≡× МЕНЮ

• Водоснабжение
• Насосы
• Очистка воды
• Колодцы
• Фильтры

Астрономы нашли новые намеки на обитаемость "больших сестер" земли. Первые открытые потенциально обитаемые планеты оказались ещё больше похожи на Землю Он всех найдет

Человечество давно уже надеется разыскать в небе планету, похожую на нашу собственную. Первая планета, не принадлежащая нашей солнечной системе, была
обнаружена еще в 2009 году. Однако она, по всем доступным нам характеристикам, совершенно не подходит для возникновения жизни. Появилась необходимость в
аппарате, который мог бы постоянно наблюдать звездное небо, анализируя все изменения. Кроме того, необходимо было обеспечить данному аппарату возможность
постоянно наблюдать один участок неба, что невозможно сделать с поверхности земли. Все это привело к том, что в 2009 году был запущен космический телескоп "Кеплер",
которому надлежит искать экзопланеты.

Цели

Аппарат, запущенный НАСА, получил название "Кеплер". Планета, для поиска которой создан может находиться на любом расстоянии от нашей системы.
Поэтому для поиска экзопланет применяется транзитный способ. Заключается он в наблюдении небольшого участка неба и измерении яркости звезд. Когда мимо звезды
проходит планета, яркость несколько уменьшается. Именно по этому признаку и можно узнать, имеется ли у светила тела планетного типа. Чтобы установить период
обращения и количество планет, необходимо наблюдать за звездой не менее трех лет. Только после этого можно утверждать, что яркость звезды уменьшается именно по
причине прохождения мимо нее экзопланеты.

Кроме того, планет, на которых может быть образована или когда-то уже образовывалась жизнь, может быть не так мало. Именно поэтому "Кеплер" функционирует столько лет и останавливать этот проект в настоящее время нет никакой необходимости.

Достижения

На сегодня, посредством "Кеплера", открыто более 4-х сотен экзопланет. Всем вновь открытым дают названия телескопа, с присвоением порядкового номера и буквы. Буква показывает, какое количество планет имеет звезда.

Из сотен открытых несколько вполне могут быть пригодны для жизни, показал "Кеплер". Планета 186f, например, одно время всерьез считалась "близнецом" Земли. Однако
в настоящее время мы не можем быть уверенными в реальной пригодности всех обнаруженных планет. Ведь, кроме всего прочего, чтобы иметь возможность утверждать,
что для жизни подходит, необходимо изучить множество действительно подходящих. Мы же имеем возможность изучать только одну планету, наверняка
пригодную для жизни - Землю. Такого количества материала крайне мало. Но на основании известных фактов, ученые считают, что для возникновения любой жизни
необходимо наличие воды в жидком виде. Этот параметр дал возможность ввести такое понятие, как "зона обитаемости" - тут находятся планеты, на которых, благодаря
благоприятной удаленности от звезды, может быть жидкая вода. В этой зоне у воды есть шанс не испариться и не замерзнуть. Наличие жидкости зависит и от яркости
звезды, и от удаленности самой планеты от светила.

Вторая земля

Что необходимо дополнительно выяснить, чтобы утверждать, что обнаружена "Кеплер", как бы там ни было, такой информации дать нам не
может. Он создан только для обнаружения самого наличия экзопланеты. Тем не менее, мы точно знаем, что характеристики планеты могут быть совершенно различными.
К примеру, даже обнаруженный газовый гигант не может быть гарантией того, что на нем воды нет. Ведь у него вполне может быть спутник с подходящей атмосферой.

За вероятность возникновения известной нам жизни отвечает много факторов: наличие спутников, удаленность от звезды, активность светила, наличие нестабильной
звезды в соседстве, планеты-гиганты в звездной системе. Исходя из известных нам данных, ученые предполагают, что возникнуть жизнь может, в первую очередь, на тех
планетах, которые как можно больше похожи на нашу родную - вращающихся вокруг похожей на солнце звезды по схожей орбите, имеющей подобную массу, возраст,
радиус и прочие параметры. Такое множество требований ко "второй Земле" приводит к тому, что обнаружение планет, которые схожи с Землей, вызывает бурные эмоции
ученых и обывателей. В настоящее время обнаружено две экзопланеты, которые требуют более пристального внимания, так как вполне могут оказаться теми, ради которых и был создан астрономический спутник "Кеплер". Планета 186F и 452b.

