Екзопланети: далечни роднини на Земята. Обитаемата зона на звездата

Според изследовател от Йейлския университет (САЩ) в търсенето на обитаеми светове е необходимо да се освободи място за второто състояние на Златокоса.

В продължение на десетилетия се смяташе, че ключовият фактор за определяне дали планетата може да поддържа живота е нейното разстояние от слънцето. В нашата слънчева система например Венера е твърде близо до Слънцето, Марс е твърде далеч, а Земята е точно така. Учените наричат това разстояние "обитаема зона" или "зона на златокоса".

Смята се също, че планетите са в състояние независимо да регулират вътрешната температура чрез конвекция на мантията и изместване на подземните скали, причинени от вътрешно нагряване и охлаждане. Първоначално планетата може да е твърде студена или прекалено гореща, но в крайна сметка ще достигне подходяща температура.

Ново изследване, публикувано в списанието Научните постижения 19 август 2016 г. предполага, че само да бъдеш в обитаема зона не е достатъчно за поддържане на живота. Първоначално планетата трябва да има необходимата вътрешна температура.

Ново проучване показа, че планетата трябва да е на определена температура, за да може животът да възникне и да се задържи. Кредит: Michael S. Helfenbein / Йейлския университет

„Ако събирате всякакви научни данни за развитието на Земята през последните няколко милиарда години и се опитате да ги осмислите, в крайна сметка ще разберете, че конвекцията в мантията е доста безразлична към вътрешната температура“, казва Джун Коренага, автор на изследването и професор по геология и геофизика в университета Йейл. Коренага представи генерал теоретична основа, което обяснява степента на саморегулация, очаквана за конвекция в мантията. Ученият предполага, че саморегулирането едва ли е характеристика на земните планети.

„Липсата на механизъм за саморегулиране е от голямо значение за обитаването на планетите. Изследванията в областта на формирането на планети показват, че земните планети се формират в хода на мощни влияния и е известно, че резултатът от този изключително случаен процес е много разнообразен “, пише Коренага.

Различни размери и вътрешни температури не биха попречили на планетарната еволюция, ако мантията се саморегулира. Това, което приемаме за даденост на нашата планета, включително океаните и континентите, не би съществувало, ако вътрешната температура на Земята не беше в определен диапазон, което означава, че началото на историята на Земята не е било твърде горещо или твърде студено.

Институтът за астробиология на НАСА подкрепи изследването. Коренага е съизследовател в екипа на НАСА за алтернативни земи. Екипът е зает да попита как Земята поддържа постоянна биосфера през по -голямата част от своята история, как биосферата се проявява в „биоподписи“ на планетарния мащаб и търсенето на живот в и извън Слънчевата система.

Открихме стотици екзопланети в галактиката. Но малко от тях имат правилната комбинация от фактори, които да поддържат живота като Земята. Прогнозата за времето за повечето екзопланети е разочароваща. Палещото слънце, годишните наводнения и дълбокият сняг значително усложняват живота на местните жители (ако съществуват, разбира се).

Лошата новина е, че доколкото знаем, планетата Земя е място в цялата Вселена. Като вид ние се интересуваме от обитаемостта на други планети по различни причини, политически, финансови, хуманитарни и научни. Искаме да разберем как се променя нашият собствен климат. Как ще живеем в климата на бъдещето и какво можем да направим, за да спрем нарастващия парников ефект. В края на краищата, още малко и рай, докато Земята е безнадеждно загубена.

Малко вероятно е да се тревожим сериозно за търсенето на чисти енергийни източници или да убеждаваме политиците да се справят с проблемите на климата за сметка на финансовата печалба. Много по -интересен е въпросът: кога ще видим извънземните?

Обитаемата зона, известна още като зоната на Златокоса, е районът около звезда, където средната температура на планетата позволява течната вода, с която сме свикнали. Ние търсим течна вода не само за бъдеща употреба, но и за да намерим забележителност: може би някъде там може да има друг живот. Не е ли логично?

