namlangan tuproq

2020-yil yanvar oyida NASA TESS kosmik apparati taxminan 100 yorug‘lik yili uzoqlikdagi yulduz atrofida aylanib yuruvchi o‘zining yashashga yaroqli Yer o‘lchamidagi birinchi ekzosayyorasini topgani haqida xabar berdi.

Sayyora bir qismidir TOI 700 tizimi (TOI TESSni anglatadi Qiziqish ob'ektlari) - kichik, nisbatan sovuq yulduz, ya'ni "Oltin baliq" yulduz turkumidagi M spektral sinfining mittisi bo'lib, u bizning Quyoshimiz massasi va hajmining atigi 40% ni va uning yuzasi haroratining yarmini tashkil qiladi.

Ob'ekt nomi TOI 700 d va uning markazi atrofida aylanuvchi uchta sayyoradan biri, undan eng uzoqda joylashgan boʻlib, har 37 kunda bir yulduz atrofida yoʻl oʻtadi. U TOI 700 dan shunday masofada joylashganki, nazariy jihatdan yashashga yaroqli zonada joylashgan suyuq suvni suvda ushlab turish imkoniyatiga ega. U bizning Quyoshimiz Yerga beradigan energiyaning taxminan 86 foizini oladi.

Biroq, tadqiqotchilar tomonidan Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) ma'lumotlaridan foydalangan holda yaratilgan ekologik simulyatsiyalar TOI 700 d o'zini Yerdan juda boshqacha tutishi mumkinligini ko'rsatdi. U o‘z yulduzi bilan hamohang ravishda aylangani uchun (sayyoraning bir tomoni doimo kunduzi, ikkinchi tomoni zulmatda bo‘ladi), bulutlarning paydo bo‘lishi va shamolning esishi biz uchun biroz ekzotik bo‘lishi mumkin.

1. Yer va TOI 700 d ni taqqoslash, ekzosayyorada Yerning qit'alar tizimini vizualizatsiya qilish

Astronomlar o‘zlarining kashfiyotlarini NASA yordamida tasdiqladilar. Spitzer kosmik teleskopiendigina faoliyatini yakunlagan. Toi 700 dastlab ancha issiqroq deb noto‘g‘ri tasniflangan va bu astronomlarning uch sayyora bir-biriga juda yaqin va shuning uchun hayotni qo‘llab-quvvatlash uchun juda issiq ekanligiga ishonishlariga sabab bo‘lgan.

Bu haqda Chikago universiteti jamoasi a’zosi Emili Gilbert kashfiyot taqdimoti chog‘ida aytdi. -

Tadqiqotchilar kelgusida kabi vositalarni umid qilmoqdalar Jeyms Uebb kosmik teleskopiNASA 2021-yilda koinotga joylashtirishni rejalashtirayotgani, ular sayyoralarda atmosfera bor-yo‘qligini aniqlashlari va uning tarkibini o‘rganishlari mumkin bo‘ladi.

Tadqiqotchilar kompyuter dasturidan foydalanganlar gipotetik iqlim modellashtirish sayyora TOI 700 d. Uning atmosferasida qanday gazlar bo'lishi mumkinligi hali ma'lum emasligi sababli, turli xil variantlar va stsenariylar, jumladan, zamonaviy Yer atmosferasini (77% azot, 21% kislorod, metan va karbonat angidrid) qabul qiladigan variantlar sinovdan o'tkazildi. ehtimol tarkibi Yer atmosferasi 2,7 milliard yil oldin (asosan metan va karbonat angidrid) va hatto Mars atmosferasi (ko'p karbonat angidrid), ehtimol u erda 3,5 milliard yil oldin mavjud bo'lgan.

Ushbu modellardan ma'lum bo'lishicha, agar TOI 700 d atmosferasida metan, karbonat angidrid yoki suv bug'lari birikmasi bo'lsa, sayyorada yashash uchun qulay bo'lishi mumkin. Endi jamoa ushbu farazlarni yuqorida tilga olingan Webb teleskopi yordamida tasdiqlashi kerak.

Shu bilan birga, NASA tomonidan o‘tkazilgan iqlim simulyatsiyalari Yer atmosferasi ham, gaz bosimi ham uning yuzasida suyuq suvni ushlab turish uchun yetarli emasligini ko‘rsatadi. Agar biz TOI 700 d ga Yerdagi kabi bir xil miqdordagi issiqxona gazlarini joylashtirsak, sirt harorati hali ham noldan past bo'ladi.

Barcha ishtirokchi jamoalar tomonidan o'tkazilgan simulyatsiyalar shuni ko'rsatadiki, TOI 700 kabi kichik va qorong'u yulduzlar atrofidagi sayyoralar iqlimi biz Yerda boshdan kechirayotganimizdan juda farq qiladi.

Qiziqarli yangiliklar

Ekzosayyoralar yoki Quyosh sistemasi atrofida aylanadigan sayyoralar haqida biz bilgan narsalarning aksariyati koinotdan keladi. U 2009 yildan 2018 yilgacha osmonni skanerladi va Quyosh tizimimizdan tashqarida 2600 dan ortiq sayyoralarni topdi.

Keyin NASA kashfiyot estafetasini 2-yil aprel oyida o‘zining birinchi yilida koinotga uchirilgan TESS(2018) zondiga, shuningdek, ushbu turdagi tasdiqlanmagan to‘qqiz yuzta ob’ektga topshirdi. Astronomlarga noma'lum bo'lgan sayyoralarni izlashda, rasadxona 200 XNUMXni etarlicha ko'rgan holda butun osmonni aylanib chiqadi. eng yorqin yulduzlar.

