намедонем), назар ба Замин 250 маротиба зиёдтар нурҳои рентгенӣ мегирад. Он инчунин метавонад сатҳи марговари радиатсияи ултрабунафшро дар сатҳи худ эҳсос кунад.

Барои TRAPPIST-1, Ross-128b (қариб ёздаҳ соли рӯшноӣ аз Замин дар бурҷи Вирго) ва LHS-1140 b (чил соли рӯшноӣ аз Замин дар бурҷи Cetus) шароитҳои ба проксима-б монанд вуҷуд доранд. системахо.

Дигар фарзияҳо дахл доранд пайдо шудани организмхои потенсиалй. Азбаски миликаи сурхи торик нури камтар мебарорад, фарзия вуҷуд дорад, ки агар сайёраи мадори он организмҳои ба растаниҳои мо шабоҳат дошта бошад, онҳо бояд нурро дар доираи васеътари дарозии мавҷҳо барои фотосинтез ҷабб кунанд, ки ин маънои онро дорад, ки "экзосайёраҳо" метавонанд ба назари мо қариб сиёҳ бошад (инчунин нигаред: ). Бо вуҷуди ин, дар ин ҷо бояд дарк кард, ки растаниҳо бо ранги дигар аз сабз низ дар рӯи замин маълуманд, ки нурро каме фарқ мекунанд.

Ба наздикӣ, муҳаққиқон ба категорияи дигари объектҳо - карликҳои сафед, ки андозаашон ба Замин монанданд, таваҷҷӯҳ доранд, ки онҳо комилан ситора нестанд, аммо дар атрофи онҳо муҳити нисбатан устуворро эҷод мекунанд ва дар тӯли миллиардҳо сол энергия мепошанд, ки ин онҳоро ҳадафҳои ҷолиби худ месозад. тадқиқоти экзосайёравӣ. .

Андозаи хурди онҳо ва дар натиҷа, сигнали бузурги транзити экзосайёраи имконпазир имкон медиҳад, ки атмосфераи эҳтимолии сайёраи санглох, агар мавҷуд бошад, бо телескопҳои насли нав мушоҳида карда шавад. Астрономҳо мехоҳанд, ки ҳама расадхонаҳои сохта ва ба нақша гирифташуда, аз ҷумла телескопи Ҷеймс Вебб, заминиро истифода баранд. Телескопи бениҳоят калонинчунин оянда пайдоиш, HabEx i ЛУВУАРагар ба миён оянд.

Дар ин соҳаи ба таври аҷиб васеъшавандаи тадқиқот, тадқиқот ва иктишофи экзосайёраҳо як мушкилот вуҷуд дорад, ки дар айни замон ночиз аст, аммо он метавонад бо мурури замон ҳал шавад. Хуб, агар ба шарофати асбобҳои торафт пешрафта, мо ниҳоят муяссар шавем, ки экзосайёра - дугоникҳои Заминро, ки ба ҳама талаботҳои мураккаб ҷавобгӯ, бо об, ҳаво ва ҳарорат дуруст пур аст, кашф кунем ва ин сайёра «озод» менамояд. , он гоҳ бе технологияе, ки имкон медиҳад, ки ба он ҷо парвоз дар баъзе вақт оқилона, дарк он метавонад як азоб.

Аммо, хушбахтона, дар мо то хол чунин мушкилие надорем.