blötlagd jord

I januari 2020 rapporterade NASA att rymdfarkosten TESS hade upptäckt sin första potentiellt beboeliga exoplanet i jordstorlek som kretsar runt en stjärna cirka 100 ljusår bort.

Planeten är en del TOI 700-system (TOI står för TESS Objekt av intresse) är en liten, relativt kall stjärna, d.v.s. en dvärg av spektralklassen M, i stjärnbilden Guldfisk, som bara har cirka 40 % av vår sols massa och storlek och halva temperaturen på dess yta.

Objektet namnges Upp till 700 d och är en av tre planeter som kretsar runt dess centrum, längst bort från den, och passerar en bana runt en stjärna var 37:e dag. Den ligger på ett sådant avstånd från TOI 700 att den teoretiskt kan hålla flytande vatten flytande, belägen i den beboeliga zonen. Den tar emot cirka 86 % av den energi som vår sol ger till jorden.

Miljösimuleringar skapade av forskarna med hjälp av data från Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) visade dock att TOI 700 d kunde bete sig mycket annorlunda än jorden. Eftersom den roterar synkront med sin stjärna (vilket innebär att ena sidan av planeten alltid är i dagsljus och den andra i mörker), kan sättet som moln bildas och vinden blåser vara lite exotiskt för oss.

1. Jämförelse av jorden och TOI 700 d, med visualisering av jordens system av kontinenter på en exoplanet

Astronomer bekräftade sin upptäckt med hjälp av NASA. Spitzer rymdteleskopsom just avslutat sin verksamhet. Toi 700 klassificerades till en början som mycket hetare, vilket fick astronomer att tro att alla tre planeterna var för nära varandra och därför för varma för att livnära sig.

Emily Gilbert, en medlem av University of Chicago-teamet, sa under presentationen av upptäckten. -

Forskarna hoppas att i framtiden ska verktyg som t.ex James Webb rymdteleskopsom NASA planerar att placera i rymden 2021 kommer de att kunna avgöra om planeterna har en atmosfär och kan studera dess sammansättning.

Forskarna använde datorprogram för att hypotetisk klimatmodellering planeten TOI 700 d. Eftersom det ännu inte är känt vilka gaser som kan finnas i dess atmosfär, har olika alternativ och scenarier prövats, inklusive alternativ som tyder på den moderna jordens atmosfär (77 % kväve, 21 % syre, metan och koldioxid), den sannolika sammansättningen av jordens atmosfär för 2,7 miljarder år sedan (främst metan och till och med koldioxiden3,5) där fanns troligen koldioxidenXNUMX) atmosfären där. miljarder år sedan.

Från dessa modeller fann man att om TOI 700 ds atmosfär innehåller en kombination av metan, koldioxid eller vattenånga, kan planeten vara beboelig. Nu måste teamet bekräfta dessa hypoteser med det tidigare nämnda Webb-teleskopet.

Samtidigt visar klimatsimuleringar utförda av NASA att både jordens atmosfär och gastryck inte räcker till för att hålla flytande vatten på ytan. Om vi ​​lägger samma mängd växthusgaser på TOI 700 d som på jorden skulle yttemperaturen fortfarande vara under noll.

Simuleringar från alla deltagande lag visar att klimatet på planeter runt små och mörka stjärnor som TOI 700 däremot skiljer sig mycket från det vi upplever på vår jord.

Intressanta nyheter

Det mesta av det vi vet om exoplaneter, eller planeter som kretsar runt solsystemet, kommer från rymden. Den skannade himlen från 2009 till 2018 och hittade över 2600 XNUMX planeter utanför vårt solsystem.

NASA skickade sedan upptäcktsstången till TESS(2)-sonden, som lanserades i rymden i april 2018 under sitt första verksamhetsår, såväl som niohundra obekräftade föremål av denna typ. På jakt efter planeter okända för astronomer kommer observatoriet att leta igenom hela himlen efter att ha sett tillräckligt med 200 XNUMX. de ljusaste stjärnorna.