2. Ekzosayyoralarni tadqiq qilish uchun tranzit sun'iy yo'ldosh

TESS bir qator keng burchakli kamera tizimlaridan foydalanadi. U kichik sayyoralarning katta guruhining massasi, hajmi, zichligi va orbitasini o'rganishga qodir. Sun'iy yo'ldosh usul bo'yicha ishlaydi yorqinlik pasayishlarini masofadan qidirish potentsialga ishora qiladi sayyora tranzitlari - orbitadagi jismlarning ota-ona yulduzlarining yuzlari oldida o'tishi.

So'nggi bir necha oy ichida bir qator juda qiziqarli kashfiyotlar bo'ldi, qisman hali nisbatan yangi kosmik observatoriya tufayli, qisman boshqa asboblar, jumladan, erdagi asboblar yordamida. Erning egizaklari bilan uchrashuvimizdan bir necha hafta oldin, xuddi Yulduzli urushlar filmidagi Tatuin singari, ikkita quyosh atrofida aylanadigan sayyora kashf etilgani haqida xabarlar tarqaldi!

TOI sayyorasi 1338 b XNUMX yorug'lik yili uzoqlikda, Rassom yulduz turkumida topilgan. Uning o'lchami Neptun va Saturn o'lchamlari orasida. Ob'ekt o'z yulduzlarining muntazam o'zaro tutilishini boshdan kechiradi. Ular bir-birining atrofida o'n besh kunlik tsiklda aylanadi, biri bizning Quyoshdan bir oz kattaroq, ikkinchisi esa ancha kichikroq.

2019-yil iyun oyida bizning koinot hovlimizda tom ma'noda ikkita yer tipidagi sayyora topilgani haqida ma'lumot paydo bo'ldi. Bu haqda Astronomy and Astrophysics jurnalida chop etilgan maqolada aytiladi. Ikkala sayt ham suv paydo bo'lishi mumkin bo'lgan ideal zonada joylashgan. Ular, ehtimol, toshli sirtga ega va Quyosh atrofida aylanishadi Tigarden yulduzi (3), Yerdan atigi 12,5 yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan.

- dedi kashfiyotning asosiy muallifi, Mattias Zexmeister, Germaniyaning Gettingen universiteti Astrofizika instituti ilmiy xodimi. -

3. Teegarden yulduz tizimi, vizualizatsiya

O'z navbatida, o'tgan iyul oyida TESS tomonidan kashf etilgan qiziqarli noma'lum dunyolar atrofida aylanadi UCAC yulduzlari4 191-004642, Yerdan yetmish uch yorug'lik yili.

Xost yulduzli sayyora tizimi, endi shunday etiketlangan TOI 270, kamida uchta sayyorani o'z ichiga oladi. Ulardan biri, TOI 270 p, Yerdan bir oz kattaroq, qolgan ikkitasi mini-Neptun bo'lib, bizning quyosh sistemamizda mavjud bo'lmagan sayyoralar sinfiga mansub. Yulduz sovuq va unchalik yorqin emas, Quyoshnikidan taxminan 40% kichikroq va massasi kamroq. Uning sirt harorati bizning yulduz hamrohimiznikidan uchdan ikki baravar issiqroq.

TOI 270 quyosh tizimi Rassom yulduz turkumida joylashgan. Uni tashkil etuvchi sayyoralar yulduzga shu qadar yaqin orbitada joylashganki, ularning orbitalari Yupiterning hamroh sun’iy yo‘ldosh tizimiga sig‘ishi mumkin (4).

4. TOI 270 tizimini Yupiter tizimi bilan solishtirish

Ushbu tizimni keyingi tadqiq qilish qo'shimcha sayyoralarni aniqlashi mumkin. Quyoshdan TOI 270 d dan uzoqroqda aylanib yurganlar suyuq suvni ushlab turish va oxir-oqibat hayotni keltirib chiqaradigan darajada sovuq bo'lishi mumkin.

TESS yaqindan ko'rib chiqishga arziydi

Kichkina ekzosayyoralarning nisbatan ko'p kashfiyoti bo'lishiga qaramay, ularning asosiy yulduzlari 600 dan 3 metrgacha masofada joylashgan. Yerdan yorug'lik yillari, batafsil kuzatish uchun juda uzoq va juda qorong'i.

Keplerdan farqli o'laroq, TESSning asosiy maqsadi quyoshning eng yaqin qo'shnilari atrofida hozir va keyinroq boshqa asboblar yordamida kuzatish uchun etarlicha yorqin bo'lgan sayyoralarni topishdir. 2018 yilning aprelidan hozirgacha TESS allaqachon kashf etilgan 1500 dan ortiq nomzod sayyoralar. Ularning aksariyati Yerdan ikki baravar kattaroq va orbitaga chiqish uchun o'n kundan kamroq vaqt ketadi. Natijada ular bizning sayyoramizdan ko'ra ko'proq issiqlik oladilar va ular yuzasida suyuq suv mavjud bo'lishi uchun juda issiq.

Bu ekzosayyoraning yashashga yaroqli bo'lishi uchun zarur bo'lgan suyuq suvdir. U bir-biri bilan o'zaro ta'sir qila oladigan kimyoviy moddalar uchun ko'payish joyi bo'lib xizmat qiladi.

