bleytri jörð

Í janúar 2020 greindi NASA frá því að TESS geimfarið hefði uppgötvað sína fyrstu hugsanlega íbúðalegu fjarreikistjörnu á stærð við jörð á braut um stjörnu í um 100 ljósára fjarlægð.

Plánetan er hluti TOI 700 kerfi (TOI stendur fyrir TESS Áhugaverðir hlutir) er lítil, tiltölulega köld stjarna, þ.e.a.s. dvergur af litrófsflokki M, í stjörnumerkinu Gullfiski, sem hefur aðeins um 40% af massa og stærð sólar okkar og helmingur hitastigs yfirborðs hennar.

Hlutur nefndur TOI 700 d og er ein af þremur plánetum sem snúast um miðju hennar, lengst frá henni, og fara leið um stjörnu á 37 daga fresti. Það er staðsett í svo mikilli fjarlægð frá TOI 700 að fræðilega sé hægt að halda fljótandi vatni á floti, staðsett á byggilegu svæði. Hún fær um 86% af orkunni sem sólin okkar gefur jörðinni.

Hins vegar sýndu umhverfishermir sem rannsakendurnir gerðu með gögnum frá Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) að TOI 700 d gæti hegðað sér allt öðruvísi en jörðin. Vegna þess að hún snýst í takt við stjörnuna sína (sem þýðir að önnur hlið plánetunnar er alltaf í dagsbirtu og hin í myrkri), hvernig ský myndast og vindurinn blæs getur verið svolítið framandi fyrir okkur.

1. Samanburður á jörðinni og TOI 700 d, með sjónrænu kerfi heimsálfa jarðar á fjarreikistjörnu

Stjörnufræðingar staðfestu uppgötvun sína með hjálp NASA. Spitzer geimsjónaukisem hefur nýlokið starfsemi sinni. Toi 700 var upphaflega ranglega flokkaður sem miklu heitari, sem leiddi til þess að stjörnufræðingar héldu að allar þrjár pláneturnar væru of nálægt saman og því of heitar til að halda lífi.

Emily Gilbert, liðsmaður háskólans í Chicago, sagði við kynningu á uppgötvuninni. -

Rannsakendur vona að í framtíðinni verði tæki eins og James Webb geimsjónaukisem NASA ætlar að koma fyrir í geimnum árið 2021 munu þeir geta ákvarðað hvort pláneturnar hafi lofthjúp og geta rannsakað samsetningu hans.

Rannsakendur notuðu tölvuhugbúnað til að ímyndað loftslagslíkön plánetan TOI 700 d. Þar sem ekki er enn vitað hvaða lofttegundir geta verið í andrúmslofti þess hafa ýmsir möguleikar og sviðsmyndir verið prófaðar, þar á meðal valkostir sem gera ráð fyrir lofthjúpi nútímans jarðar (77% köfnunarefni, 21% súrefni, metan og koltvísýringur), líklega samsetning lofthjúps jarðar fyrir 2,7 milljörðum ára (aðallega metan og koltvísýringur) og jafnvel Marslofthjúpurinn (mikið af koltvísýringi), sem líklega var til þar fyrir 3,5 milljörðum ára.

Út frá þessum líkönum kom í ljós að ef lofthjúpur TOI 700 d inniheldur blöndu af metani, koltvísýringi eða vatnsgufu gæti plánetan verið byggileg. Nú þarf teymið að staðfesta þessar tilgátur með því að nota áðurnefndan Webb sjónauka.

Jafnframt sýna loftslagshermunir á vegum NASA að bæði lofthjúpur jarðar og gasþrýstingur nægir ekki til að halda fljótandi vatni á yfirborði hennar. Ef við setjum sama magn af gróðurhúsalofttegundum á TOI 700 d og á jörðinni væri yfirborðshiti samt undir núlli.

Eftirlíkingar allra þátttakenda sýna að loftslag reikistjarna í kringum litlar og dimmar stjörnur eins og TOI 700 er hins vegar mjög ólíkt því sem við upplifum á jörðinni okkar.

Áhugaverðar fréttir

Flest af því sem við vitum um fjarreikistjörnur, eða plánetur á braut um sólkerfið, kemur úr geimnum. Það skannaði himininn frá 2009 til 2018 og fann yfir 2600 plánetur utan sólkerfisins okkar.

NASA sendi síðan uppgötvunarstafinn til TESS(2) rannsakans, sem skotið var út í geim í apríl 2018 á fyrsta starfsári sínu, auk níu hundruð óstaðfestra fyrirbæra af þessari gerð. Í leit að plánetum sem stjörnufræðingar þekkja, mun stjörnustöðin leita um allan himininn, eftir að hafa séð nóg af 200 XNUMX. skærustu stjörnurnar.