Кеплер 186f

186f Кеплер - планета обнаружена в апреле 2014 года. Несмотря на значительную удаленность, о ней удалось выяснить довольно много: вращается вокруг красного карлика с периодичностью в 130 земных суток, крупнее Земли на 10%. Вращается по орбите, проходящей по внешнему краю зоны обитаемости. Заявление астрофизиков было встречено с энтузиазмом, тут же множество обывателей и даже вполне уважаемых изданий стали предполагать внешний вид планеты, ее характеристики и те бонусы, которые могла бы получить Земля от такой "сестры". Однако с течением времени ученым удалось вернуть фантазеров к реальности.

Для того чтобы точно сказать, насколько вероятна жизнь на планете, необходимо располагать гораздо большим количеством данных. Например, нужно выяснить наличие
атмосферы, ее состав, состав и характер самой планеты, температуру поверхности и многие другие характеристики. В настоящее время мы не располагаем аппаратурой,
способной на таком огромном расстоянии выяснить все интересующие нас факторы. Однако в 2020-х годах планируется подобный механизм запустить на орбиту,
для подробного изучения экзопланет.

Сколько лететь до планеты Кеплер 186f? Что ж, она находится практически рядом с нами - до нее всего каких-то 400

Кеплер 452b

Расположен от нас чуть подальше - на расстоянии в 1400 световых лет. Звезда, вокруг которой вращается этот вероятный "двойник" Земли, похожа на наше Солнце.
Орбита Кеплер 452b практически идентична земной. Сутки равны нашим 385 суткам. существенно больше Земли - радиус больше на 60%. Таким образом,
если плотность этой планеты такая же, как у Земли, то весить она будет в 4 раза больше, что приведет и большей гравитации - в 1,5 раза. Возраст звездной системы, в
которой "живет" интересующая нас планета, 6 млрд. лет, против 4,5 - возраст нашего Солнца.

Может ли быть жизнь на этой планете? Может. Но может и не быть. До тех пор, пока не появится точное и современное оборудование, которое позволит изучать планеты,
находящиеся на таких огромных расстояниях, мы не сможем точно сказать, что представляет собой эта и другие, не сможем увидеть фото планеты Кеплер 452b и других, подобных ей.

Правообладатель иллюстрации PA Image caption На этом рисунке представлены сравнительные размеры Земли и планеты Kepler-452b (справа)

Орбитальный телескоп НАСА "Кеплер" позволил ученым заглянуть в ранее недоступные для изучения глубины Вселенной. Среди сделанных с его помощью открытий – планета, у которой очень много общего с Землей.

Планета, названная Kepler-452b, вращается по орбите вокруг своей звезды примерно на таком же расстоянии, что и Земля, хотя ее диаметр больше земного на 60%.

Ученые утверждают, что у этой планеты больше земных черт, чем у прочих земных аналогов, открытых ранее.

Такие планеты очень интересуют астрономов по той причине, что они достаточно компактны и прохладны, чтобы на их поверхности могла удерживаться вода в жидком состоянии. А это значит, что на них могут существовать условия, благоприятные для поддержания жизни.

Звездная система Kepler-452 находится на расстоянии 1400 световых лет от Земли в созвездии Лебедя.

Ведущий ученый данного проекта НАСА Джон Грюнсфельд, представляя это открытие, назвал планету Kepler-452b пока что наиболее похожей на Землю.

Соседство это относительное: при максимальной скорости удаления от Солнечной системы, достигнутой на сегодня каким-либо из рукотворных космических аппаратов, на то, чтобы достичь этой планеты, потребовалось бы более 25 млн лет.

Экзопланета

Новая планета пополнила список открытых "Кеплером" экзопланет – небесных тел, вращающихся, как и Земля, вокруг своего солнца.

В данный момент внимание ученых приковано примерно к 500 предполагаемым планетам, расположенным у далеких звезд.

Они входят в число 4175 кандидатов в планеты, идентифицированных при помощи этого телескопа без учета нынешней находки. До сих пор большинство из этих кандидатов впоследствии получали статус доказанных экзопланет.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Ученые нашли в космосе тысячи экзопланет, но добраться до них не так-то просто

Небольшая часть из этих планет размерами не слишком превосходит Землю и располагается в пределах так называемой "обитаемой зоны" в окрестностях своей звезды, схожей по строению с Солнцем, - то есть там, где в принципе может находиться вода в жидком состоянии, что считается обязательным условием поддержания жизни.

На данный момент в разных звездных системах найдено 12 планет, предположительно отвечающих этим требованиям. Kepler-452b - первая планета "обитаемого" типа, чье существование считается доказанным.