Nazariy jihatdan, ekzotik hayot shakllari yuqori bosim yoki juda yuqori harorat sharoitida mavjud bo'lishi mumkin, deb ishoniladi - bu gidrotermal teshiklar yaqinida topilgan ekstremofillar yoki G'arbiy Antarktika muz qatlami ostida deyarli bir kilometr yashiringan mikroblar kabi.

Biroq, bunday organizmlarning kashf etilishi odamlarning o'zlari yashaydigan ekstremal sharoitlarni to'g'ridan-to'g'ri o'rganish imkoniyatiga ega bo'lganligi tufayli mumkin bo'ldi. Afsuski, ularni chuqur kosmosda, ayniqsa ko'p yorug'lik yillari masofasidan aniqlab bo'lmadi.

Quyosh sistemamizdan tashqarida hayot va hatto yashashni izlash hali ham butunlay uzoqdan kuzatishga bog'liq. Hayot uchun potentsial qulay sharoitlarni yaratadigan ko'rinadigan suyuq suv sathlari yuqoridagi atmosfera bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin, bu esa yerga asoslangan teleskoplar bilan ko'rinadigan masofadan aniqlanadigan biosignaturelarni yaratadi. Bular Yerdan ma'lum bo'lgan gaz kompozitsiyalari (kislorod, ozon, metan, karbonat angidrid va suv bug'lari) yoki qadimgi Yer atmosferasining tarkibiy qismlari, masalan, 2,7 milliard yil oldin (asosan metan va karbonat angidrid, lekin kislorod emas) bo'lishi mumkin. ).

"To'g'ri" joyni va u erda yashaydigan sayyorani izlash

51 yilda 1995 Pegasi b topilganidan beri XNUMX dan ortiq ekzosayyoralar aniqlangan. Bugungi kunda biz aniq bilamizki, bizning galaktikamiz va koinotdagi yulduzlarning aksariyati sayyoralar tizimlari bilan o'ralgan. Ammo topilgan bir necha o'nlab ekzosayyoralar potentsial yashashga yaroqli dunyolardir.

Ekzosayyorani nima yashashga yaroqli qiladi?

Asosiy shart - sirtda allaqachon aytib o'tilgan suyuq suv. Buning mumkin bo'lishi uchun biz birinchi navbatda bu qattiq sirtga muhtojmiz, ya'ni. toshloq yerBiroq shu bilan birga atmosfera, va bosim hosil qilish va suvning haroratiga ta'sir qilish uchun etarlicha zich.

Sizga ham kerak o'ng yulduzbu sayyorada juda ko'p radiatsiya chiqarmaydi, atmosferani uchirib yuboradi va tirik organizmlarni yo'q qiladi. Har bir yulduz, shu jumladan bizning Quyoshimiz ham doimiy ravishda katta dozalarda nurlanish chiqaradi, shuning uchun hayotning mavjudligi uchun undan o'zini himoya qilish, shubhasiz, foydali bo'ladi. magnit maydonYerning suyuq metall yadrosi tomonidan ishlab chiqarilgan.

Biroq, hayotni radiatsiyadan himoya qilishning boshqa mexanizmlari bo'lishi mumkinligi sababli, bu zaruriy shart emas, balki faqat kerakli elementdir.

An'anaga ko'ra, astronomlar qiziqadi hayot zonalari (ekosferalar) yulduz tizimlarida. Bular yulduzlar atrofidagi hududlar bo'lib, u erda hukmron harorat suvning doimo qaynashi yoki muzlashiga to'sqinlik qiladi. Bu soha haqida tez-tez gapiriladi. "Zlatovlaski zonasi"chunki "hayot uchun to'g'ri", bu mashhur bolalar ertakining motivlariga ishora qiladi (5).

5. Yulduz atrofidagi hayot zonasi

Va ekzosayyoralar haqida hozirgacha nima bilamiz?

Bugungi kunga qadar qilingan kashfiyotlar shuni ko'rsatadiki, sayyoralar tizimlarining xilma-xilligi juda va juda katta. Taxminan o'ttiz yil oldin biz bilgan yagona sayyoralar quyosh tizimida edi, shuning uchun biz kichik va qattiq jismlar yulduzlar atrofida aylanadi deb o'ylagan edik va ulardan faqat uzoqroqda katta gazsimon sayyoralar uchun joy ajratilgan.

Biroq, ma'lum bo'lishicha, sayyoralarning joylashishiga oid "qonunlar" umuman yo'q. Biz o'z yulduzlariga deyarli ishqalanadigan gaz gigantlarini (issiq Yupiterlar deb ataladi), shuningdek, TRAPPIST-1 (6) kabi nisbatan kichik sayyoralarning ixcham tizimlarini uchratamiz. Ba'zan sayyoralar qo'shaloq yulduzlar atrofida juda eksantrik orbitalarda harakatlanadi, shuningdek, yulduzlararo bo'shliqda erkin suzib yuruvchi, ehtimol yosh tizimlardan chiqarib yuborilgan "sayyora" sayyoralar ham bor.

6. TRAPPIST-1 tizimining sayyoralarini vizualizatsiya qilish

Shunday qilib, biz yaqin o'xshashlik o'rniga katta xilma-xillikni ko'ramiz. Agar bu tizim darajasida sodir bo'lsa, nega ekzosayyora sharoitlari biz yaqin atrof-muhitdan biladigan hamma narsaga o'xshash bo'lishi kerak?

Va bundan ham pastroq bo'lsak, nega faraziy hayot shakllari bizga ma'lum bo'lganlarga o'xshash bo'lishi kerak?

