Планетите не са единствената възможност извънземният живот да бъде скрит другаде
В скорошна статия Андрю Нортън, вицепрезидент на Кралското астрономическо общество на Великобритания, говори за тази нова перспектива: възможността животът такъв, какъвто го познаваме и какъвто очакваме да съществува другаде във Вселената, да е налице. не само на планетите в други слънчеви системи, но и на луните на тези планети.
Повечето от откритите досега планети принадлежат на някои слънчеви системи, тоест, те се въртят около звезди (като Земята около Слънцето), като са „затворени“ в гравитационното им поле. Установени са и редки изключения, т. Нар. „Блуждаещи“ планети, които не обикалят около която и да е звезда, а обикалят Вселената, но правилото е планетите, които се въртят в ред, в добре дефинирани орбити, около звездите.
От своя страна планетите могат да имат стабилни орбити около себе си, естествени спътници или „луни“, като нашата Луна, естествения спътник на Земята, или Фобос и Деймос (месеците на Марс), или Титан, Рея, Диона, Тетис, Мимас, Енцелад, Япет (сред спътниците на Сатурн, който е на възраст над 150 месеца и " луни ”, от които 53 са кръстени), или Йо, Европа, Ганимед и Калисто, най-големият от 67-те известни спътника на Юпитер (Ганимед е най-голямата„ луна “в нашата Слънчева система).
Наричат се планети, които обикалят около звезди, различни от нашето Слънце екстрасоларни планети, или екзопланети, и техните естествени сателити са обозначени с термина екзолуни.
Какво е необходимо на небесното тяло, за да бъде „обитаемо“?
Първата екзопланета е открита през 1995 г. и оттогава са идентифицирани около 1800; далеч от нашата слънчева система, те, разбира се, са трудни за изучаване, но съвременните технологии правят възможно тяхното изследване с определена степен на точност. Засега е невъзможно да се разбере дали върху тях има живот (не разбрахме за Марс, планетата до нас, оттук, от същата слънчева система), но може да се прецени дали биха могли да приемат живот - още точно ако въпросната екзопланета е в обстоятелствената обитаема ("обитаема") площ, или, както го наричат, Златокос район.
Всичко започва с идеята, че течната вода е незаменима за цял живот, както го знаем. Районът Златокос е тази област на пространството на разстояние от звезда, която позволява да съществува течна вода. - тоест не твърде близо до звездата, защото температурите ще бъдат твърде високи и цялата вода ще се изпари, и не твърде далеч от звездата, защото тогава температурите ще бъдат твърде ниски и екзопланетата ще бъде замръзнал свят. Андрю Нортън, във вече цитираната статия, обяснява идеята, като взема за пример планети от нашата Слънчева система: Венера е твърде близо до Слънцето и твърде гореща, Марс е твърде далеч и твърде студен, но Земята е точно там, където трябва да бъде - където е нито прекалено горещо, нито прекалено студено, просто хубаво за живеене. Зоната на Златокос може да се различава в положението от една слънчева система до друга, в зависимост от това колко голяма и гореща е централната звезда на системата.
Само няколко от откритите досега екзопланети са в обитаемата зона спрямо тяхната звезда. Най-обещаващият ("най-подходящ за живеене", ако желаете) изглежда Kepler-186f, който обикаля около червено джудже, малка звезда с ниска температура (за звезда, разбира се), разположена в съзвездието Лебада, на 500 светлинни години от Земята. Kepler-186f е приблизително със същия размер като Земята; той има период на революция от 130 дни и е на приблизително същото разстояние от звездата си, както Меркурий е от Слънцето. В нашата слънчева система Меркурий е твърде близо до Слънцето, за да бъде обитаем, той е гореща и негостоприемна планета; но звездата на системата Kepler-186 е много по-слаба от нашето Слънце, така че екзопланетата Kepler-186f получава много по-малко светлина и топлина от нея. В действителност, експертите са изчислили, Kepler-186f получава около една трета от енергията, която Земята получава от Слънцето, така че би било обитаемо, но за границата.
- Но това, че е в района на Годилок, не означава, че на планетата има много вода, цели океани. Климатът на планетата, обяснява Андрю Нортън, е много по-сложен, отколкото можем да заключим въз основа единствено на разстоянието между планетата и нейната звезда. Много фактори, в изключително сложни взаимовръзки, могат да повлияят на климата на планетата, както се вижда от промените в климата на Земята по време на нейното съществуване, от периоди с тропически климат до ледникови епохи, покрити с лед. цялата планета.
- Също така не е достатъчно екзопланета да бъде в обитаемата зона, за да има обитаема повърхност. Много от откритите екзопланети принадлежат към категорията на така наречените газови гиганти, като по този начин наподобяват "нашия" Юпитер, съставен предимно от газообразни съединения, с много гъста атмосфера, която създава огромен натиск върху повърхността на планетата. Не, в сегашната ни визия за възможността за извънземен живот се нуждаем от твърдо небесно тяло, като Земята, с атмосфера, която защитава и насърчава живота.
