мы одни во вселенной? Это один из самых больших вопросов, который мучает человечество с тех пор, как мы начали смотреть на звезды. Сегодня, благодаря научно-техническим достижениям, Мы не только знаем, что за пределами нашей солнечной системы находятся тысячи планет, но многие из них может напоминать — по крайней мере немного — Землю.
Открытие экзопланет произвел революцию в современной астрономииНо найти далекие миры недостаточно; главная цель — определить, может ли какой-либо из них гавань жизньВ этой статье мы расскажем, как ученые обнаруживают экзопланеты, что они ищут, чтобы определить их потенциальную пригодность для жизни, и на каком этапе мы сейчас находимся.
Что такое экзопланета и как ее обнаружить?
Un Экзопланета — это планета, вращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца., то есть он находится за пределами нашей солнечной системы. Для невооруженного глаза эти миры невидимы из-за огромная яркость ее звезд-хозяев, но астрономы разработали гениальные методы их обнаружения и даже изучения некоторых деталей их атмосферы.
Наиболее часто используется метод метод транзита, который состоит из наблюдать небольшие уменьшения яркости звезды когда планета проходит перед ней. Это уменьшение света указывает на то, что планета пересекает видимую поверхность своей звезды с нашей точки зрения и позволяет вывести его размер и орбиту.
Другим широко используемым методом является метод радиальная скорость, который измеряет, как звезда слегка колеблется из-за гравитационное притяжение планеты который вращается вокруг него. Эта техника позволяет вычислить минимальная масса экзопланеты.
Также используется гравитационное микролинзирование, который использует преимущества гравитационное воздействие массивного объекта, как звезда или планета, усилить свет от более далекой звездыЭтот метод оказался полезен для обнаружения планет, которые невозможно обнаружить другими методами.
Сочетание этих методов позволило идентифицировать более 5.200 экзопланет На сегодняшний день, согласно обновленным данным НАСА, от газовых гигантов, таких как Юпитер, до каменистых суперземель.
Что делает планету пригодной для жизни?
Возможность того, что планета сможет поддерживать жизнь в том виде, в котором мы ее знаем, зависит от различные факторыОдним из самых важных является то, что он находится в обитаемая зона своей звезды, также известной как «Зона Златовласки». Это регион, где температура допускает наличие жидкой воды на поверхности., при условии, что на планете имеется подходящая атмосфера.
Тем не менее, обитаемость Это зависит не только от расстояние до солнцаВажны и другие элементы, такие как:
- Стабильность звезды-хозяина: Очень активные или нестабильные звезды могут испускать большое количество вредного излучения.
- Состав атмосферы: атмосфера толстый может помочь регулировать температуру y защитить от космической радиации.
- Наличие магнитного поля: помогает защитить поверхность планеты против солнечного ветра и космических частиц.
- Возраст системы: на сколько больше старый, большая вероятность того, что жизнь имели время развиваться.
Планеты, подобные супер-Земли (более больше Земли но больше меньше Нептуна) и мини-Нептуны (с атмосферами) плотный) рассматриваются как интересные кандидаты хотя в нашей Солнечной системе нет планет с такими характеристиками.
Биосигнатуры: химические признаки жизни
После обнаружения планеты в обитаемой зоне следующим шагом является анализ ее атмосферы в поисках биосигнатуры, то есть газы или соединения, которые могут вырабатываться формами жизни.
Три основных биомаркера, известных как «триплет жизни» являются:
- Кислород (О2): Образуется в результате фотосинтеза на Земле., и поэтому считается сильный показатель жизни.
- Озон (О3): присутствует в атмосфере Земли, действует как фильтр ультрафиолетовых лучей и обычно живет в баланс с кислородом.
- Метан (CH4): производится процессами биологические и геологические, но его присутствие вместе с кислородом может быть показателем биологической активности.
Другие важные газы, которые можно обнаружить в атмосферах экзопланет: водяной пар, el диоксид углерода y el хлорметан, все они изучали через спектроскопический анализ с помощью современных космических телескопов.