Super kategoriya

Kepler tomonidan to'plangan ma'lumotlarga asoslanib, 2015 yilda NASA olimi bizning galaktikamizning o'zi borligini hisoblab chiqdi. milliard Yerga o'xshash sayyoralarI. Ko'pgina astrofiziklar bu konservativ taxmin ekanligini ta'kidladilar. Darhaqiqat, keyingi tadqiqotlar Somon yo'lining uyi bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi 10 milliard Yer sayyoralari.

Olimlar faqat Kepler tomonidan topilgan sayyoralarga tayanishni xohlamadilar. Ushbu teleskopda qo'llaniladigan tranzit usuli Yer o'lchamidagi sayyoralarga qaraganda katta sayyoralarni (masalan, Yupiter) aniqlash uchun ko'proq mos keladi. Bu shuni anglatadiki, Kepler ma'lumotlari, ehtimol, biznikiga o'xshash sayyoralar sonini biroz soxtalashtirmoqda.

Mashhur teleskop yulduzning oldidan o'tayotgan sayyora tufayli uning yorqinligida kichik pasayishlarni kuzatdi. Kattaroq jismlar o'z yulduzlaridan ko'proq yorug'likni to'sib qo'yishi, ularni aniqlashni osonlashtiradi. Kepler usuli massasi Quyoshimiz massasining uchdan biriga teng bo'lgan eng yorqin yulduzlarga emas, balki kichik yulduzlarga qaratilgan edi.

Kepler teleskopi kichik sayyoralarni topishda unchalik yaxshi bo'lmasa-da, juda ko'p miqdordagi super-yerlarni topdi. Bu massasi Yerdan kattaroq, lekin Uran va Neptundan ancha past bo'lgan, bizning sayyoramizdan mos ravishda 14,5 va 17 marta og'irroq ekzosayyoralarning nomi.

Shunday qilib, "super-Er" atamasi faqat sayyora massasini anglatadi, ya'ni u sirt sharoitlari yoki yashashga yaroqliligiga ishora qilmaydi. “Gaz mittilari” degan muqobil atama ham mavjud. Ba'zilarning fikriga ko'ra, ommaviy miqyosning yuqori qismidagi ob'ektlar uchun aniqroq bo'lishi mumkin, garchi boshqa atama ko'proq qo'llaniladi - allaqachon aytib o'tilgan "mini-Neptun".

Birinchi super-yerlar kashf qilindi Aleksandr Volshchan i Dalea Fraila atrofida pulsar PSR B1257+12 1992 yilda. Tizimning ikkita tashqi sayyorasi poltergeyssiz fobetor - ular Yerning massasidan taxminan to'rt baravar kattaroq massaga ega, bu gaz gigantlari bo'lish uchun juda kichikdir.

Asosiy ketma-ketlikdagi yulduz atrofidagi birinchi super-Yer boshchiligidagi guruh tomonidan aniqlandi Evgenio daryosiy 2005 yil. U atrofida aylanadi Glize 876 va nom oldi Gliese 876 d (Avvalroq bu tizimda Yupiter kattaligidagi ikkita gaz giganti topilgan edi). Uning taxminiy massasi Yerning massasidan 7,5 baravar ko'p va uning atrofida aylanish davri juda qisqa, taxminan ikki kun.

Super-Er sinfida undan ham issiqroq ob'ektlar mavjud. Masalan, 2004 yilda kashf etilgan 55 Kankri, qirq yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan bo'lib, o'z yulduzi atrofida ma'lum bo'lgan har qanday ekzosayyoraning eng qisqa siklida - atigi 17 soat 40 daqiqada aylanadi. Boshqacha qilib aytganda, 55 Cancri e da bir yil 18 soatdan kamroq vaqtni oladi. Ekzosayyora o'z yulduziga Merkuriyga qaraganda taxminan 26 marta yaqinroq aylanadi.

Yulduzga yaqinlik shuni anglatadiki, 55 Cancri e sirtining harorati kamida 1760 ° S bo'lgan yuqori o'choqning ichki qismiga o'xshaydi! Spitzer teleskopining yangi kuzatishlari shuni ko'rsatadiki, 55 Cancri e massasi Yernikidan 7,8 baravar va radiusi ikki baravar ko'proq. Spitzer natijalari shuni ko'rsatadiki, sayyora massasining taxminan beshdan bir qismi elementlar va engil birikmalardan, jumladan, suvdan iborat bo'lishi kerak. Bu haroratda bu moddalar suyuqlik va gaz o'rtasida "o'ta kritik" holatda bo'lishini va sayyora sirtini tark etishi mumkinligini anglatadi.

Ammo super-yer har doim ham u qadar yovvoyi bo‘lavermaydi.O‘tgan iyul oyida TESS yordamida xalqaro astronomlar jamoasi Yerdan taxminan o‘ttiz bir yorug‘lik yili uzoqlikdagi Gidra yulduz turkumida o‘ziga xos yangi ekzosayyora topdi. Element sifatida belgilangan GJ 357 d (7) Yerdan ikki baravar diametr va olti marta massa. U yulduzning turar-joy maydonining tashqi chetida joylashgan. Olimlarning fikricha, bu super-Yer yuzasida suv bo'lishi mumkin.

- dedi u Diana Kosakovskva Germaniyaning Geydelberg shahridagi Maks Plank astronomiya instituti ilmiy xodimi.

