Всяка година космическите изследователи използват телескопи, за да открият голям брой екзопланети, повечето от които са безжизнени скалисти маси, които се намират близо до далечни и неизследвани звезди. Въпреки това можете да намерите и доста интересни екземпляри, чийто произход и характеристики астрофизиците понякога не могат да обяснят. Тези екзопланети са земни, което означава, че са много подобни на нашата планета, но в по-голямата си част не са подходящи за живот.
През 2016 г. астрофизици от Европейската южна обсерватория откриха и потвърдиха наличието на земеподобна планета, обикаляща около Проксима Кентавър (най-близката звезда до нашата Слънчева система). Те откриха, че Poxima b се движи в обитаемата зона на Proxima Centauri. Оттогава са направени много изследвания и са анализирани много сценарии. Беше наречен условно обитаем, поради предполагаемите положителни възможности за жизнения цикъл на планетата.
И така, с помощта на определен климатичен софтуер, изследователски екип, ръководен от Антъни Д. Дел Джинио от Института за космически изследвания. Goddard NASA в САЩ призна, че планетата е мигрирала от покрайнините на системата, където се е намирала в момента, когато родителската звезда е образувала мощни изригвания в близките околности. Или може би планетата е имала много вода на повърхността, която е била загубена до 90% поради мощното излъчване на нейната родна звезда, но известно количество вода все още е било запазено за възможността за живот.
По време на изследването експертите са използвали динамичен модел на океана, което позволява да се разширят възможните сценарии, при които планетата може да бъде обитаема. В момента учените признават, че Proxima b и други екзопланети, които обикалят около M джуджета, могат да бъдат обитаеми, дори ако техните родителски звезди са много активни.
Учените наскоро откриха „супер-Земя“, подобна на планетата Вулкан, родината на героя от Междузвездни войни Мистър Спок. Тя, както и в сценария на филма, е част от тройна звездна система. Една планета в тази система е 40 Адриан, най-ранната открита. Има и звезда, подобна на слънцето, и тази мистериозна планета. Подобен е на Земята, но масата му е 8 пъти по-голяма. Той прави пълна обиколка около звездата за 42 земни дни.
Температурата на „супер-Земята“ е по-висока от тази на нашата планета, но все още е подходяща за живот. Цивилизацията може да съществува и да процъфтява на Вулкан. Звездата на тази планета е много подобна по характер и нива на магнитна и изригваща активност на нашето Слънце. Учените планират да продължат да наблюдават Вулкан, за да видят дали има живот на него.
Kepler-16b е планета, реален аналог на планетата Татуин от популярния филм „Междузвездни войни“. Това име е дадено, защото е една от малкото екзопланети, открити от учени, които обикалят около двойна звездна система. Размерът му е 105 пъти по-голям от размера на Земята, а радиусът му е 8,5 пъти по-голям. Атмосферата му съдържа водород, метан и малко количество хелий. Kepler-16b се намира на 200 s.l. от Земята и се завърта напълно около двете си звезди за 627 дни по стандартите на нашата планета. Тази планета изглежда като Татуин, но не може да поддържа живот.
Земни екзопланети с изключително ниски и най-високи температури
OGLE-2016-BLG-1195Lb, или с други думи Ice Planet, е специална с това, че температурата може да варира от -220 до -186*C. Намира се на разстояние 13 хиляди светлинни години от нашата Слънчева система. Той беше открит с помощта на микролещи, той се движеше около звездата си и яркостта му намаля за кратко време. Смята се, че се състои от вода. С подходящото технологично оборудване в бъдеще учените ще могат да разберат дали там може да има живот.
Kepler-10b е най-малката намерена екзопланета и се смята, че има океани от течна лава на повърхността си. Намира се на 560 с.л. от нашата планета. Това е първата скалиста планета, открита извън Слънчевата система. Температурата на повърхността достига 1400 *C. Тоест повърхностната скала се топи, запълва големи площи и образува океани от лава. Има висока структурна плътност и затова се предполага, че Kepler-10b има много желязо, поради което горещата лава е яркочервена.