2. Transitsatellit för exoplanetutforskning

TESS använder en serie vidvinkelkamerasystem. Den är kapabel att studera massan, storleken, densiteten och omloppsbanan för en stor grupp mindre planeter. Satelliten fungerar enligt metoden fjärrsökning efter sänkningar av ljusstyrkan potentiellt pekar på planetariska transiter - passage av objekt i omloppsbana framför ansiktena på deras moderstjärnor.

De senaste månaderna har varit en rad extremt intressanta upptäckter, dels tack vare det fortfarande relativt nya rymdobservatoriet, dels med hjälp av andra instrument, inklusive markbaserade. Några veckor innan vårt möte med jordens tvilling fanns det information om upptäckten av en planet som kretsar runt två solar, precis som Tatooine från Star Wars!

TOI planet 1338 f hittades XNUMX ljusår bort, i konstellationen Konstnären. Dess storlek är mellan storlekarna Neptunus och Saturnus. Objektet upplever regelbundna ömsesidiga förmörkelser av sina stjärnor. De kretsar runt varandra på en femtondagarscykel, den ena något större än vår sol och den andra mycket mindre.

I juni 2019 dök det upp information om att två jordiska planeter upptäcktes bokstavligen i vår rymdbakgård. Detta rapporteras i en artikel publicerad i tidskriften Astronomy and Astrophysics. Båda platserna ligger i en idealisk zon där vatten kan bildas. De har troligen en stenig yta och kretsar kring solen, känd som stjärnan i Teegarden (3), som ligger bara 12,5 ljusår från jorden.

- sa huvudförfattaren till upptäckten, Matthias Zechmeister, forskare, Institutet för astrofysik, universitetet i Göttingen, Tyskland. -

3. Teegarden stjärnsystem, visualisering

I sin tur kretsar de spännande okända världarna som upptäcktes av TESS i juli förra året UCAC stars4 191-004642, sjuttiotre ljusår från jorden.

Planetsystem med en värdstjärna, nu märkt som TOI 270, innehåller minst tre planeter. En av dem, TOI 270 b, något större än jorden, de andra två är mini-Neptunus, som tillhör en klass av planeter som inte finns i vårt solsystem. Stjärnan är kall och inte särskilt ljusstark, cirka 40 % mindre och mindre massiv än solen. Dess yttemperatur är ungefär två tredjedelar varmare än vår egen stjärnkamrats.

Solsystemet TOI 270 är beläget i konstellationen Konstnären. Planeterna som utgör den kretsar så nära stjärnan att deras banor kan passa in i Jupiters följeslagare (4).

4. Jämförelse av TOI 270-systemet med Jupiter-systemet

Ytterligare utforskning av detta system kan avslöja ytterligare planeter. De som kretsar längre bort från solen än TOI 270 d kan vara tillräckligt kalla för att hålla flytande vatten och så småningom ge upphov till liv.

TESS värt en närmare titt

Trots det relativt stora antalet upptäckter av små exoplaneter är de flesta av deras moderstjärnor mellan 600 och 3 meter bort. ljusår från jorden, för långt och för mörkt för detaljerad observation.

Till skillnad från Kepler är TESS huvudfokus att hitta planeter runt solens närmaste grannar som är tillräckligt ljusa för att kunna observeras nu och senare med andra instrument. Från april 2018 till idag har TESS redan upptäckt över 1500 kandidatplaneter. De flesta av dem är mer än dubbelt så stora som jorden och tar mindre än tio dagar att kretsa runt. Som ett resultat får de mycket mer värme än vår planet, och de är för varma för att flytande vatten ska finnas på deras yta.

Det är flytande vatten som behövs för att exoplaneten ska bli beboelig. Det fungerar som en grogrund för kemikalier som kan interagera med varandra.