7. Planet GJ 357 d - vizualizatsiya

Mitti yulduz atrofida orbitada bo'lgan, o'lchami va massasi Quyoshning uchdan bir qismi va 40% sovuqroq bo'lgan tizim yer sayyoralari bilan to'ldirilmoqda. GJ 357 b va yana bir super yer GJ 357 s. Tizimning oʻrganishi 31-yil 2019-iyulda Astronomy and Astrophysics jurnalida chop etilgan.

O‘tgan sentabr oyida tadqiqotchilar 111 yorug‘lik yili uzoqlikda joylashgan yangi kashf etilgan super-Yer “hozirda ma’lum bo‘lgan eng yaxshi yashash muhitiga nomzod” ekanligini ma’lum qilishdi. 2015 yilda Kepler teleskopi tomonidan kashf etilgan. K2-18b (8) bizning sayyoramizdan juda farq qiladi. Uning massasi sakkiz baravar ko'proq, ya'ni u Neptun kabi muz giganti yoki zich, vodorodga boy atmosferaga ega toshloq dunyodir.

K2-18b orbitasi uning yulduziga Yerning Quyoshdan uzoqligidan etti marta yaqinroq. Biroq, ob'ekt to'q qizil M mitti atrofida aylanib yurganligi sababli, bu orbita hayot uchun potentsial qulay zonada joylashgan. Dastlabki modellar K2-18b dagi haroratlar -73 dan 46 ° C gacha bo'lishini taxmin qilmoqda va agar ob'ekt Yer bilan bir xil aks ettirish qobiliyatiga ega bo'lsa, uning o'rtacha harorati biznikiga o'xshash bo'lishi kerak.

– dedi London Universitet kolleji astronomi matbuot anjumanida. Anjelos Tsiaras.

Yer kabi bo'lish qiyin

Yer analogi (shuningdek, Yer egizaklari yoki Yerga o'xshash sayyora deb ataladi) - bu Yerdagilarga o'xshash atrof-muhit sharoitlariga ega bo'lgan sayyora yoki oy.

Hozirgacha topilgan minglab ekzosayyora yulduz tizimlari bizning quyosh sistemamizdan farq qiladi, bu esa shunday deyilgan narsani tasdiqlaydi. noyob yer gipotezasiI. Biroq faylasuflarning taʼkidlashicha, olam shunchalik ulkanki, qayerdadir biznikiga deyarli oʻxshash sayyora boʻlishi kerak. Ehtimol, uzoq kelajakda sun'iy ravishda Yerning analoglarini olish texnologiyasidan foydalanish mumkin bo'ladi. . Hozir moda ko'p nazariya nazariyasi ular shuningdek, erdagi hamkasbi boshqa koinotda mavjud bo'lishi yoki hatto parallel koinotdagi Yerning o'zining boshqa versiyasi bo'lishi mumkinligini taxmin qilishadi.

2013-yil noyabr oyida astronomlar Kepler teleskopi va boshqa missiyalar maʼlumotlariga asoslanib, Somon yoʻli galaktikasidagi quyoshga oʻxshash yulduzlar va qizil mittilarning yashashga yaroqli zonasida Yer oʻlchamidagi 40 milliardgacha sayyora boʻlishi mumkinligini xabar qilishdi.

Statistik taqsimot shuni ko'rsatdiki, ularning eng yaqinini bizdan o'n ikki yorug'lik yilidan ko'p bo'lmagan holda olib tashlash mumkin. Xuddi shu yili Kepler tomonidan kashf etilgan diametrlari Yer radiusidan 1,5 baravar kam bo'lgan bir nechta nomzodlar yashash zonasida aylanuvchi yulduzlar ekanligi tasdiqlandi. Biroq, faqat 2015 yilda Yerga yaqin bo'lgan birinchi nomzod e'lon qilindi - egzoplanetę Kepler-452b.

Yer analogini topish ehtimoli asosan siz o'xshash bo'lishni xohlagan atributlarga bog'liq. Standart, ammo mutlaq shartlar: sayyora kattaligi, sirt tortishish kuchi, ota-yulduzning kattaligi va turi (ya'ni quyosh analogi), orbital masofa va barqarorlik, eksenel egilish va aylanish, o'xshash geografiya, okeanlarning mavjudligi, atmosfera va iqlim, kuchli magnitosfera . .

Agar u erda murakkab hayot mavjud bo'lsa, o'rmonlar sayyora yuzasining katta qismini qoplashi mumkin edi. Agar aqlli hayot mavjud bo'lsa, ba'zi hududlar urbanizatsiya qilinishi mumkin edi. Biroq, Yer bilan aniq o'xshashliklarni izlash Yerdagi va uning atrofidagi juda aniq holatlar tufayli noto'g'ri bo'lishi mumkin, masalan, Oyning mavjudligi sayyoramizdagi ko'plab hodisalarga ta'sir qiladi.

Aresibodagi Puerto-Riko universiteti qoshidagi sayyoraviy yashash laboratoriyasi yaqinda Yer analoglari uchun nomzodlar ro'yxatini tuzdi (9). Ko'pincha, bunday tasniflash hajmi va massasi bilan boshlanadi, ammo bu, masalan, bizga yaqin bo'lgan, Yer bilan deyarli bir xil o'lchamdagi Venera va unda qanday sharoitlar hukmronlik qilganini hisobga olsak, bu xayoliy mezondir. , bu aniq.