KELT-9b - Тази планета се счита за най-горещата екзопланета сред тези, които са били открити. Температурата му е толкова висока, че изгаря собствената си маса. Намира се на разстояние 650 светлинни години и винаги е обърнато с определена страна към своята звезда. Размерът му е 3 пъти по-голям от Юпитер, той е газов гигант, температурата е регистрирана при 4315 * C. За сравнение температурата на повърхността на Слънцето е 5505 *C. Учените предполагат, че скоро ще изчезне, напълно изгаряйки.
Екзопланети от земен тип, подходящи за живот и много подобни на него
GJ 1214b е водна планета, нейният размер е 3 пъти по-голям от размера на Земята. Намира се на 42 светлинни години от Слънчевата система. За сравнение, цялата вода на Земята заема само 0,05% от масата на планетата, а в GJ 1214b масата на водата е 10% от цялата й маса. Според учените на тази планета има океани с дълбочина до 1600 км. Във водния стълб на тази планета може да се крият милиони същества.
TrES-2b е най-тъмната планета от всички намерени екзопланети. Той може да отразява по-малко от 1% от светлината от своята звезда, която достига до него. Открит е напълно случайно, защото е черен като въглен. Намира се на 750 с.л. от слънчевата система. Атмосферата на планетата съдържа изпарен натриев, калиев и титанов оксид. Това може да е причината за отразяващата му способност. В действителност обаче не е възможно да се обясни подобно явление и дори на него да има цивилизация, такава характеристика няма да позволи да бъде открита.
Земни екзопланети с необичайни явления, които остават загадка за учените
55 Рак e е планета, чиято определена страна винаги е обърната към нейната звезда и следователно водата на повърхността на планетата е както течност, така и газ. 55 Cancri e се намира 25 пъти по-близо до родителската си звезда, отколкото Меркурий до Слънцето, а пълното въртене отнема 18 часа. Масата на планетата превишава тази на Земята 7,8 пъти, а радиусът й - 2 пъти.
На намерената планета CoRoT-7b има скалист сняг. Температурата на една повърхност, винаги обърната към звездата, беше средно 2200 * C, но противоположната повърхност беше -210 * C. Лавата от обърнатата страна се нагрява и се изпарява, което води до образуването на масивни скални облаци, които се кондензират от противоположната страна, което води до падане на камъни на повърхността.
HD 189733b – планетата се намира на 63 s.l. от Земята. На тази екзопланета скоростта на вятъра достига 8700 км/ч, а горещите стъклени частици, които се произвеждат от атмосферата от силициев диоксид, не падат на повърхността, а летят хоризонтално във всички посоки, разрязвайки всичко, което им се изпречи на пътя, и след което пада на повърхността на планетата.
PSR J1719-1438 b – планета от диаманти. Разположен на 4 хил. с.л. от слънчевата система. Тя е 5 пъти по-голяма в диаметър от Земята. Мощна гравитационна сила и определено налягане превърнаха планетата в солиден огромен диамант.
Можете да загубите бройката колко пъти сме чували фразата, че „учените са открили първата наистина подобна на Земята екзопланета“. Към днешна дата астрономите са успели да определят наличието на повече от 2000 различни екзопланети, така че не е изненадващо, че сред тях има такива, които всъщност са подобни на Земята в една или друга степен. Въпреки това, колко от тези подобни на Земята екзопланети всъщност биха могли да бъдат обитаеми?
Подобни твърдения някога бяха направени по отношение на Tau Ceti e и Kepler 186f, които също бяха кръстени като близнаци на Земята. Тези екзопланети обаче не се отличават с нищо забележително и изобщо не приличат на Земята, както бихме искали.