Teoretiskt tror man att exotiska livsformer skulle kunna existera under förhållanden med högt tryck eller mycket höga temperaturer - vilket är fallet med extremofiler som finns nära hydrotermiska öppningar, eller med mikrober gömda nästan en kilometer under den västantarktiska inlandsisen.

Upptäckten av sådana organismer möjliggjordes dock av det faktum att människor direkt kunde studera de extrema förhållanden de lever under. Tyvärr kunde de inte upptäckas i rymden, särskilt på ett avstånd av många ljusår.

Sökandet efter liv och till och med boende utanför vårt solsystem är fortfarande helt beroende av fjärrobservation. Synliga flytande vattenytor som skapar potentiellt gynnsamma förhållanden för liv kan interagera med atmosfären ovan och skapa fjärrdetekterbara biosignaturer som är synliga med markbaserade teleskop. Dessa kan vara gassammansättningar kända från jorden (syre, ozon, metan, koldioxid och vattenånga) eller komponenter i atmosfären på den antika jorden, till exempel för 2,7 miljarder år sedan (främst metan och koldioxid, men inte syre). ).

På jakt efter en plats "lagom" och planeten som bor där

Sedan upptäckten av 51 Pegasi b 1995 har över XNUMX exoplaneter identifierats. Idag vet vi med säkerhet att de flesta av stjärnorna i vår galax och universum är omgivna av planetsystem. Men bara några dussin exoplaneter som hittats är potentiellt beboeliga världar.

Vad gör en exoplanet beboelig?

Huvudvillkoret är det redan nämnda flytande vattnet på ytan. För att detta ska vara möjligt behöver vi först och främst denna fasta yta, d.v.s. stenig markmen också atmosfären, och tillräckligt tät för att skapa tryck och påverka temperaturen på vattnet.

Du behöver också höger stjärnasom inte får ner för mycket strålning på planeten, vilket blåser bort atmosfären och förstör levande organismer. Varje stjärna, inklusive vår sol, avger ständigt enorma doser av strålning, så det skulle utan tvekan vara fördelaktigt för livets existens att skydda sig från det. ett magnetfältsom produceras av jordens flytande metallkärna.

Men eftersom det kan finnas andra mekanismer för att skydda liv från strålning, är detta endast ett önskvärt element, inte ett nödvändigt villkor.

Traditionellt är astronomer intresserade av livszoner (ekosfärer) i stjärnsystem. Det är områden runt stjärnorna där den rådande temperaturen hindrar vatten från att ständigt koka eller frysa. Det här området pratas ofta om. "Goldilocks Zone"därför att ”bara rätt för livet”, vilket syftar på motiven i en populär barnsaga (5).

5. Livets zon runt stjärnan

Och vad vet vi än så länge om exoplaneter?

De upptäckter som gjorts hittills visar att mångfalden av planetsystem är väldigt, väldigt stor. De enda planeterna som vi visste något om för cirka tre decennier sedan fanns i solsystemet, så vi trodde att små och fasta föremål kretsar runt stjärnor, och bara längre bort från dem finns utrymme reserverat för stora gasformiga planeter.

Det visade sig dock att det inte finns några "lagar" angående planeternas placering alls. Vi möter gasjättar som nästan skaver mot sina stjärnor (så kallade heta Jupiters), samt kompakta system av relativt små planeter som TRAPPIST-1 (6). Ibland rör sig planeter i mycket excentriska banor runt dubbelstjärnor, och det finns också "vandrande" planeter, troligen utstötta från unga system, som svävar fritt i det interstellära tomrummet.

6. Visualisering av planeterna i TRAPPIST-1-systemet

I stället för nära likhet ser vi alltså stor mångfald. Om detta händer på systemnivå, varför skulle då exoplanetförhållanden likna allt vi känner från den omedelbara miljön?

Och om man går ännu lägre, varför skulle formerna för hypotetiskt liv likna de som vi känner till?