Ако не планета, то какво?
Тук започва да се оформя новата визия: ако екзопланета в обитаемата зона е тип газов гигант, негоден за живот, не бихме могли да намерим нещо по-подходящо наблизо, например „луна“ от него.?
Последни изследвания на двама изследователи от Университета в Единбург, Дънкан Форган и Вергил Йотов, които извършиха компютърно математическо моделиране на слънчеви системи с планети, които също имат естествени спътници (като се вземат предвид различни фактори, свързани с гравитацията, затъмненията, количеството отразена радиация на екзопланетите, фактори, които биха повлияли на климата на техните сателити), предполага, че и екзолациите биха могли да осигурят благоприятни условия за живот.
В момента говорим за екзолони по хипотетичен начин (ще видите по-нататък как сме с тяхното откриване); Дънкан Форган и Вергил Йотов обаче, уверени в точността на своя модел, разделиха с негова помощ хипотетични екзолации на няколко класа (обитаеми, горещи, ледени и променливи); най-обещаващи биха били, разбира се, тези от първата категория, върху които според теоретичния модел на изследователите на повече от 10% от повърхността ще има вода при температури между 0 и 100 градуса (течност, т.е.), колебания около температурата средният е малък.
Горещите биха имали постоянни средни температури над 100 градуса (твърде горещи, казваме, за цял живот), а ледените биха били твърде студени, като бяха трайно замръзнали; И в двата случая по-малко от 10% от площта биха били обитаеми. Тези от четвъртата категория по принцип биха могли да бъдат обитавани до голяма степен, но размерът на жилищната площ ще варира значително с течение на времето.
Като цяло, според проучването на двамата изследователи, климатът на екзолоните би бил много по-сложен, отколкото предполагаха предишни изследвания; Важно е обаче тази сложност да оставя място за специфична комбинация от параметри, за да се формира набор от условия, благоприятни за развитието на живота.
В крайна сметка защо не? Като вземем за справка онова, което знаем малко - планетите в нашата слънчева система - откриваме, че някои от тях имат месеци, в които има течна вода (дори ако други условия не изглеждат твърде примамливи за цял живот): изследванията показват, че Енцелад, неговият спътник Сатурн, щеше да има океан от вода, скрит под дебела кора от замразени въглеводороди, а експертите подозират, пълни с надежда, че дори в Европа, спътникът на Юпитер, под леда ще има течна вода. Така че би било възможно
Свят, в който има вода, дори свързан с много лед, може да бъде обитаем; може да има форми на живот, способни да издържат много добре на такива условия, и дори по-трудни. Нека не забравяме това и на Земята има живот дори в райони, много негостоприемни за хората, че има някои живи същества (наречени екстремофили), чиято устойчивост и приспособимост към екстремните условия са просто зашеметяващи, като странните таригради, толкова "твърди", че изглежда идват от друг свят, с много по-тежки условия на живот Земята.
Всичко, което трябва да направим, е да открием някои екзолиони ...
Две слънца са по-добри от едно
Съвсем скорошно проучване ни дава нова улика за "обитаемостта" на екзолоните.
На 223-ата среща на Американското астрономическо общество, проведена преди няколко месеца, Пол Мейсън, астрофизик от Тексаския университет в Ел Пасо, САЩ, представи резултатите от проучване, основано на анализа на данните, събрани от космическия телескоп. Кеплер до НАСА.
заключение? Екзолациите от бинарни системи - които имат две звезди в центъра, а не една, както нашата слънчева система - са „по-склонни“ да приемат живот, отколкото екзолации от обикновени слънчеви системи с една звезда..
Двете звезди в бинарните системи се "успокояват", затихват взаимно радиацията и звездните ветрове, като по този начин създават по-спокойна среда, по-благоприятна за живота и разширяват жизнената площ на системата.
Младите, много активни звезди се въртят с висока скорост, излъчвайки силна радиация и звездни ветрове (потоци от частици), които влияят на обитаемостта на екзопланетите и екзолоните около тях. Вместо това, в двоична система със звезди, близки една до друга, те синхронизират своето въртене, което води до намаляване на ефектите.
Бинарните системи могат да съществуват в различни конфигурации, в зависимост от вида на звездите и разстоянието между тях. Моделът на Мейсън разглежда системи, състоящи се от двойки звезди, в които всяка звезда обикаля другата, пресичайки своята орбита за период от 10-60 земни дни, с планета, въртяща се в орбита около двете звезди. Такива системи се наричат циркумбарни системи. Двете звезди упражняват една върху друга гравитационните ефекти, които карат скоростта на въртене да се забави, което отслабва интензивността на лъчението и звездния вятър. (Силните звездни ветрове могат да „разпръснат“ атмосферата на планета или луна, излагайки това небесно тяло на космическа радиационна бомбардировка, която може да попречи на развитието на живота.)