Един от начините да се определи доколко една планета може да бъде обитаема е чрез нещо, наречено Индекс на сходство на Земята (ESI). Този показател се изчислява въз основа на радиуса на екзопланетата, нейната плътност, повърхностна температура и данни за параболична скорост - минималната скорост, която трябва да се придаде на обект, за да преодолее гравитационното привличане на определено небесно тяло. Индексът на сходство със Земята варира от 0 до 1 и всяка планета с индекс по-голям от 0,8 може да се счита за „подобна на Земята“. В нашата Слънчева система, например, Марс има ESI от 0,64 (същото като екзопланетата Kepler 186f), докато Венера има ESI от 0,78 (същото като Tau Ceti e).
По-долу разглеждаме пет планети, които най-добре отговарят на описанието „Земен близнак“ въз основа на техните ESI резултати.
Екзопланетата Kepler 438b има най-високия индекс ESI сред всички известни екзопланети в момента. Тя е 0,88. Открита през 2015 г., планетата обикаля около звезда червено джудже (много по-малка и по-хладна от нашето Слънце) и има радиус само с 12 процента по-голям от този на Земята. Самата звезда се намира на приблизително 470 светлинни години от Земята. Планетата прави пълно завъртане за 35 дни. Намира се в обитаемата зона - пространство в нейната система, където не е твърде горещо и в същото време не е твърде студено, за да поддържа наличието на течна вода на повърхността на планетата.
Както при други открити екзопланети, обикалящи около малки звезди, масата на тази екзопланета не е проучена. Въпреки това, ако тази планета има скалиста повърхност, тогава нейната маса може да бъде само 1,4 пъти по-голяма от тази на Земята, а температурата на повърхността варира от 0 до 60 градуса по Целзий. Както и да е, индексът ESI не е най-добрият метод за определяне на обитаемостта на планетите. Учените наскоро направиха наблюдения и установиха, че родната звезда на планетата, Кеплер 438b, редовно изпитва много мощни емисии на радиация, което в крайна сметка може да направи тази планета напълно необитаема.
Индексът ESI на планетата Gliese 667Cc е 0,85. Планетата е открита през 2011 г. Той обикаля около червеното джудже Gliese 667 в тройна звездна система, разположена "само" на 24 светлинни години от Земята. Екзопланетата беше открита благодарение на измервания на радиалната скорост, в резултат на което учените установиха, че в движението на звездата възникват някои колебания, причинени от гравитационното влияние на планетата, разположена близо до нея.
Приблизителната маса на екзопланетата е 3,8 пъти масата на Земята, но учените нямат представа колко голям е Gliese 667Cc. Това не може да се определи, тъй като планетата не минава пред звездата, което би позволило да се изчисли нейният радиус. Орбиталният период на Gliese 667Cc е 28 дни. Той се намира в обитаемата зона на хладната си звезда, което от своя страна позволява на учените да предположат, че температурата на повърхността му е около 5 градуса по Целзий.
Кеплер 442b
Планетата Кеплер 442b, с радиус 1,3 пъти по-голям от този на Земята и ESI от 0,84, беше открита през 2015 г. Той обикаля около звезда, която е по-студена от Слънцето и е на около 1100 светлинни години. Орбиталният му период е 112 дни, което предполага, че се намира в обитаемата зона на своята звезда. Температурите на повърхността на планетата обаче могат да паднат до -40 градуса по Целзий. За сравнение, температурата на полюсите на Марс през зимата може да падне до -125 градуса. Отново, масата на тази екзопланета е неизвестна. Но ако има скалиста повърхност, тогава масата му може да бъде 2,3 пъти по-голяма от масата на Земята.
Две планети с ESI индекси съответно 0,83 и 0,67 бяха открити от космическия телескоп Kepler през 2013 г., когато преминаха срещу звездата си домакин. Самата звезда се намира на около 1200 светлинни години от нас и е малко по-хладна от Слънцето. С планетарни радиуси 1,6 пъти и 1,4 пъти земните, техните орбитални периоди са съответно 122 и 267 дни, което предполага, че и двете са в обитаемата зона.
Подобно на повечето други планети, открити от телескопа Кеплер, масата на тези екзопланети остава неизвестна, но учените изчисляват, че и в двата случая тя е около 30 пъти по-голяма от тази на Земята. Температурата на всяка от планетите може да поддържа наличието на вода в течна форма. Вярно е, че всичко ще зависи от състава на атмосферата, която имат.