Ответ на вопрос о том, какая из этих планет более других похожа на Землю, во многом зависит от того, какие характеристики в первую очередь принимать во внимание.

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption В воображении художника Kepler-452b выглядит примерно так

Меньше, чем Kepler-452b, но вращается она вокруг "красного карлика" – звезды, которая гораздо более тусклая и прохладная, чем Солнце.

Kepler-452b вращается вокруг звезды, относящейся к тому же классу, что и Солнце. Эта звезда лишь на 4% массивнее и на 10% ярче Солнца. "Кеплер-452Б" облетает вокруг нее за 385 дней, так что ее "год" или, точнее, орбитальный период дольше земного лишь на 5%.

Массу планеты Kepler-452b пока что измерить невозможно, поэтому астрономам приходится полагаться на компьютерное моделирование, чтобы оценить различные варианты ее примерной массы. Наиболее вероятно, что масса "Кеплер-452b" примерно в пять раз больше земной.

Если ее поверхность скалистая, на планете должна продолжаться активная вулканическая деятельность, а сила притяжения на ней должна быть примерно в два раза больше, чем на Земле.

Звезда, вокруг которой вращается Kepler-452b, на 1,5 млрд лет старше Солнца. Ученые считают, что она может подсказать, что ждет Землю в будущем.

Возраст самой планеты оценивается в 6 млрд лет, то есть она - если эти данные верны - тоже на 1,5 млрд лет старше Земли.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Далеко не все экзопланеты, даже "земного" типа могут оказаться пригодными для жизни

"Если Kepler-452b на самом деле имеет скалистую поверхность, ее расположение относительно звезды означает, что она вступила в парниковую фазу своей климатической истории", - говорит ученый Дуг Колдуэлл, работающей в программе "Кеплер".

"Усиливающийся выброс энергии этого стареющего солнца может нагревать поверхность и испарять любые океаны. Вода может испариться, и планета может ее потерять навсегда, - говорит Колдуэлл. - Kepler-452b может переживать сейчас то, что Земле предстоит пережить более чем через миллиард лет, когда Солнце постареет и станет ярче".

Суперземля

Ученый Университета Уорвика Дон Поллакко, не участвующий в этом проекте, сказал Би-би-си, что данные собранные телескопом "Кеплер", позволяют оценочно прикинуть размер планеты относительно звезды, вокруг которой она вращается.

В действительности они понятия не имеют, из чего сделана эта планета. Это может быть камень, а может небольшой газовый шар или, может быть, что-нибудь более экзотическое Дон Поллакко

"Если вы знаете размер звезды, вы знаете размер планеты, - утверждает ученый. – Но, чтобы пойти дальше, например, узнать, скалистая ли у нее поверхность, нужно измерить массу планеты, а это намного сложнее сделать, так как они слишком далеко, чтобы провести такие измерения".

"Так что в действительности они понятия не имеют, из чего сделана эта планета. Это может быть камень, а может небольшой газовый шар или, может быть, что-нибудь более экзотическое", - говорит Дон Поллакко.

"Другие планеты "Кеплера", находящиеся в "зоне жизни", может быть, еще больше похожи на Землю. Например, Kepler–186f диаметром примерно в 1,17 больше Земли, а диаметр Kepler-438b составляет примерно 1,12 от земного", - указывает ученый.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Пока что Земля остается единственным объектом во Вселенной, о котором мы можем с уверенностью сказать, что здесь можно жить

"На самом деле, при диаметре 1,6 земного Kepler-452b попадает в категорию, называемую "Суперземля". В нашей Солнечной системе нет ни одной планеты такого типа. По этой причине суперземли очень интересны, но можно ли сказать, что они похожи на Землю?" - задается вопросом доктор Крис Уотсон из Королевского университета Белфаста.

"Если мы посмотрим на тип звезды, вокруг которой вращается Kepler-452b, становится ясно, что эта звезда похожа на Солнце, - утверждает Крис Уотсон. - Другие планеты "Кеплера", обнаруженные в "зонах жизни", вращаются вокруг "красных карликов" – звезд, гораздо менее горячих, чем Солнце. Поэтому планеты должны вращаться намного ближе к ним, чтобы получать такой же уровень тепла.

"Так что потенциально это может быть скалистая Суперземля на орбите, похожей на земную. Именно эта комбинация звезды и орбиты выделяет эту планету, на мой взгляд", - сказал ученый в интервью Би-би-си.