Super kategori

Baserat på data som samlats in av Kepler beräknade en NASA-forskare 2015 att vår galax själv har miljarder jordliknande planeterI. Många astrofysiker har betonat att detta var en konservativ uppskattning. I själva verket har ytterligare forskning visat att Vintergatan kan vara hem till 10 miljarder jordplaneter.

Forskare ville inte förlita sig enbart på de planeter som Kepler hittade. Transitmetoden som används i detta teleskop är bättre lämpad för att upptäcka stora planeter (som Jupiter) än planeter i jordstorlek. Det betyder att Keplers data förmodligen förfalskar antalet planeter som vår en aning.

Det berömda teleskopet observerade små nedgångar i ljusstyrkan hos en stjärna orsakade av en planet som passerade framför den. Större objekt blockerar förståeligt nog mer ljus från sina stjärnor, vilket gör dem lättare att upptäcka. Keplers metod var fokuserad på små, inte de ljusaste stjärnorna, vars massa var ungefär en tredjedel av vår sols massa.

Kepler-teleskopet, även om det inte var särskilt bra på att hitta mindre planeter, hittade ett ganska stort antal så kallade superjordar. Detta är namnet på exoplaneter med en massa större än jorden, men mycket mindre än Uranus och Neptunus, som är 14,5 respektive 17 gånger tyngre än vår planet.

Således hänvisar termen "superjord" bara till planetens massa, vilket betyder att det inte hänvisar till ytförhållanden eller beboelighet. Det finns också en alternativ term "gasdvärgar". Enligt vissa kan det vara mer exakt för objekt i den övre delen av massskalan, även om en annan term är vanligare - den redan nämnda "mini-Neptunus".

De första superjordarna upptäcktes Alexander Volshchan i Dalea Fraila runt pulsar PSR B1257+12 år 1992. De två yttre planeterna i systemet är poltergeistty fobetor - de har en massa på ungefär fyra gånger jordens massa, som är för liten för att vara gasjättar.

Den första superjorden runt en huvudsekvensstjärna har identifierats av ett team som leds av Eugenio flodeny 2005. Det kretsar kring Gliese 876 och fick beteckningen Gliese 876 d (Tidigare upptäcktes två gasjättar i Jupiterstorlek i detta system). Dess uppskattade massa är 7,5 gånger jordens massa, och rotationsperioden runt den är mycket kort, cirka två dagar.

Det finns ännu hetare föremål i superjordklassen. Till exempel upptäcktes 2004 Det är 55 Kankri, som ligger fyrtio ljusår bort, kretsar runt sin stjärna i den kortaste cykeln av någon känd exoplanet - bara 17 timmar och 40 minuter. Med andra ord tar ett år vid 55 Cancri e mindre än 18 timmar. Exoplaneten kretsar omkring 26 gånger närmare sin stjärna än Merkurius.

Närheten till stjärnan gör att ytan på 55 Cancri e är som insidan av en masugn med en temperatur på minst 1760°C! Nya observationer från Spitzer-teleskopet visar att 55 Cancri e har en massa som är 7,8 gånger större och en radie något mer än dubbelt så stor som jordens. Spitzer-resultaten tyder på att ungefär en femtedel av planetens massa bör bestå av grundämnen och lätta föreningar, inklusive vatten. Vid denna temperatur betyder det att dessa ämnen skulle vara i ett "superkritiskt" tillstånd mellan vätska och gas och skulle kunna lämna planetens yta.

Men superjordar är inte alltid så vilda. I juli förra året upptäckte ett internationellt team av astronomer som använder TESS en ny exoplanet av sitt slag i stjärnbilden Hydra, cirka trettioen ljusår från jorden. Objekt markerat som GDJ 357 d (7) två gånger jordens diameter och sex gånger massan. Den ligger i ytterkanten av stjärnans bostadsområde. Forskare tror att det kan finnas vatten på ytan av denna superjord.

Hon sa Diana Kosakovskyoch forskarassistent vid Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland.