Проблемите извън тази зона са доста очевидни. Ако стане твърде горещо, околната среда ще се превърне в непоносима парна баня или ще започне да разгражда водата до кислород и водород. Тогава кислородът ще се комбинира с въглерода, за да образува въглероден диоксид, а водородът ще избяга в космоса.

Това се случва с Венера. Ако планетата е твърде студена, водата ще образува твърди бучки. Може да има джобове с течна вода под ледената кора, но като цяло това не е най -приятното място за живеене. Открихме това на Марс и спътниците на Юпитер и Сатурн. И ако е възможно приблизително да се определи потенциално обитаемата зона, то това е мястото, където би могла да съществува течна вода.

За съжаление, това уравнение не е само за разстоянието до звездата и количеството генерирана енергия. планетата играе важна роля. Ще се изненадате, но Венера и Марс са в потенциално обитаемата зона на Слънчевата система.

Атмосферата на Венера е толкова гъста, че улавя енергията на Слънцето и създава такава, която ще разтопи всякакви нотки на живот по -бързо, отколкото да кажеш „две чаши чай на този господин“.

На Марс всичко е напълно обратно. Тънката атмосфера изобщо не може да се затопли, така че планетата е много студена. Подобрете атмосферата на двете планети - и ще получите светове, които лесно могат да приютят живот. Може би бихме могли да ги съберем заедно и да смесим атмосферите? Трябва да се мисли.

Когато разглеждаме други светове в Млечния път и се опитваме да разберем дали има живот там, не е достатъчно просто да оценим местоположението им в зоната на Златокоса. Трябва да знаем формата на атмосферата.

Астрономите са открили планети, разположени в обитаеми зони около други звезди, но очевидно тези светове не са особено разположени за цял живот. Те се въртят около звездите на червените джуджета. По принцип животът в условия на червеникави отражения не е толкова лош, но има един проблем. Червените джуджета са склонни да се държат много лошо, когато са млади. Те генерират мощни ракети и коронални изхвърляния на маса. Това изчиства повърхността на всяка планета, която се доближи твърде много.

Вярно е, че има известна надежда. След няколко милиона години висока активност, тези звезди с червени джуджета се успокояват и започват да смучат своите трилиони години потенциални резерви от водород. Ако животът може да продължи достатъчно дълго ранни периодисъществуването на звезда, тя може да очаква дълъг, щастлив живот.

Когато мислите за нов дом сред звездите или се опитвате да го намерите нов животвъв Вселената, потърсете планети в потенциално обитаемата зона. Но не забравяйте, че това е много условна отправна точка.

Прогнозата за времето за повечето екзопланети е разочароваща. Палещото слънце, ежегодните наводнения и дълбокият сняг усложняват живота на местните жители.

Учените се интересуват от обитаването на други планети по различни причини, политически, финансови, хуманитарни и научни. Те искат да разберат как се променя нашият собствен климат.

Как ще живеем в климата на бъдещето и какво можем да направим, за да спрем нарастващия парников ефект. В края на краищата, още малко и рай, докато Земята е безнадеждно загубена.

Тогава кислородът ще се комбинира с въглерод, за да образува въглероден диоксид, а водородът ще избяга в космоса. Това се случва с Венера.

Ако планетата е твърде студена, водата ще образува твърди бучки. Може да има джобове с течна вода под ледената кора, но като цяло това не е най -приятното място за живеене.

Открихме това на Марс и спътниците на Юпитер и Сатурн. И ако е възможно приблизително да се определи потенциално обитаемата зона, то това е мястото, където би могла да съществува течна вода.

За съжаление, това уравнение не е само за разстоянието до звездата и количеството генерирана енергия. Атмосферата на планетата играе важна роля.

Ще се изненадате, но Венера и Марс са в потенциално обитаемата зона на Слънчевата система. Атмосферата на Венера е толкова гъста, че запазва енергията на Слънцето и създава неблагоприятна пещ за живот, която ще разтопи всякакви нотки на живот по -бързо, отколкото да кажеш „две чаши чай на този господин“. На Марс обаче всичко е напълно обратно.

Тънката атмосфера изобщо не може да се затопли, така че планетата е много студена. Подобрете атмосферата на двете планети - и ще получите светове, които лесно могат да приютят живот.