Kepler 452b, с ESI от 0,84, беше открита през 2015 г. и беше първата потенциално подобна на Земята планета, открита в обитаемата зона, обикаляща около звезда, подобна на нашето Слънце. Радиусът на планетата е приблизително 1,6 пъти по-голям от радиуса на Земята. Планетата завършва пълна революция около родната си звезда, която се намира на приблизително 1400 светлинни години от нас, за 385 дни. Тъй като звездата е твърде далеч и светлината й не е много ярка, учените не могат да измерят гравитационното влияние на Kepler 452b и в резултат на това да разберат масата на планетата. Има само предположение, според което масата на екзопланетата е приблизително 5 пъти по-голяма от масата на Земята. В същото време температурата на повърхността му, според груби оценки, може да варира от -20 до +10 градуса по Целзий.
От всичко това следва, че дори най-подобните на Земята планети, в зависимост от активността на техните звезди-домакин, които може да са много различни от Слънцето, може да не са в състояние да поддържат живот. Други планети от своя страна имат изключително различни размери и повърхностни температури от тези на Земята. Въпреки това, като се има предвид повишената активност през последните години в търсенето на нови екзопланети, не можем да изключим възможността сред откритите все пак да срещнем планета с маса, размер, орбита, подобна на Земята, и звезда, подобна на Слънцето, около която орбити.
GJ 1132b, както си го представя художникът
Общество Макс Планк
Астрономи от Обединеното кралство, Швеция, Германия и Италия за първи път откриха следи от атмосфера около екзопланета, подобна на Земята. Въпреки че съставът му не може да бъде точно определен, според авторите спектралните му характеристики се описват добре от смес от вода и метан. Преди това астрономите наблюдаваха атмосферата само на много по-големи обекти - горещи Юпитери. GJ 1132b има маса 1,6 пъти по-голяма от тази на Земята, а радиусът му е 1,4 пъти по-голям от този на Земята. Проучването е публикувано в Астрономическият вестник, накратко за това в прессъобщението на обществото Макс Планк.
Към днешна дата са открити около три хиляди екзопланети. Повечето от тях са гигантски обекти с маса от порядъка на масата на Юпитер или повече. Но от гледна точка на възможността за съществуване на живот обещаващи са планетите от земен тип, които са много по-трудни за откриване.
Има два основни метода за търсене на екзопланети – Доплеровото изместване и транзитният метод. Първият от тях се основава на факта, че гравитацията на екзопланета кара звездата да променя скоростта си по време на въртене; от гледна точка на земен наблюдател тя се движи или по-бързо, или по-бавно. Това се отразява на позицията на спектралните линии на звездата. Вторият метод се основава на факта, че когато екзопланета преминава пред диска на звездата, нейната светимост намалява. Само вторият метод дава възможност да се определят характерните размери на планетата и да се научи нещо за нейната атмосфера.
За малките планети атмосферните изследвания са ограничени от разделителната способност на телескопа. Наблюденията с помощта на Хъбъл досега не са открили надеждно никакви ясно изразени спектрални характеристики в атмосферите на подобни на Земята екзопланети.
Авторите на новата работа избраха за обект на изследване транзитна екзопланета от земен тип, разположена сравнително близо - на 39 светлинни години от Земята. Той обикаля около червеното джудже GJ 1132, разположено в съзвездието Вела. Планетата е открита сравнително наскоро - преди две години и според откривателите може да има атмосфера. В същото време равновесната температура на повърхността му е 600 Келвина, така че не е подходящ за живот.
Видим радиус на екзопланетата в различни спектрални диапазони
Джон Саутуърт и др. / The Astronomical Journal, 2017
Изследователите направиха подробни наблюдения на девет транзита на екзопланетата пред диска на звездата с помощта на 2,2-метровия телескоп в Южноевропейската обсерватория (Чили). Астрономите анализираха всеки транзит в седем различни спектрални диапазона: четири оптични и три инфрачервени. За всеки диапазон изследователите оценяват видимия диаметър на екзопланетата.