7. Planet GJ 357 d — visualisering

Ett system i omloppsbana runt en dvärgstjärna, ungefär en tredjedel av vår egen sols storlek och massa och 40 % kallare, kompletteras med jordlevande planeter. GJ 357 b och en annan superjord GJ 357 sid. Studien av systemet publicerades den 31 juli 2019 i tidskriften Astronomy and Astrophysics.

I september förra året rapporterade forskare att en nyupptäckt superjord, 111 ljusår bort, är "den bästa habitatkandidaten som för närvarande är känd." Upptäcktes 2015 av Kepler-teleskopet. K2-18b (8) mycket annorlunda än vår hemplanet. Den har mer än åtta gånger sin massa, vilket betyder att den antingen är en isjätte som Neptunus eller en stenig värld med en tät, väterik atmosfär.

Banan för K2-18b är sju gånger närmare sin stjärna än jordens avstånd från solen. Men eftersom objektet kretsar kring en mörkröd M-dvärg, är denna bana i en zon som är potentiellt gynnsam för liv. Preliminära modeller förutspår att temperaturen på K2-18b sträcker sig från -73 till 46°C, och om objektet har ungefär samma reflektionsförmåga som jorden bör dess medeltemperatur vara liknande vår.

– sa en astronom från University College London under en presskonferens, Angelos Ciaras.

Det är svårt att vara som jorden

En jordanalog (även kallad en jordtvilling eller jordliknande planet) är en planet eller måne med miljöförhållanden liknande de som finns på jorden.

De tusentals exoplanetära stjärnsystem som hittills upptäckts skiljer sig från vårt solsystem, vilket bekräftar s.k. hypotes om sällsynta jordartsmetallerI. Filosofer påpekar dock att universum är så enormt att det någonstans måste finnas en planet nästan identisk med vår. Det är möjligt att det i en avlägsen framtid kommer att vara möjligt att använda teknik för att på konstgjord väg erhålla analoger av jorden genom den så kallade. . Moderikt nu multiteori teori de föreslår också att en jordisk motsvarighet skulle kunna existera i ett annat universum, eller till och med vara en annan version av själva jorden i ett parallellt universum.

I november 2013 rapporterade astronomer att det, baserat på data från Kepler-teleskopet och andra uppdrag, kan finnas upp till 40 miljarder jordliknande planeter i den beboeliga zonen av solliknande stjärnor och röda dvärgar i Vintergatans galax.

Den statistiska fördelningen visade att den närmaste av dem kan tas bort från oss högst tolv ljusår. Samma år bekräftades flera kandidater som upptäckts av Kepler med diametrar mindre än 1,5 gånger jordens radie vara kretsande stjärnor i den beboeliga zonen. Det var dock inte förrän 2015 som den första jordnära kandidaten tillkännagavs – egzoplanetę Kepler-452b.

Sannolikheten att hitta en jordanalog beror främst på de attribut du vill vara som. Standard, men inte absoluta förhållanden: planetstorlek, ytgravitation, moderstjärnans storlek och typ (d.v.s. solanalog), omloppsavstånd och stabilitet, axiell lutning och rotation, liknande geografi, närvaro av oceaner, atmosfär och klimat, stark magnetosfär. .

Om komplext liv fanns där skulle skogar kunna täcka större delen av planetens yta. Om intelligent liv fanns skulle vissa områden kunna urbaniseras. Men sökandet efter exakta analogier med jorden kan vara missvisande på grund av mycket specifika omständigheter på och runt jorden, till exempel påverkar månens existens många fenomen på vår planet.

Planetary Habitability Laboratory vid University of Puerto Rico i Arecibo sammanställde nyligen en lista över kandidater för jordanaloger (9). Oftast börjar denna typ av klassificering med storlek och massa, men detta är ett illusoriskt kriterium, givet till exempel Venus, som ligger nära oss, som är nästan lika stor som jorden, och vilka förhållanden som råder på den. , Det är känt.