Може би бихме могли да ги съберем заедно и да смесим атмосферите? Трябва да се мисли. Когато погледнем други светове на Млечния път и се опитаме да разберем дали има живот там, не е достатъчно само да преценим тяхното местоположение в зоната на Златокоса.

Трябва да знаем формата на атмосферата. Астрономите са открили планети, разположени в обитаеми зони около други звезди, но очевидно тези светове не са особено разположени за цял живот.

Те се въртят около звездите на червените джуджета. По принцип животът в условия на червеникави отражения не е толкова лош, но има един проблем.

Червените джуджета са склонни да се държат много лошо, когато са млади. Те генерират мощни ракети и коронални изхвърляния на маса.

Това изчиства повърхността на всяка планета, която се доближи твърде много. Вярно е, че има известна надежда.

След няколко милиона години висока активност, тези звезди с червени джуджета се успокояват и започват да смучат своите трилиони години потенциални резерви от водород. Ако животът може да продължи достатъчно дълго в първите дни на звездата, може да го очаква дълъг и щастлив живот. Когато мислите за нов дом сред звездите или се опитвате да намерите нов живот във Вселената, потърсете планети в потенциално обитаемата зона.

Лошата новина е, че доколкото знаем, планетата Земя е единственото обитаемо място в цялата вселена. Като вид, ние се интересуваме от обитаемостта на други планети по различни причини, политически, финансови, хуманитарни и научни. Искаме да разберем как се променя нашият собствен климат. Как ще живеем в климата на бъдещето и какво можем да направим, за да спрем нарастващия парников ефект. В края на краищата, още малко и рай, докато Земята е безнадеждно загубена.

За съжаление, това уравнение не е само за разстоянието до звездата и количеството генерирана енергия. Атмосферата на планетата играе важна роля. Ще се изненадате, но Венера и Марс са в потенциално обитаемата зона на Слънчевата система.

Атмосферата на Венера е толкова гъста, че запазва енергията на Слънцето и създава неблагоприятна пещ за живот, която ще разтопи всякакви нотки на живот по -бързо, отколкото да кажеш „две чаши чай на този господин“.

Вярно е, че има известна надежда. След няколко милиона години висока активност, тези звезди от червено джудже се успокояват и започват да смучат трилиони години потенциални резерви от водород. Ако животът може да продължи достатъчно дълго в ранните етапи от съществуването на звезда, може да го очаква дълъг и щастлив живот.

Когато мислите за нов дом сред звездите или се опитвате да намерите нов живот във Вселената, потърсете планети в потенциално обитаемата зона. Но не забравяйте, че това е много условна отправна точка.

Ако ви се е случил необичаен инцидент, видели сте странно същество или неразбираем феномен, сънували сте необичаен сън, видяхте НЛО в небето или сте станали жертва на отвличане на извънземни, можете да ни изпратите вашата история и това ще бъде публикувано на нашия уебсайт ===> .

Погледнете разпръснатите звезди в черното нощно небе - всички те съдържат невероятни световеподобно на нашата Слънчева система. Според най -консервативните оценки галактиката Млечен път съдържа повече от сто милиарда планети, някои от които може да са като Земята.

Нова информация за "извънземни" планети - екзопланети- отворен космически телескоп„Кеплер“, изследващ съзвездията в очакване на момента, в който далечна планета ще се появи пред своята звезда.

Орбиталната обсерватория е стартирана през май 2009 г. специално за търсене на екзопланети, но четири години по -късно тя се провали. След много опити да върне телескопа да работи, НАСА беше принудена да изведе от експлоатация обсерваторията от своя „космически флот“ през август 2013 г. Въпреки това, през годините на наблюдения, Kepler е получил толкова много уникални данни, че ще са необходими още няколко години, за да ги проучи. НАСА вече се готви да пусне през 2017 г. наследника на Kepler, телескопа TESS.