Недавнее исследование предполагает, что низкий уровень углекислого газа в сочетании с присутствием озона может быть сильным доказательства наличия жидкой воды на поверхности планеты, которая увеличит его шансы на обитаемость.
Роль космических телескопов
Путь к обнаружению пригодных для жизни миров стал возможен во многом благодаря таким космическим миссиям, как:
- Кеплер: обнаружено более 2.600 экзопланет во время своей миссии многие — транзитным методом.
- TESS: Следуйте наследию Кеплера и ищите экзопланеты близкий к размеру Земли.
- Джеймс Уэбб (JWST): В настоящее время это телескоп более продвинутый для анализа атмосфер экзопланет с использованием инфракрасных спектров.
El JWST Он имеет такие инструменты, как НИРСпец y MIRI которые позволяют обнаружить состав атмосферы далеких экзопланет с большой точностью. Он сыграл ключевую роль в определении уровней водяного пара, углекислого газа e равномерные тепловые узоры.
Выдающиеся случаи потенциально обитаемых экзопланет
Вот некоторые из наиболее интересных миров, обнаруженных на данный момент:
- HD 20794 д: а супер земля В 20 световых годах от нас в созвездии Эридана, обнаружен HARPS и подтвержден ESPRESSO.
- Проксима д: расположен на ближайшей к Солнечной системе звезде, имеет масса меньше Земли и также был обнаружен ESPRESSO.
- Траппистская система-1: всего в 40 световых годах отсюда, содержит семь планет размером с Землю, con три в жилой зонеЭто одна из главных целей телескопа Джеймса Уэбба из-за ее близости и орбитальных условий.
- HD 85512 б: его атмосфера имеет низкий уровень углекислого газа, адекватная температура (25ºC) и высокое присутствие кислорода, что делает его прекрасным кандидатом для существования жизни.
Цвет инопланетной растительности и другие косвенные признаки
Не все дело в газах. Ученые также изучали возможности идентификации инопланетная растительность анализируя отраженный свет. На Земле, например, хлорофилл отражает больше в ближнем инфракрасном диапазоне, генерируя вызов «красная линия». Обнаружить эту закономерность на другой планете это может быть испытанием фотобиологическая жизнь.
El звездный тип Это также играет определенную роль: у более холодных звезд (типа M) растительность могла эволюционировать и стать более темной, даже черной, чтобы лучше поглощать инфракрасное излучение, тогда как у более горячих звезд (типа F) она могла иметь красноватые или оранжевые тона.
Текущие ограничения и предстоящие достижения
Хотя достижения в обнаружении и анализе значительны, Мы до сих пор не можем подтвердить существование жизни на других планетах.. Хотя мы можем измерить атмосферу, температуру или массу, Пока нет возможности путешествовать напрямую в эти миры. и не посылать зонды для их детального изучения.
La современная астробиология работает на шансы, а не определенности. Поэтому разрабатываются новые миссии и проекты, такие как:
- Обсерватория обитаемых миров (HWO): разрабатывается НАСА для непосредственного изучения около 25 кандидатов на роль экзоземель.
- ЖИЗНЬ Проект: европейский космический интерферометр, который будет анализировать обитаемость каменистых экзопланет.
- Прорыв Starshot: предлагает отправить сверхбыстрые зонды к Проксиме Центавра для изучения ее планет на месте.
Хотя мы все еще далеки от того, чтобы ступить на землю за пределами Солнечной системы, Возможность искать жизнь отсюда — это развивающаяся реальность.Благодаря телескопам, таким как «Уэбб», мы приближаемся к определению того, разделяем ли мы эту вселенную с другими формами жизни.
От первых открытий в 90-х годах и до наших дней, Мы достигли прогресса в обнаружении далеких планет и анализе ключевых аспектов существования жизни.. Химические сигналы, тепловые модели, цвет растительности или атмосферные ветры Они открывают новое окно для идентификации миров, потенциально способных содержать жизнь. Это знание может стать первым шагом к пониманию того, одиноки ли мы в этой космической необъятности.