Существуют две возможности: либо мы одиноки во Вселенной, либо нет. Обе одинаково ужасны.

Артур Кларк

На прошлой неделе учёные из NASA объявили об открытии планеты Kepler-186f, которая расположена в созведии Лебедя на расстоянии 492 световых лет от Земли. Эта планета интересна тем, что находится в так называемой «обитаемой зоне» (то есть расположена не слишком далеко от своей звезды и не слишком близко к ней) и при этом имеет размеры, близкие к размерам Земли (по оценкам, её объём отличается от объёма нашей планеты не более чем на 10%). И хотя масса и состав Kepler-186f в настоящее время неизвестны, планеты такого размера с большой долей вероятности имеют аналогичные Земле состав и структуру. Иными словами - перед нами небесное тело, на котором потенциально может возникнуть жизнь.

Однако мало кто знает о том, что открытие каждой потенциально обитаемой планеты означает, что шансы на выживание человечества в будущем меньше, чем считалось ранее. С чем же это связано?

«Куда все подевались?»

Один из величайших учёных XX века, физик Энрико Ферми, совместно со своим американским коллегой Майклом Хартом сформулировал парадокс, получивший название парадокса Ферми. Ключевые положения парадокса Ферми выглядят следующим образом:

• Солнце - юная звезда. В нашей галактике существуют миллиарды звёзд, каждая из которых на миллиарды лет старше Солнца.
• У некоторых из этих звёзд должны быть планеты земного типа, на которых могут возникнуть внеземные цивилизации.
• Предположительно, некоторые из этих цивилизаций должны открыть космические путешествия - технологию, которую человечество развивает в настоящее время.
• При любой практически оправданной скорости межзвёдных путешествий полная колонизация нашей галактики возможна в течение десятков миллионов лет, что является пренебрежимо малой величиной по сравнению с возрастом галактики.

Согласно парадоксу Ферми, в случае существования внеземной разумной жизни Земля давно уже должна была быть колонизирована или хотя бы посещена представителями других цивилизаций. Однако у нас нет убедительных доказательств подобных событий. Более того, все попытки обнаружить разумную жизнь за пределами нашей планеты пока что потерпели неудачу. В связи с этим, по словам Ферми, возникает один очень важный вопрос: «Куда все подевались?»

Великий фильтр

Теоретические попытки разрешить парадокс Ферми имеют два направления. Первое имеет своей целью показать, что планеты земного типа являются крайне редким явлением в нашей галактике - это так называемая «гипотеза уникальной Земли ».

Вторым направлением, частично пересекающимся с первым, является гипотеза Великого фильтра, выдвинутая Робином Хэнсоном. Согласно этой гипотезе, любая разумная жизнь является неустойчивой и в конце концов погибает из-за внешних причин или самоуничтожается.

Согласно этому направлению мысли, появление межзвёздной цивилизации требует следующих девяти стадий:

1. Возникновение «правильной» звёздной системы с потенциально обитаемыми планетами.
2. Появление на одной из обитаемых планет самовоспроизводящихся молекул (например, РНК).
3. Простая (прокариотическая) одноклеточная жизнь.
4. Сложная одноклеточная жизнь (археи и эукариоты).
5. Половое размножение.
6. Многоклеточная жизнь.
7. Животные со сложной центральной нервной системой, использующие инструменты.
8. Текущее состояние человечества.
9. Колонизация космоса.

Поскольку мы до сих пор не обнаружили признаков существования инопланетных цивилизаций, то очевидно, что одна из этих стадий является маловероятным событием. Если это не один из ранних шагов (то есть тех, которые мы уже прошли), то многие цивилизации должны были достичь уровня развития человечества. Однако поскольку ни одна из внеземных цивилизаций, согласно нашим наблюдениям, не достигла стадии 9, то фильтр ожидает нас в будущем и, следовательно, вероятность успешного достижения последней стадии развития и колонизации космоса человечеством весьма невелика. Хэнсон и его последователи теоретизируют, что в роли Великого фильтра может выступить техногенная катастрофа (например, ядерная война) или недостаток необходимых для развития межзвёздной цивилизации ресурсов - как, скажем, исчерпание планетарных запасов полезных ископаемых.

Впереди или позади?

Нетрудно догадаться, что каждая новая обнаруженная экзопланета, теоретически способная поддерживать жизнь, уменьшает правдоподобность гипотезы уникальной Земли и увеличивает правдоподобность гипотезы Великого фильтра. В этой ситуации главный вопрос звучит следующим образом: прошли ли мы уже через свой «Великий фильтр» или нам только предстоит это испытание?