9. Perspektivli ekzosayyoralar - Yerning potentsial analoglari, Sayyoraviy yashash laboratoriyasi ma'lumotlariga ko'ra

Tez-tez tilga olinadigan yana bir mezon shundaki, Yer analogi o'xshash sirt geologiyasiga ega bo'lishi kerak. Eng yaqin ma'lum bo'lgan misollar Mars va Titan bo'lib, er usti qatlamlarining topografiyasi va tarkibi jihatidan o'xshashliklar mavjud bo'lsa-da, harorat kabi sezilarli farqlar ham mavjud.

Axir, ko'plab sirt materiallari va relef shakllari faqat suv bilan o'zaro ta'sir qilish (masalan, gil va cho'kindi jinslar) yoki hayotning qo'shimcha mahsuloti (masalan, ohaktosh yoki ko'mir), atmosfera bilan o'zaro ta'sir qilish, vulqon faolligi natijasida paydo bo'ladi. , yoki inson aralashuvi.

Shunday qilib, Yerning haqiqiy analogi atmosferaga, er yuzasi bilan o'zaro ta'sir qiluvchi vulqonlarga, suyuq suvga va hayotning ba'zi shakllariga ega bo'lgan shunga o'xshash jarayonlar orqali yaratilishi kerak.

Atmosfera holatida issiqxona effekti ham taxmin qilinadi. Nihoyat, sirt harorati ishlatiladi. Bunga iqlim ta'sir qiladi, bu esa o'z navbatida sayyoraning orbitasi va aylanishiga ta'sir qiladi, ularning har biri yangi o'zgaruvchilarni kiritadi.

Hayot beruvchi erning ideal analogi uchun yana bir mezon - bu kerak quyosh analogi atrofida orbita. Biroq, bu elementni to'liq oqlab bo'lmaydi, chunki qulay muhit har xil turdagi yulduzlarning mahalliy ko'rinishini ta'minlashga qodir.

Misol uchun, Somon yo'lida ko'pchilik yulduzlar Quyoshdan kichikroq va quyuqroqdir. Ulardan biri yuqorida aytib o'tilgan edi TRAPPIST-1, Aquarius yulduz turkumida 10 yorug'lik yili masofasida joylashgan va taxminan 2 marta kichikroq va bizning Quyoshdan 1. marta kamroq yorqin, lekin uning yashash zonasida kamida oltita yer sayyorasi mavjud. Bu sharoitlar, biz bilganimizdek, hayot uchun noqulay bo'lib tuyulishi mumkin, ammo TRAPPIST-XNUMX bizning yulduzimizga qaraganda uzoqroq umr ko'rishi mumkin, shuning uchun hayot u erda rivojlanish uchun hali ko'p vaqtga ega.

Suv Yer yuzasining 70% ni egallaydi va bizga ma'lum bo'lgan hayot shakllarining mavjudligi uchun temir shartlardan biri hisoblanadi. Katta ehtimol bilan, suv dunyosi sayyoradir Kepler-22b, quyoshga o'xshash yulduzning yashash zonasida joylashgan, lekin Yerdan ancha katta, uning haqiqiy kimyoviy tarkibi noma'lumligicha qolmoqda.

2008 yilda astronom tomonidan o'tkazilgan Michaela Meyerva Arizona universitetidan, Quyosh kabi yangi paydo bo'lgan yulduzlar yaqinidagi kosmik changni o'rganish shuni ko'rsatadiki, Quyosh o'xshashlarining 20-60 foizida tosh sayyoralarning shakllanishiga olib kelgan jarayonlarga o'xshash jarayonlarda bizda dalillar mavjud. Yerdan.

2009 edi Alan Boss Karnegi Ilmiy Instituti faqat bizning galaktikamizda Somon yo'li mavjud bo'lishi mumkinligini taxmin qildi Yerga o'xshash 100 milliard sayyorah.

2011 yilda NASA reaktiv harakat laboratoriyasi (JPL), shuningdek, Kepler missiyasi kuzatuvlariga asoslanib, quyoshga o'xshash barcha yulduzlarning taxminan 1,4-2,7 foizi yashash uchun qulay zonalarda Yer o'lchamidagi sayyoralarni aylanib chiqishi kerak degan xulosaga keldi. Bu shuni anglatadiki, faqat Somon yo'li galaktikasida 2 milliard galaktika bo'lishi mumkin va bu taxmin barcha galaktikalar uchun to'g'ri deb faraz qilsak, kuzatilishi mumkin bo'lgan koinotda hatto 50 milliard galaktika bo'lishi mumkin. 100 kvintillion.

2013 yilda Garvard-Smitson astrofizika markazi qo'shimcha Kepler ma'lumotlarining statistik tahlilidan foydalanib, hech bo'lmaganda borligini taklif qildi. 17 milliard sayyora Yerning kattaligi - ularning turar-joylarda joylashishini hisobga olmagan holda. 2019 yilgi tadqiqot shuni ko'rsatdiki, Yer kattaligidagi sayyoralar quyoshga o'xshash oltita yulduzdan birini aylana oladi.

O'xshashlik bo'yicha naqsh

Yerning o'xshashlik indeksi (ESI) - bu sayyora ob'ekti yoki tabiiy sun'iy yo'ldoshning Yerga o'xshashligining tavsiya etilgan o'lchovidir. U noldan birgacha shkala bo'yicha ishlab chiqilgan bo'lib, Yerga bitta qiymat berilgan. Parametr katta ma'lumotlar bazalarida sayyoralarni taqqoslashni osonlashtirish uchun mo'ljallangan.

2011 yilda Astrobiology jurnalida taklif qilingan ESI sayyora radiusi, zichligi, tezligi va sirt harorati haqidagi ma'lumotlarni birlashtiradi.