Поради голямото количество светлина и топлина от двете слънца на системата, жилищната площ е "избутана" по-близо до ръба на системата (по-далеч от центъра, отколкото би била в една звездна система), което смекчава ефектите. отрицателно въздействие на звездите върху околните небесни тела.
По този начин съществуването на две слънца в дадена система значително променя околната среда на планетата: ако нашата Слънчева система имаше две слънца вместо едно, би било възможно Венера да има вода и въздух и да е била дори обитаеми, и Самата Земя би била много по-различна от днешната: би била по-влажна планета, ако се въртеше около две слънца., казва Пол Мейсън.
Колко сме близо до намирането на екзолун?
Ако казах от самото начало, че дискусията за възможността за извънземен живот на екзолони засега е само на теоретично ниво, то е защото досега не са открити небесни тела - или поне не знаем със сигурност Аз открих.
Първата стъпка обаче беше направена.
Наскоро астрономите наблюдават небесно тяло, което може да бъде екзолун; нейната самоличност не е потвърдена извън всякакво съмнение, но откритието остава във всеки случай изключително, най-малкото поради факта, че отваря нови перспективи в научните изследвания.
Накратко, ето как беше: астрономите откриха двойка отдалечени космически обекти (които те нарекоха системата MOA-2011-BLG-262), които биха могли да представляват или малка, тъмна звезда, обикаляща около гигантска планета, 18 пъти по-голяма от Земята, или „блуждаеща“ планета като газов гигант, придружена от нейната луна, твърдо небесно тяло.
Изследователите, разбира се, биха били по-щастливи да научат, че това е екзопланета и нейната луна - ще бъде около първият екзолун, открит от хората!-, но, както обясни специалистът от НАСА, Уес Трауб, въпреки че изчисленията на изследователите изглежда подкрепят хипотезата за разрушаване, ако вземем предвид кой сценарий е по-вероятен в природата, тогава балансът се навежда към двойката звезда + планета.
Астрономите от Университета на Нотр Дам, САЩ, които са направили откритието, са използвали техника, наречена "гравитационна микро-леща", наблюдавайки преминаването на двойка космически обекти (най-големият е в равнината, най-близка до обсерваторията на Земята), пред звезда; гравитационното поле на небесното тяло, което придружава големия космически обект, отклонява и модифицира светлината от звездата, действайки като леща.
Изследването на тези пространствени събития, при които се осъществява ефектът на лещата, може да разкрие много интересна информация за обекта в близката равнина; ако е например звезда, може да се разбере дали има планета около себе си и колко голяма е планетата спрямо звездата.
В случая на системата MOA-2011-BLG-262 астрономите успяха да осъзнаят това по-големият обект от най-близката равнина беше придружен от много по-малък, който имаше само 0,05% от масата на по-големия.
Но какви точно бяха двата обекта - блуждаеща планета + нейната луна или малка бледа звезда + нейната планета - те не можаха да открият и никога няма да разберем: тези "транзити", които се възползват от ефекта на лещата, са случайни събития, така че че астрономите са имали късмета да хванат един.
Но колкото и да е случайно, това наблюдение, което разкри кандидат за титлата „първият екзолун, открит от хората“, е изключително важно: сега специалистите знаят по-ясно какво да търсят и как да открият някои екзолони. . И според Дейвид Бенет, изследователят, ръководил проучването, „можем да очакваме още неочаквани открития като това“.
Важността, която екзолионите придобиха за астрономите напоследък, е очевидна: в допълнение към настоящите астрономически наблюдения, които биха могли да доведат до случайното откриване на екзолуния, програми, посветени специално на търсенето на тези космически обекти; например HEK - Ловът за екзомони с Кеплер - със „седалище“ в Харвардския университет, САЩ, анализира данните, получени от космическия телескоп „Кеплер“, в опит да идентифицира индикации за съществуването на екзолони сред екстразоларните космически обекти, открити от телескопа.
Откриването на екзолунус сега е само въпрос на време, според Андрю Нортън, а вероятността той да е в обитаемата зона на звезда е „сравнително висока“. Важното е, че разширихме визията си и разширихме търсенията си; дори ако разширяването на изследователската област, която сега включва не само екзопланетите, но и техните естествени спътници, изглежда усложнява нещата и създава повече проблеми на астрономите, всъщност това значително увеличава шансовете ни за един ден да открием, отвъд нашата слънчева система, този далечен свят, който изглежда толкова приветлив, толкова благоприятен за разцвета на живота, колкото нашата родна планета.