Этот вопрос на самом деле не так прост, как кажется. С одной стороны, человечество успешно пережило взрывы супервулканов, падение метеоритов, несколько ледниковых периодов, десятки пандемий и две мировые войны. С другой - по историческим меркам мы только вчера обзвелись оружием массового поражения и начали опустошать энергетические запасы нашей планеты (то есть добывать нефть, газ и другие углеводороды в промышленных масштабах), так что нельзя исключать возможность самоуничтожения. Наконец, население Земли в целом растёт пугающими темпами и неизвестно, как долго наша планета сможет кормить всех желающих (так называемая «проблема Святого Матвея »).

Впрочем, неизвестно, способна ли на самом деле планета Kepler-186f поддерживать жизнь. В конце концов, она получает от своей звезды на 70% меньше тепла, чем Земля получает от Солнца; о её составе, структуре и атмосфере мы можем только строить предположения. Наконец, она может вращаться синхронно со своей звездой - в этом случае на планете отсутствует чередование дня и ночи, что существенно ухудшает шансы на возникновение жизни. Но если внеземная жизнь всё-таки возможна, нам стоит серьёзно задуматься о собственном будушем.

Новые данные дают дополнительные аргументы в пользу обитаемости экзопланет Kepler-62f и Kepler-186f. Скорее всего, их ось вращения не испытывает больших колебаний, а это означает стабильный климат. Такие выводы изложены в научной статье , опубликованной в издании Astronomical Journal Юйтун Шань (Yutong Shan) и Гунцзе Ли (Gongjie Li) из Гарвардского университета.

Напомним, что планета Kepler-62f долго оставалась самым близким к Земле по размеру миром в зоне обитаемости (то есть на таком расстоянии от звезды, что на поверхности вода может существовать в жидком состоянии). По диаметру она отличается от Земли лишь на 40%. Она расположена в 1200 световых годах от Земли в созвездии Лебедя. Как видно из названия, Kepler-62f является пятой по счёту открытой планетой звезды Kepler-62. (Напомним, что обозначения b, c и так далее присваиваются мирам в порядке открытия).

Мир Kepler-186f, открытый в 2014 году, потеснил Kepler-62f с первого места. Ещё бы, ведь радиус планеты всего на 10% больше, чем у земного шара. Она тоже находится в зоне обитаемости. По расчётам специалистов, родительская звезда, если наблюдать её с поверхности Kepler-186f в полдень, имеет такую же яркость, как привычное нам закатное солнце. При этом год на ней составляет 130 земных дней. К слову, находится планета в 500 световых годах от Земли в созвездии Лебедя.

Шань и Ли задались целью выяснить, насколько устойчива ось вращения этих планет. Колеблется ли она относительно плоскости орбиты или сохраняет постоянный угол? Если колеблется, то с каким размахом?

На что влияет этот параметр? Напомним, что именно наклон земной оси является причиной смены времён года. Он "виновен" в том, что одна и та же точка земной поверхности в разное время получает разное количество солнечных лучей. Земная ось колеблется с периодом примерно в десять тысяч лет: угол, который она составляет с перпендикуляром к плоскости орбиты, меняется от 22,1 до 24,5 градусов. Как хорошо известно палеоклиматологам, эта периодичность порождает соответствующий цикл .

Есть пример планеты, у которой упомянутый угол меняется очень значительно. Речь идёт о Марсе. И такое непостоянство климата стало одной из причин того, что превратилась в нынешнюю бесплодную пустыню, в которой учёные упорно и пока безуспешно разыскивают хотя бы .

"Марс находится в зоне обитаемости нашей Солнечной системы, но его осевой наклон очень неустойчив: от нуля до 60 градусов, - объясняет Ли в пресс-релизе . - Эта нестабильность, вероятно, способствовала и испарению поверхностных вод".

Почему это случилось с Марсом и не случилось с Землёй? Обе планеты действуют друг на друга своей гравитацией, к тому же на каждую из них влияет ещё Венера. Это вынуждает плоскость их орбит периодически колебаться. И у Марса этот период совпадает с периодом колебания оси вращения. Эти два движения находятся в резонансе , поэтому первое из них увеличивает амплитуду второго.

У Земли же благодаря наличию массивного спутника (Луны) период колебаний оси вращения иной, чем колебаний плоскости орбиты. Два движения не резонируют, и амплитуда первого из них остаётся небольшой.