2. Transit gervihnöttur fyrir fjarreikistjörnurannsóknir

TESS notar röð gleiðhorna myndavélakerfa. Það er fær um að rannsaka massa, stærð, þéttleika og sporbraut stórs hóps minniháttar reikistjarna. Gervihnötturinn vinnur samkvæmt aðferðinni fjarleit að birtufalli hugsanlega benda á plánetuflutningar - framgangur hluta á sporbraut fyrir framan andlit móðurstjörnunnar.

Síðustu mánuðir hafa verið röð afar áhugaverðra uppgötvana, að hluta til að þakka tiltölulega nýrri geimstjörnustöðinni, að hluta til með hjálp annarra tækja, þar á meðal stöðva. Vikurnar fyrir fund okkar með tvíbura jarðar bárust fréttir af uppgötvun plánetu á braut um tvær sólir, rétt eins og Tatooine úr Star Wars!

TOI pláneta 1338 b fannst í XNUMX ljósára fjarlægð, í stjörnumerkinu listamannsins. Stærð hans er á milli stærða Neptúnusar og Satúrnusar. Fyrirbærið upplifir reglulega gagnkvæma myrkva á stjörnum sínum. Þeir snúast hver um annan á fimmtán daga hringrás, önnur aðeins stærri en sólin okkar og hin mun minni.

Í júní 2019 birtust upplýsingar um að tvær jarðneskar plánetur hafi fundist bókstaflega í bakgarðinum okkar í geimnum. Frá þessu er greint í grein sem birtist í tímaritinu Astronomy and Astrophysics. Báðir staðirnir eru staðsettir á kjörsvæði þar sem vatn getur myndast. Þeir hafa líklega grýtt yfirborð og fara á braut um sólina, þekkt sem stjarna Tigarden (3), staðsett í aðeins 12,5 ljósára fjarlægð frá jörðinni.

- sagði aðalhöfundur uppgötvunarinnar, Matthías Zechmeister, rannsóknarfélagi, Stjörnueðlisfræðistofnun Háskólans í Göttingen, Þýskalandi. -

3. Teegarden stjörnukerfi, sjónmynd

Aftur á móti snúast hinir forvitnilegu óþekktu heimar sem TESS uppgötvaði í júlí síðastliðnum um UCAC stars4 191-004642, sjötíu og þriggja ljósára frá jörðu.

Reikikerfi með hýsilstjörnu, nú merkt sem TOI 270, inniheldur að minnsta kosti þrjár plánetur. Einn af þeim, TOI 270 bls, örlítið stærri en jörðin, hinir tveir eru mini-Neptúnus, sem tilheyra flokki reikistjarna sem eru ekki til í sólkerfinu okkar. Stjarnan er köld og ekki mjög björt, um 40% minni og massaminni en sólin. Yfirborðshitastig hennar er um tveimur þriðju hlutum hlýrra en hitastig okkar eigin stjörnufélaga.

Sólkerfið TOI 270 er staðsett í stjörnumerkinu listamannsins. Reikistjörnurnar sem mynda hana ganga svo nálægt stjörnunni að brautir þeirra geta passað inn í fylgigervihnattakerfi Júpíters (4).

4. Samanburður á TOI 270 kerfinu við Júpíter kerfið

Frekari könnun á þessu kerfi gæti leitt í ljós fleiri plánetur. Þeir sem eru á braut lengra frá sólinni en TOI 270 d gætu verið nógu kaldir til að halda fljótandi vatni og á endanum skapa líf.

TESS þess virði að skoða nánar

Þrátt fyrir tiltölulega mikinn fjölda uppgötvana á litlum fjarreikistjörnum eru flestar móðurstjörnur þeirra í milli 600 og 3 metra fjarlægð. ljósára frá jörðu, of langt og of dimmt til nákvæmrar athugunar.

Ólíkt Kepler er megináhersla TESS að finna plánetur í kringum næstu nágranna sólar sem eru nógu bjartar til að hægt sé að fylgjast með þeim nú og síðar með öðrum tækjum. Frá apríl 2018 til dagsins í dag hefur TESS þegar uppgötvað yfir 1500 kandídata plánetur. Flestar þeirra eru meira en tvöfalt stærri en jörðin og eru innan við tíu daga á braut. Fyrir vikið fá þær miklu meiri hita en plánetan okkar og þær eru of heitar til að fljótandi vatn geti verið á yfirborði þeirra.