9. Lovande exoplaneter - potentiella analoger till jorden, enligt Planetary Habitability Laboratory

Ett annat ofta citerat kriterium är att jordanalogen måste ha liknande ytgeologi. De närmast kända exemplen är Mars och Titan, och även om det finns likheter vad gäller topografi och sammansättning av ytskikten, finns det också betydande skillnader, såsom temperatur.

När allt kommer omkring uppstår många ytmaterial och landformer endast som ett resultat av interaktion med vatten (till exempel lera och sedimentära bergarter) eller som en biprodukt av liv (till exempel kalksten eller kol), interaktion med atmosfären, vulkanisk aktivitet eller mänskligt ingripande.

Således måste en sann analog av jorden skapas genom liknande processer, ha en atmosfär, vulkaner som interagerar med ytan, flytande vatten och någon form av liv.

När det gäller atmosfären antas även växthuseffekten. Slutligen används yttemperaturen. Den påverkas av klimatet, som i sin tur påverkas av planetens bana och rotation, som var och en introducerar nya variabler.

Ett annat kriterium för en idealisk analog till den livgivande jorden är att den måste bana runt solanalogen. Detta element kan dock inte motiveras fullt ut, eftersom en gynnsam miljö kan ge det lokala utseendet för många olika typer av stjärnor.

Till exempel i Vintergatan är de flesta stjärnor mindre och mörkare än solen. En av dem nämndes tidigare TRAPPIST-1, ligger på ett avstånd av 10 ljusår i stjärnbilden Vattumannen och är ungefär 2 gånger mindre och är 1 gånger mindre ljus än vår sol, men det finns minst sex jordlevande planeter i dess beboeliga zon. Dessa förhållanden kan verka ogynnsamma för livet som vi känner det, men TRAPPIST-XNUMX har förmodligen ett längre liv framför oss än vår stjärna, så livet har fortfarande gott om tid att utvecklas där.

Vatten täcker 70 % av jordens yta och anses vara ett av järnvillkoren för existensen av livsformer som vi känner till. Troligtvis är vattenvärlden en planet Kepler-22p, som ligger i den beboeliga zonen av en solliknande stjärna men mycket större än jorden, är dess faktiska kemiska sammansättning okänd.

Utförd 2008 av en astronom Michaela Meyeroch från University of Arizona, studier av kosmiskt stoft i närheten av nybildade stjärnor som solen visar att 20 till 60 % av solens analoger har vi bevis på bildandet av steniga planeter i processer liknande de som ledde till att jorden bildades.

I 2009 city Alan Boss från Carnegie Institute of Science föreslog att Vintergatan bara kan existera i vår galax 100 miljarder jordliknande planeterh.

År 2011 drog NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL), också baserat på observationer från Kepler-uppdraget, slutsatsen att cirka 1,4 till 2,7 % av alla solliknande stjärnor borde kretsa runt planeter i storlek av jorden i beboeliga zoner. Det betyder att det kan finnas 2 miljarder galaxer enbart i Vintergatans galax, och om man antar att denna uppskattning är sann för alla galaxer, kan det till och med finnas 50 miljarder galaxer i det observerbara universum. 100 kvintiljoner.

2013 föreslog Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, med hjälp av en statistisk analys av ytterligare Kepler-data, att det finns minst 17 miljarder planeter jordens storlek - utan att ta hänsyn till deras läge i bostadsområden. En studie från 2019 fann att planeter i storleken av jorden kunde kretsa kring en av sex solliknande stjärnor.

Mönster på likhet

Earth Similarity Index (ESI) är ett föreslaget mått på likheten mellan ett planetobjekt eller en naturlig satellit med jorden. Den designades på en skala från noll till ett, med jorden tilldelad värdet ett. Parametern är avsedd att underlätta jämförelsen av planeter i stora databaser.