Свръхземли в пояса на Златокоса

Днес астрономите са идентифицирали близо 600 нови свята от 3500 кандидати за титлата "екзопланета". Смята се, че сред тях небесни телане по -малко от 90% може да се окажат „истински планети“, а останалите - двойни звезди, които не са нараснали до звездни размери като „кафяви джуджета“ и струпвания от големи астероиди.

Повечето от новите кандидати за планети са газови гиганти като Юпитер или Сатурн, както и суперземли, скалисти планети, няколко пъти по-големи от нашите.

Естествено, не всички планети попадат в полезрението на Кеплер и други телескопи. Броят им се оценява само на 1-10%.

За да сте сигурни, че идентифицирате екзопланета, тя трябва да бъде фиксирана многократно върху диска на нейната звезда. Ясно е, че най -често се оказва, че се намира близо до слънцето си, защото тогава годината му ще продължи само няколко земни дни или седмици, така че астрономите ще могат да повторят наблюденията многократно.

Такива планети под формата на нажежаеми газови топки често се оказват „горещи Юпитери“ и всяка шеста е като пламтяща свръх земя, покрита с морета от лава.

Разбира се, при такива условия, протеиновият живот от нашия тип не може да съществува, но сред стотиците негостоприемни тела има и приятни изключения. Досега повече от сто земни планети са идентифицирани в т. Нар. Обитаема зона, или Пояс за златокоси.

Този приказен герой се ръководеше от принципа „нито повече, нито по-малко“. По същия начин, за редки планети, включени в "зоната на живот", температурата трябва да бъде в границите на съществуването на течна вода. Освен това 24 планети от това число имат радиус по -малък от два радиуса на Земята.

Въпреки това, досега само една от тези планети има основните характеристики на близнака на Земята: тя се намира в зоната на Златото коса, близо е до размерите на Земята и е част от система от жълти джуджета, подобна на Слънцето.

В света на червените джуджета

Астробиолозите, които постоянно търсят извънземен живот, не се обезкуражават. Повечето звезди в нашата галактика са малки, хладни, приглушени червени джуджета. Според съвременните данни червените джуджета, които са с около половината от размера и по -студени от Слънцето, представляват поне три четвърти от „звездната популация“ на Млечния път.

Около тези "слънчеви братовчеди" се въртят миниатюрни системи с размерите на орбитата на Меркурий, а те също имат свои собствени колани от Златокоси.

Астрофизици Калифорнийски университетБъркли дори състави специален компютърна програма TERRA, с помощта на която са идентифицирани десетина сухоземни близнаци. Всички те са близо до зоните си на живот в малки червени светила. Всичко това значително увеличава шансовете за наличие на извънземни центрове на живот в нашата галактика.

Преди се смяташе, че червените джуджета, в околностите на които са открити планети, подобни на Земята, са много спокойни звезди, а пристъпите, придружени от плазмени изхвърляния, рядко се появяват по повърхностите им.

Както се оказа, всъщност такива светила са дори по -активни от Слънцето.

На тяхната повърхност постоянно се случват мощни катаклизми, генериращи ураганни пориви на „звезден вятър“, които могат да преодолеят дори мощния магнитен щит на Земята.

Много от близнаците на Земята обаче могат да платят много висока цена, защото са близо до своята звезда. Радиационни потоци от чести изблици на повърхността на червени джуджета могат буквално да „оближат“ част от атмосферата на планетата, правейки тези светове необитаеми. В този случай опасността от коронални изхвърляния се засилва от факта, че отслабената атмосфера ще защити лошо повърхността от заредени частици твърда ултравиолетова радиация и рентгенови лъчи на „звездния вятър“.

Освен това съществува опасност от потискане на магнитосферите на потенциално обитаеми планети от най -силните магнитно полечервени джуджета.

Счупен магнитен щит

Астрономите отдавна подозират, че много червени джуджета имат мощни магнитни полета, които лесно могат да пробият магнитния щит около потенциално обитаемите планети. За да го докаже, е построен виртуален свят, в който нашата планета се върти към подобна звезда в много близка орбита в "зоната на живота".