Það er fljótandi vatn sem þarf til að fjarreikistjarnan verði byggileg. Það þjónar sem gróðrarstöð fyrir efni sem geta haft samskipti sín á milli.

Fræðilega séð er talið að framandi lífsform gætu verið til við aðstæður með miklum þrýstingi eða mjög háum hita - eins og raunin er með öfgadýr sem finnast nálægt vatnshitaloftum, eða með örverum sem eru faldar tæpan kílómetra undir íshellu vesturheimskautsins.

Hins vegar var uppgötvun slíkra lífvera möguleg vegna þess að fólk gat rannsakað beint við hvaða öfgaskilyrði það býr. Því miður var ekki hægt að greina þá í djúpum geimum, sérstaklega í margra ljósára fjarlægð.

Leitin að lífi og jafnvel búsetu utan sólkerfisins okkar er enn algjörlega háð fjarathugunum. Sjáanlegir fljótandi vatnsyfirborðar sem skapa hugsanlega hagstæð skilyrði fyrir líf geta haft samskipti við lofthjúpinn fyrir ofan og búið til fjargreinanlegar lífmerki sem sjást með sjónaukum á jörðu niðri. Þetta geta verið gassamsetningar sem þekktar eru frá jörðinni (súrefni, óson, metan, koltvísýringur og vatnsgufa) eða þættir í lofthjúpi jarðar til forna, til dæmis fyrir 2,7 milljörðum ára (aðallega metan og koltvísýringur, en ekki súrefni). ).

Í leit að „réttlátum stað“ og plánetunni sem þar býr

Síðan 51 Pegasi b fannst árið 1995 hafa yfir XNUMX fjarreikistjörnur verið greind. Í dag vitum við með vissu að flestar stjörnurnar í vetrarbrautinni okkar og alheiminum eru umkringdar plánetukerfum. En aðeins nokkrir tugir fjarreikistjörnur sem fundust eru hugsanlega lífvænlegir heimar.

Hvað gerir fjarreikistjörnu byggilega?

Aðalskilyrðið er þegar nefnt fljótandi vatn á yfirborðinu. Til þess að þetta sé hægt þurfum við fyrst og fremst þetta trausta yfirborð, þ.e. grýtt jörðen einnig andrúmsloftið, og nógu þétt til að skapa þrýsting og hafa áhrif á hitastig vatnsins.

Þú þarft líka hægri stjarnasem kemur ekki of mikilli geislun niður á plánetuna, sem blæs lofthjúpnum í burtu og eyðileggur lifandi lífverur. Sérhver stjarna, þar á meðal sólin okkar, gefur stöðugt frá sér stóra skammta af geislun, svo það væri án efa gagnlegt fyrir tilvist lífsins að verja sig fyrir henni. segulsviðeins og framleitt er af fljótandi málmkjarna jarðar.

Hins vegar, þar sem það getur verið önnur leið til að vernda líf gegn geislun, er þetta aðeins æskilegur þáttur, ekki nauðsynlegt skilyrði.

Hefð er fyrir því að stjörnufræðingar hafa áhuga á lífssvæði (vistheima) í stjörnukerfum. Þetta eru svæði í kringum stjörnurnar þar sem ríkjandi hitastig kemur í veg fyrir að vatn sjóði stöðugt eða frjósi. Það er oft talað um þetta svæði. "Zlatovlaski svæði"vegna þess að „bara rétt fyrir lífið“, sem vísar til mótífa vinsælra barnaævintýra (5).

5. Lífssvæðið í kringum stjörnuna

Og hvað vitum við hingað til um fjarreikistjörnur?

Þær uppgötvanir sem gerðar hafa verið til þessa sýna að fjölbreytileiki plánetukerfa er mjög, mjög mikill. Einu pláneturnar sem við vissum nokkuð um fyrir um þremur áratugum voru í sólkerfinu, þannig að við héldum að lítil og föst fyrirbæri snúist um stjörnur og aðeins lengra frá þeim er pláss sem er frátekið fyrir stórar loftkenndar plánetur.

Það kom hins vegar í ljós að það eru engin "lögmál" um staðsetningu plánetanna. Við hittum gasrisa sem nánast nuddast við stjörnur sínar (svokallaða heita Júpíters), sem og þétt kerfi tiltölulega lítilla reikistjarna eins og TRAPPIST-1 (6). Stundum hreyfast reikistjörnur á mjög sérviturlegum brautum um tvístirni og einnig eru „flökkandi“ reikistjörnur, líklegast útskúfaðar úr ungum kerfum, sem svífa frjálslega í tómarúminu milli stjarna.