ESI, som föreslogs 2011 i tidskriften Astrobiology, kombinerar information om en planets radie, densitet, hastighet och yttemperatur.

Webbplatsen underhålls av en av författarna till 2011 års artikel, Abla Mendes från University of Puerto Rico, ger sina beräkningar av index för olika exoplanetära system. Mendesas ESI beräknas med hjälp av formeln som visas i illustration 10där x_i deras_i0 är den utomjordiska kroppens egenskaper i förhållande till jorden, v_i den viktade exponenten för varje egenskap och det totala antalet egenskaper. Den byggdes på basen Breya-Curtis likhetsindex.

Den vikt som tilldelas varje fastighet, w_i, är valfritt alternativ som kan väljas för att markera vissa funktioner framför andra, eller för att uppnå önskade index- eller rankningströsklar. Webbplatsen kategoriserar också vad den beskriver som möjligheten att leva på exoplaneter och exo-månar enligt tre kriterier: plats, ESI och förslag på möjligheten att behålla organismer i näringskedjan.

Som ett resultat visade det sig till exempel att den näst största ESI i solsystemet tillhör Mars och är 0,70. Några av exoplaneterna som listas i den här artikeln överstiger denna siffra, och några upptäcktes nyligen Tigarden f den har den högsta ESI av någon bekräftad exoplanet, på 0,95.

När vi talar om jordliknande och beboeliga exoplaneter får vi inte glömma möjligheten av beboeliga exoplaneter eller satellit-exoplaneter.

Förekomsten av några naturliga extrasolära satelliter har ännu inte bekräftats, men i oktober 2018 Prof. David Kipping meddelade upptäckten av en potentiell exomoon som kretsar kring objektet Kepler-1625p.

Stora planeter i solsystemet, som Jupiter och Saturnus, har stora månar som är livskraftiga i vissa avseenden. Följaktligen har vissa forskare föreslagit att stora extrasolära planeter (och binära planeter) kan ha liknande stora potentiellt beboeliga satelliter. En måne med tillräcklig massa är kapabel att stödja en titanliknande atmosfär samt flytande vatten på ytan.

Av särskilt intresse i detta avseende är massiva extrasolära planeter kända för att vara i den beboeliga zonen (som Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b och HD 37124 c), eftersom de potentiellt kan ha naturliga månar med flytande vatten på ytan.

Livet runt en röd eller vit stjärna?

Astronomer, beväpnade med nästan två decennier av upptäckter i exoplaneternas värld, har redan börjat bilda sig en bild av hur en beboelig planet kan se ut, även om de flesta av dem har fokuserat på det vi redan vet: en jordliknande planet som kretsar kring en gul dvärg som vår. Solen, klassad som en huvudsekvensstjärna av G-typ. Vad sägs om mindre röda M-stjärnor, som det finns många fler av i vår galax?

Hur skulle vårt hem se ut om det kretsade runt en röd dvärg? Svaret är lite jordliknande, och i stort sett inte jordliknande.

Från ytan på en sådan imaginär planet skulle vi först och främst se en mycket stor sol. Det verkar som en och en halv till tre gånger mer än vad vi har framför våra ögon nu, med tanke på närheten till omloppsbanan. Som namnet antyder kommer solen att lysa rött på grund av dess svalare temperatur.

Röda dvärgar är dubbelt så varma som vår sol. Till en början kan en sådan planet verka lite främmande för jorden, men inte chockerande. De verkliga skillnaderna blir uppenbara först när vi inser att de flesta av dessa objekt roterar synkront med stjärnan, så en sida är alltid vänd mot sin stjärna, som vår måne gör mot jorden.

Det betyder att den andra sidan förblir riktigt mörk, eftersom den inte har tillgång till en ljuskälla – till skillnad från Månen som är lätt upplyst av solen från andra sidan. Faktum är att det allmänna antagandet är att den del av planeten som förblev i evigt dagsljus skulle brinna ut, och den som störtade in i evig natt skulle frysa. Men... det borde inte vara så.