Veb-sayt 2011 yilgi maqola mualliflaridan biri tomonidan yuritiladi, Abla Mendes Puerto-Riko universitetidan, turli ekzosayyora tizimlari uchun indeks hisob-kitoblarini beradi. Mendesaning ESI ko'rsatilgan formula yordamida hisoblanadi rasm 10bu erda x_i ularning_i0 yerdan tashqari jismning Yerga nisbatan xossalari, v_i har bir xususiyatning vaznli ko'rsatkichi va xususiyatlarning umumiy soni. U asosda qurilgan Bray-Kurtis o'xshashlik indeksi.

Har bir xususiyatga tayinlangan og'irlik, w_i, ba'zi xususiyatlarni boshqalardan ajratib ko'rsatish yoki kerakli indeks yoki reyting chegaralariga erishish uchun tanlanishi mumkin bo'lgan har qanday variant. Veb-sayt shuningdek, ekzosayyoralar va ekzo-oylarda yashash imkoniyati sifatida tavsiflangan narsalarni uchta mezonga ko'ra tasniflaydi: joylashuv, ESI va organizmlarni oziq-ovqat zanjirida saqlash imkoniyati taklifi.

Natijada, masalan, quyosh tizimidagi ikkinchi eng katta ESI Marsga tegishli ekanligi va 0,70 ni tashkil etishi ko'rsatildi. Ushbu maqolada keltirilgan ba'zi ekzosayyoralar bu ko'rsatkichdan oshadi, ba'zilari esa yaqinda kashf etilgan Tigarden b u har qanday tasdiqlangan ekzosayyoralar orasida eng yuqori ESIga ega, 0,95.

Biz Yerga o'xshash va yashashga yaroqli ekzosayyoralar haqida gapirganda, yashashga yaroqli ekzosayyoralar yoki sun'iy yo'ldosh ekzosayyoralar imkoniyatlarini unutmasligimiz kerak.

Har qanday tabiiy quyoshdan tashqari sun'iy yo'ldoshlarning mavjudligi hali tasdiqlanmagan, ammo 2018 yil oktyabr oyida prof. Devid Kipping ob'ektni aylanib chiqadigan potentsial ekzomun topilganligini e'lon qildi Kepler-1625b.

Quyosh tizimidagi Yupiter va Saturn kabi yirik sayyoralarda ba'zi jihatlari bilan hayotga ta'sir qiladigan katta yo'ldoshlar mavjud. Shunday qilib, ba'zi olimlar katta quyoshdan tashqari sayyoralar (va ikkilik sayyoralar) ham xuddi shunday katta potentsial yashashga yaroqli sun'iy yo'ldoshlarga ega bo'lishi mumkinligini taxmin qilishdi. Etarli massaga ega bo'lgan oy Titanga o'xshash atmosferani, shuningdek, sirtdagi suyuq suvni qo'llab-quvvatlashga qodir.

Bu borada alohida qiziqish uyg'otadigan massiv quyoshdan tashqari sayyoralar yashashga yaroqli zonada (masalan, Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b va HD 37124 c), chunki ularda potentsial mavjud. yuzasida suyuq suv bo'lgan tabiiy yo'ldoshlar.

Qizil yoki oq yulduz atrofida hayot?

Ekzosayyoralar olamida qariyb yigirma yillik kashfiyotlar bilan qurollangan astronomlar yashashga yaroqli sayyora qanday ko‘rinishda bo‘lishi mumkinligi haqidagi rasmni yaratishga kirishdilar, garchi ko‘pchilik biz bilgan narsaga e’tibor qaratishgan: sariq mitti atrofida aylanib yuruvchi Yerga o‘xshash sayyora. bizniki. Quyosh, G tipidagi asosiy ketma-ketlik yulduzi sifatida tasniflanadi. Bizning galaktikamizda ko'p bo'lgan kichikroq qizil M yulduzlar haqida nima deyish mumkin?

Agar bizning uyimiz qizil mitti atrofida aylansa, qanday bo'lar edi? Javob bir oz Yerga o'xshaydi va asosan Yerga o'xshamaydi.

Bunday xayoliy sayyora yuzasidan biz birinchi navbatda juda katta quyoshni ko'rgan bo'lardik. Ko'rinib turibdiki, orbitaning yaqinligini hisobga olsak, hozir bizning ko'z o'ngimizda bo'lganidan bir yarim-uch baravar ko'p. Nomidan ko'rinib turibdiki, quyosh sovuqroq harorat tufayli qizil rangda porlaydi.

Qizil mittilar bizning quyoshimizdan ikki baravar issiq. Avvaliga bunday sayyora Yer uchun biroz begonadek tuyulishi mumkin, ammo hayratlanarli emas. Haqiqiy tafovutlar, bu jismlarning aksariyati yulduz bilan hamohang ravishda aylanishini anglab yetganimizdan keyingina ayon bo'ladi, shuning uchun bir tomon har doim o'z yulduziga, xuddi bizning Oyimiz Yerga qilganidek, yuzma-yuz bo'ladi.

Bu shuni anglatadiki, boshqa tomon haqiqatan ham qorong'i bo'lib qoladi, chunki u yorug'lik manbasiga kira olmaydi - boshqa tomondan Quyosh tomonidan bir oz yoritilgan Oydan farqli o'laroq. Umuman olganda, sayyoramizning abadiy kun yorug'ida qolgan qismi yonib ketadi va abadiy tunga botgan qismi muzlaydi, degan umumiy taxmin mavjud. Biroq... bunday bo'lmasligi kerak.