6. Sjónmynd af plánetum TRAPPIST-1 kerfisins

Þannig sjáum við mikinn fjölbreytileika í stað þess að vera mjög lík. Ef þetta gerist á kerfisstigi, hvers vegna ættu aðstæður fjarreikistjörnur þá að líkjast öllu sem við þekkjum úr nánasta umhverfi?

Og ef farið er enn neðar, hvers vegna ættu form tilgátulífs að vera svipuð þeim sem við þekkjum?

Ofur flokkur

Byggt á gögnum sem Kepler safnaði, árið 2015 reiknaði NASA vísindamaður út að vetrarbrautin okkar hafi sjálf milljarða pláneta sem líkjast jörðuI. Margir stjarneðlisfræðingar hafa lagt áherslu á að þetta hafi verið varlega mat. Reyndar hafa frekari rannsóknir sýnt að Vetrarbrautin gæti verið heimkynni 10 milljarðar pláneta á jörðinni.

Vísindamenn vildu ekki treysta eingöngu á pláneturnar sem Kepler fann. Flutningsaðferðin sem notuð er í þessum sjónauka hentar betur til að greina stórar plánetur (eins og Júpíter) en reikistjörnur á stærð við jörðina. Þetta þýðir að gögn Keplers eru líklega að falsa fjölda pláneta eins og okkar.

Hinn frægi sjónauki sá örsmá birtustig stjörnu af völdum reikistjarna sem fór fyrir hana. Stærri hlutir hindra skiljanlega meira ljós frá stjörnum sínum, sem gerir það auðveldara að koma auga á þær. Aðferð Keplers beindist að litlum, ekki björtustu stjörnunum, en massi þeirra var um það bil þriðjungur af massa sólarinnar okkar.

Kepler sjónaukinn, þótt hann sé ekki mjög góður í að finna minniháttar plánetur, hefur fundið nokkuð mikinn fjölda svokallaðra ofurjarðar. Þetta er nafn fjarreikistjörnur með massa meiri en jörðin, en mun minni en Úranus og Neptúnus, sem eru 14,5 og 17 sinnum þyngri en plánetan okkar, í sömu röð.

Þannig vísar hugtakið „ofurjörð“ aðeins til massa plánetunnar, sem þýðir að það vísar ekki til yfirborðsaðstæðna eða búsetu. Það er líka til annað hugtak "gasdvergar". Sumir segja að það gæti verið nákvæmara fyrir hluti í efri hluta massakvarðans, þó annað hugtak sé algengara - hið þegar nefnt "mini-Neptúnus".

Fyrstu ofurjarðirnar fundust Alexander Volshchan i Dalea Fraila í kring pulsar PSR B1257+12 árið 1992. Tvær ytri reikistjörnur kerfisins eru poltergeysti fobetor - þær hafa um það bil fjórfaldan massa jarðar sem er of lítil til að vera gasrisar.

Fyrsta ofurjörðin í kringum aðalstjörnustjörnu hefur verið auðkennd af teymi undir forystu Eugenio áiny árið 2005. Það snýst um Gliese 876 og fékk útnefninguna Gliese 876 d (Fyrr fundust tveir gasrisar á stærð við Júpíter í þessu kerfi). Áætlaður massi hennar er 7,5 sinnum massameiri jarðar og byltingartíminn í kringum hana er mjög stuttur, um tveir dagar.

Það eru jafnvel heitari hlutir í ofurjarðarflokknum. Til dæmis, uppgötvað árið 2004 55 Kankri er, sem er í fjörutíu ljósára fjarlægð, snýst um stjörnu sína í stystu hringrás nokkurrar þekktrar fjarreikistjörnu - aðeins 17 klukkustundir og 40 mínútur. Með öðrum orðum, ár á 55 Cancri e tekur minna en 18 klukkustundir. Fjarreikistjarnan snýst um 26 sinnum nær stjörnu sinni en Merkúríus.

Nálægðin við stjörnuna þýðir að yfirborð 55 Cancri e er eins og inni í sprengiofni með að minnsta kosti 1760°C hita! Nýjar athuganir frá Spitzer sjónaukanum sýna að 55 Cancri e hefur massa 7,8 sinnum meiri og radíus aðeins meira en tvöfalt meiri en jarðar. Niðurstöður Spitzer benda til þess að um fimmtungur massa plánetunnar ætti að vera úr frumefnum og léttum efnasamböndum, þar á meðal vatni. Við þetta hitastig þýðir þetta að þessi efni væru í „ofurgagnrýnu“ ástandi á milli vökva og gass og gætu yfirgefið yfirborð plánetunnar.