I åratal uteslöt astronomer den röda dvärgregionen som jordens jaktmarker, och trodde att en uppdelning av planeten i två helt olika delar inte skulle göra någon av dem obeboelig. Vissa noterar dock att atmosfäriska världar kommer att ha en specifik cirkulation som gör att tjocka moln samlas på solsidan för att förhindra intensiv strålning från att bränna ytan. Cirkulerande strömmar skulle också distribuera värme över hela planeten.

Dessutom skulle denna förtjockning av atmosfären kunna ge ett viktigt skydd under dagtid mot andra strålningsrisker. Unga röda dvärgar är mycket aktiva under de första miljarder åren av sin aktivitet, och sänder ut flammor och ultraviolett strålning.

Tjocka moln kommer sannolikt att skydda potentiellt liv, även om hypotetiska organismer är mer benägna att gömma sig djupt i planetariska vatten. Faktum är att forskare idag tror att strålning, till exempel i det ultravioletta området, inte hindrar utvecklingen av organismer. När allt kommer omkring utvecklades det tidiga livet på jorden, från vilket alla organismer som vi känner till, inklusive homo sapiens, härstammar under förhållanden med stark UV-strålning.

Detta motsvarar de förhållanden som accepteras på den närmaste jordliknande exoplanet som vi känner till. Astronomer från Cornell University säger att livet på jorden har upplevt starkare strålning än vad som är känt från Proxima-b.

Proxima-b, som ligger bara 4,24 ljusår från solsystemet och den närmaste steniga jordliknande planeten vi känner (även om vi nästan ingenting vet om den), tar emot 250 gånger mer röntgenstrålar än jorden. Det kan också uppleva dödliga nivåer av ultraviolett strålning på sin yta.

Proxima-b-liknande förhållanden tros existera för TRAPPIST-1, Ross-128b (nästan elva ljusår från jorden i stjärnbilden Jungfrun) och LHS-1140 b (fyrtio ljusår från jorden i stjärnbilden Cetus). system.

Andra antaganden gäller uppkomsten av potentiella organismer. Eftersom en mörkröd dvärg skulle avge mycket mindre ljus, antas det att om planeten som kretsar runt den innehöll organismer som liknade våra växter, skulle de behöva absorbera ljus över ett mycket bredare våglängdsområde för fotosyntes, vilket skulle innebära att "exoplaneter" skulle kunna vara nästan svart enligt vår åsikt (se även: ). Det är dock värt att inse här att växter med en annan färg än grön också är kända på jorden och absorberar ljus något annorlunda.

Nyligen har forskare varit intresserade av en annan kategori av objekt - vita dvärgar, som liknar jordens storlek, som inte strikt är stjärnor, utan skapar en relativt stabil miljö runt dem, som utstrålar energi i miljarder år, vilket gör dem till spännande mål för exoplanetär forskning. .

Deras ringa storlek och, som ett resultat, den stora transitsignalen från en möjlig exoplanet gör det möjligt att observera potentiella steniga planetariska atmosfärer, om någon, med den nya generationens teleskop. Astronomer vill använda alla byggda och planerade observatorier, inklusive James Webb-teleskopet, terrestra Extremt stort teleskopsåväl som framtiden ursprung, HabEx i LOUVOIRom de uppstår.

Det finns ett problem i detta underbart växande område av exoplanetforskning, forskning och utforskning, obetydligt för tillfället, men ett som kan bli pressande med tiden. Tja, om vi, tack vare fler och mer avancerade instrument, äntligen lyckas upptäcka en exoplanet - jordens tvilling som uppfyller alla komplexa krav, fylld med vatten, luft och temperatur helt rätt, och denna planet kommer att se "fri" ut. , då utan teknik som gör det möjligt att flyga dit vid någon rimlig tidpunkt, att inse att det kan vara en plåga.

Men lyckligtvis har vi inte ett sådant problem ännu.