Ko'p yillar davomida astronomlar qizil mitti mintaqani Yer ov maydoni sifatida rad etib, sayyorani ikki butunlay boshqa qismga bo'lish ularning hech birini yashash uchun yaroqsiz holga keltirmasligiga ishonishdi. Biroq, ba'zilar atmosfera olamlarining o'ziga xos sirkulyatsiyasiga ega bo'lishini ta'kidlaydilar, bu esa quyoshli tomonda qalin bulutlarning to'planishiga olib keladi, bu kuchli radiatsiya sirtini yoqishning oldini oladi. Aylanma oqimlar ham issiqlikni butun sayyoraga tarqatadi.

Bundan tashqari, bu atmosfera qalinlashishi boshqa radiatsiya xavf-xatarlaridan kunduzi muhim himoyani ta'minlashi mumkin. Yosh qizil mittilar o'z faoliyatining dastlabki bir necha milliard yillarida juda faol bo'lib, olov va ultrabinafsha nurlanish chiqaradilar.

Qalin bulutlar potentsial hayotni himoya qilishi mumkin, ammo faraziy organizmlar sayyora suvlarida chuqur yashirinish ehtimoli ko'proq. Darhaqiqat, bugungi kunda olimlar radiatsiya, masalan, ultrabinafsha diapazonida, organizmlarning rivojlanishiga to'sqinlik qilmaydi, deb hisoblashadi. Axir, bizga ma'lum bo'lgan barcha organizmlar, shu jumladan homo sapiens ham paydo bo'lgan Yerdagi erta hayot kuchli ultrabinafsha nurlanishi sharoitida rivojlangan.

Bu bizga ma'lum bo'lgan eng yaqin Yerga o'xshash ekzosayyorada qabul qilingan shartlarga mos keladi. Kornel universiteti astronomlari Yerdagi hayot ma'lum bo'lganidan ko'ra kuchliroq nurlanishni boshdan kechirganini aytishdi Proksima-b.

Quyosh tizimidan atigi 4,24 yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan va biz bilgan Yerga eng yaqin toshli sayyora (garchi biz bu haqda deyarli hech narsa bilmaymiz) Proksima-b Yerdan 250 marta ko'proq rentgen nurlarini oladi. Shuningdek, uning yuzasida ultrabinafsha nurlanishning halokatli darajasini sezishi mumkin.

TRAPPIST-1, Ross-128b (Bokira yulduz turkumida Yerdan deyarli oʻn bir yorugʻlik yili uzoqlikda) va LHS-1140 b (Ketus yulduz turkumida Yerdan qirq yorugʻlik yili) uchun proksima-b-ga oʻxshash sharoitlar mavjud deb taxmin qilinadi. tizimlari.

Boshqa taxminlar ham tegishli potentsial organizmlarning paydo bo'lishi. To'q qizil mitti kamroq yorug'lik chiqaradiganligi sababli, faraz qilinadiki, agar uning atrofida aylanayotgan sayyorada bizning o'simliklarimizga o'xshash organizmlar mavjud bo'lsa, ular fotosintez uchun to'lqin uzunliklarining ancha keng diapazonida yorug'likni o'zlashtirishi kerak bo'ladi, bu esa "ekzosayyoralar" paydo bo'lishi mumkinligini anglatadi. bizning fikrimizcha deyarli qora bo'ling (Shuningdek qarang: ). Biroq, bu erda shuni tushunish kerakki, yashil rangdan boshqa rangga ega bo'lgan o'simliklar ham Yerda ma'lum bo'lib, yorug'likni biroz boshqacha yutadi.

So'nggi paytlarda tadqiqotchilarni boshqa toifadagi ob'ektlar - kattaligi bo'yicha Yerga o'xshash oq mittilar qiziqtirdi, ular yulduzlar emas, balki ular atrofida nisbatan barqaror muhitni yaratib, milliardlab yillar davomida energiya chiqaradi va bu ularni qiziqarli maqsadlarga aylantiradi. ekzosayyoraviy tadqiqotlar. .

Ularning kichik o'lchamlari va natijada mumkin bo'lgan ekzosayyoraning katta tranzit signali, agar mavjud bo'lsa, yangi avlod teleskoplari yordamida potentsial toshli sayyora atmosferalarini kuzatish imkonini beradi. Astronomlar barcha qurilgan va rejalashtirilgan rasadxonalardan, jumladan Jeyms Uebb teleskopidan foydalanishni xohlashadi. Juda katta teleskopshuningdek kelajak kelib chiqishi, HabEx i LUVUARagar ular paydo bo'lsa.

Ekzosayyoralarni tadqiq qilish, tadqiq qilish va tadqiq qilishning ajoyib kengayib borayotgan sohasida hozircha ahamiyatsiz bo'lgan, ammo vaqt o'tishi bilan dolzarb bo'lib qolishi mumkin bo'lgan bitta muammo bor. Xo'sh, agar tobora ko'proq ilg'or asboblar tufayli biz nihoyat ekzosayyorani - barcha murakkab talablarga javob beradigan, suv, havo va harorat bilan to'g'ri to'ldirilgan Yer egizakini kashf eta olsak va bu sayyora "erkin" ko'rinishga ega bo'ladi. , keyin ba'zi bir oqilona vaqtda u erga uchib imkonini beradi texnologiya holda, bu azob bo'lishi mumkinligini tushunib.

Ammo, xayriyatki, bizda hali bunday muammo yo'q.