Оказа се, че видимият диаметър в един от инфрачервените диапазони надвишава диаметъра, получен от оптични наблюдения със статистическа значимост четири сигма. Според авторите това показва уверено откриване на атмосферата на екзопланетата. Астрономите отбелязват, че непрозрачността на атмосферата за инфрачервено лъчение може да се обясни с наличието на вода, метан или други вещества в нея.
Астрономите отбелязват, че откриването на атмосфера около червено джудже е важен резултат. Много изследвания показват, че червените джуджета са твърде активни и изригванията на повърхността им могат напълно да пометат атмосферата на екзопланетите, правейки ги необитаеми. GJ 1132b служи като контрапример за подобни твърдения. Планетата се намира само на два милиона километра от звездата, а орбиталният й период е 1,6 дни.
Червените джуджета включват звезди и , в чиито обитаеми зони наскоро бяха открити екзопланети от земен тип. Възможността за съществуване на живот върху тях от учени.
Владимир Королев
НЮ ЙОРК, 25 август. /кор. ТАСС Алексей Качалин/. Астрономи откриха най-близката планета до нашата слънчева система (екзопланета), подобна на Земята и подходяща за живот. Става дума за Проксима Б, която обикаля около звездата Проксима Кентавър. Основните открития на учените са публикувани на уебсайта на сп. Nature.
По-близки екзопланети няма и не може да има
Екип, ръководен от Гилем Англада-Ескюде от Университета Куин Мери в Лондон, заключи, че това е най-близката планета до Земята, подходяща за съществуването на органичен живот под една или друга форма. "Добрата новина е, че тя (планетата) е близо. Да си в съседство обаче не е просто нещо хубаво, това е сбъдната мечта за астрономите, които искат да продължат да наблюдават обекта", каза съавторът Ансгар Райнерс .
„Това не е само най-близката от вече откритите земни планети, но също така, вероятно, най-близката до нас планета извън Слънчевата система, която вече е била открита или ще бъде открита. Няма звезда, която да е разположена по-близо (от Проксима Кентавър ) към слънчевата система, съответно планетата (тази звезда) се намира най-близо до слънчевата система“, обясни Anglada-Escudé.
Относително подобен на Земята
Проксима B се намира само на 4,2 светлинни години от Слънчевата система или 266 000 пъти разстоянието между Земята и Слънцето. Досега за най-близки до нас планети се смятаха тези, които обикалят около звездата TRAPPIST-1 (червено джудже). Намира се на 40 светлинни години от Земята.
Проксима B достига 1,3 пъти нашата маса и обикаля около звездата си за 11,2 дни. Разстоянието между планетата и нейната звезда достига само 5% от разстоянието между Земята и Слънцето. Проксима Кентавър обаче е много по-хладна от нашата звезда, така че относителната й близост не изключва наличието на течна вода на повърхността на Проксима Б.
Учените допускат съществуването на атмосфера на планетата и оценяват температурата на въздуха на повърхността й на 30-40 градуса. Без атмосферата тази цифра би била 28,9-40 градуса под нулата.
Неблагоприятен фактор
Въпреки това, наред с благоприятните фактори, Proxima B има и неблагоприятни фактори. По този начин изследователите смятат, че нивото на ултравиолетова и радиационна радиация, на която е изложена планетата, е 100 пъти по-силно, отколкото на Земята.
Учените смятат, че би било препоръчително да се „проведат допълнителни изследвания на небесното тяло с помощта на спектроскопия с висока разделителна способност и директни наблюдения през следващите десетилетия, както и чрез (безпилотни) експедиции през следващите векове“. Преди това, благодарение на информацията, предадена на Земята от телескопа Kepler, бяха открити повече от хиляда екзопланети в нашата галактика - Млечния път - принадлежащи към системи, образувани около стотици звезди. НАСА очаква, че нови данни за тях ще бъдат получени с помощта на телескопа Джеймс Уеб, който трябва да излезе в орбита през 2018 г.