Оказа се, че много често магнитното поле на джуджето не само силно деформира магнитосферата на Земята, но дори я задвижва под повърхността на планетата. Според този сценарий само за няколко милиона години няма да имаме въздух или вода и цялата повърхност ще бъде изгорена от космическата радиация.

Това води до два интересни извода. Търсенето на живот в системите на червените джуджета може да бъде напълно безполезно и това е друго обяснение за „голямата тишина на космоса“.

Може би обаче не можем да открием извънземен интелект по никакъв начин, защото нашата планета се е родила твърде рано ...

Кой може да живее на далечни екзопланети? Може би такива същества?

Мрачната съдба на първородния

Анализирайки данните, получени с телескопите Кеплер и Хъбъл, астрономите са установили, че процесът на образуване на звезди в Млечния път се е забавил значително. Това се дължи на нарастващия недостиг на строителни материали под формата на облаци прах и газ.

Независимо от това, в нашата галактика остава много материал за раждането на звезди и планетни системи. Нещо повече, след няколко милиарда години нашият звезден остров ще се сблъска с гигантската галактика Мъглявина Андромеда, което ще предизвика колосален взрив от образуване на звезди.

На фона на бъдещата галактическа еволюция наскоро прозвуча сензационната новина, че преди четири милиарда години, по времето на появата на Слънчевата система, е съществувала само една десета от потенциално обитаеми планети.

Като се има предвид, че са били необходими няколкостотин милиона години за раждането на най -простите микроорганизми на нашата планета и за няколко милиарда години са се формирали по -напреднали форми на живот, има голяма вероятност интелигентните извънземни да се появят едва след изчезването на Слънцето.

Може би тук се крие решението на интригуващия парадокс на Ферми, който някога беше формулиран изключителен физик: и къде са тези извънземни? Или има смисъл да търсим отговори на нашата планета?

Екстремофили на Земята и в космоса

Колкото повече сме убедени в уникалността на нашето място във Вселената, толкова по -често възниква въпросът: може ли животът да съществува и да се развива в светове, които са напълно различни от нашите?

Отговорът на този въпрос се осигурява от съществуването на нашата планета на невероятни организми - екстремофили. Те са получили името си заради способността си да оцеляват при екстремни температури, токсична среда и дори безвъздушно пространство. Морски биолози са открили подобни същества в подземни гейзери - „морски пушачи“.

Там те процъфтяват под огромен натиск в отсъствието на кислород до самия ръб на горещите вулканични отвори. Техните „колеги“ се срещат в солени планински езера, горещи пустини и подледникови водоеми на Антарктида. Има дори микроорганизми "tardigrades", които носят космически вакуум. Оказва се, че дори в радиационна среда близо до червени джуджета могат да се появят някои „екстремни микроби“.

Намира се в Йелоустоун, кисело езеро. Червена плака - ацидофилни бактерии

„Тардиградите“ могат да съществуват във вакуума на космоса

Академичната еволюционна биология вярва, че животът на Земята произхожда от химична реакцияв „топло плитко водно тяло“, проникнато от потоци ултравиолетова радиация и озон от бушуващите „гръмотевични бури“. От друга страна, астробиолозите знаят, че химическите градивни елементи на живота се срещат и в други светове. Например, те бяха забелязани в газови и прахови мъглявини и сателитни системинашите газови гиганти. Това, разбира се, все още е далеч от „пълноценен живот“, но първата стъпка към него.

„Стандартната“ теория за произхода на живота на Земята наскоро беше силно засегната от…. геолози. Оказва се, че първите организми са много по -стари, отколкото се смяташе досега, и са се образували в напълно неблагоприятна среда от метанова атмосфера и кипяща магма, изливаща се от хиляди вулкани.

Това кара много биолози да се чудят за старата хипотеза за панспермия. Според него първите микроорганизми са възникнали някъде другаде, да речем, на Марс, и са дошли на Земята в ядрото на метеорити. Може би древните бактерии трябва да извършат по -дълго пътуване в кометните ядра, пристигнали от други звездни системи.

Но ако това е така, тогава пътищата на „космическата еволюция“ могат да ни доведат до „братя по произход“, които са изтеглили „семената на живота“ от същия източник като нас ...