En ofurjörð er ekki alltaf svo villt.Í júlí síðastliðnum uppgötvaði alþjóðlegt teymi stjörnufræðinga sem notaði TESS nýja fjarreikistjörnu sinnar tegundar í stjörnumerkinu Hydra, í um þrjátíu og einu ljósára fjarlægð frá jörðinni. Hlutur merktur sem GJ 357 d (7) tvöfalt þvermál og sexfalt massa jarðar. Það er staðsett á ystu brún íbúðahverfis stjörnunnar. Vísindamenn telja að það gæti verið vatn á yfirborði þessarar ofurjarðar.

hún sagði Díana Kosakovskog rannsóknarfélagi við Max Planck stjörnufræðistofnunina í Heidelberg í Þýskalandi.

7. Planet GJ 357 d - sjón

Kerfi á braut um dvergstjörnu, um þriðjungur af stærð og massa sólar okkar og 40% kaldari, er að bætast við jarðreikistjörnur. GJ 357 b og önnur súperjörð GJ 357 s. Rannsóknin á kerfinu var birt 31. júlí 2019 í tímaritinu Astronomy and Astrophysics.

Í september síðastliðnum greindu vísindamenn frá því að nýuppgötvuð ofurjörð, í 111 ljósára fjarlægð, sé „besti búsvæðisframbjóðandi sem vitað er um hingað til“. Uppgötvuð árið 2015 af Kepler sjónaukanum. K2-18b (8) mjög ólíkt heimaplánetunni okkar. Hann hefur meira en áttafaldan massa sinn, sem þýðir að hann er annað hvort ísrisi eins og Neptúnus eða grýttur heimur með þéttum, vetnisríkum andrúmslofti.

Braut K2-18b er sjö sinnum nær stjörnu sinni en fjarlægð jarðar frá sólu. Hins vegar, þar sem hluturinn er á braut um dökkrauðan M-dverg, er þessi braut á svæði sem er hugsanlega hagstætt fyrir líf. Bráðabirgðalíkön spá því að hitastig á K2-18b sé á bilinu -73 til 46°C og ef hluturinn hefur um það bil sömu endurkastsgetu og jörðin ætti meðalhiti hans að vera svipaður og okkar.

– sagði stjörnufræðingur frá University College London á blaðamannafundi, Angelos Ciaras.

Það er erfitt að vera eins og jörðin

Jörð hliðstæða (einnig kölluð jarðtvíburi eða jarðarlík pláneta) er pláneta eða tungl með umhverfisaðstæður svipaðar þeim sem finnast á jörðinni.

Þær þúsundir fjarreikistjörnukerfa sem hafa fundist hingað til eru ólík sólkerfinu okkar og staðfesta það svokallaða tilgátu um sjaldgæfa jörðI. Hins vegar benda heimspekingar á að alheimurinn sé svo risastór að einhvers staðar hlýtur að vera pláneta sem er næstum eins og okkar. Hugsanlegt er að í fjarlægri framtíð verði hægt að nota tæknina til að fá tilbúnar hliðstæður jarðar með svokölluðum. . Núna í tísku fjölfræðikenning þeir benda líka til þess að jarðneskur hliðstæða gæti verið til í öðrum alheimi, eða jafnvel verið önnur útgáfa af jörðinni sjálfri í samhliða alheimi.

Í nóvember 2013 greindu stjörnufræðingar frá því að byggt á gögnum frá Kepler sjónaukanum og öðrum leiðangrum gætu verið allt að 40 milljarðar reikistjarna á stærð við jörð á byggilegu svæði sóllíkra stjarna og rauðra dverga í Vetrarbrautinni.

Tölfræðidreifingin sýndi að þeim sem næstir eru má ekki fjarlægja frá okkur meira en tólf ljósár. Sama ár var staðfest að nokkrir frambjóðendur sem Kepler uppgötvaði með þvermál sem er minna en 1,5 sinnum geisli jarðar væru á braut um stjörnur á byggilegu svæði. Hins vegar var það ekki fyrr en árið 2015 sem fyrsti nánustu jörðinni var tilkynntur - egzoplanetę Kepler-452b.

Líkurnar á að finna hliðstæðu jarðar fer aðallega eftir eiginleikum sem þú vilt vera eins og. Staðlaðar en ekki alger skilyrði: reikistærð, yfirborðsþyngdarafl, stærð og gerð móðurstjörnu (þ.e. sólar hliðstæður), fjarlægð og stöðugleiki á braut, áshalli og snúningur, svipuð landafræði, tilvist hafs, lofthjúpur og loftslag, sterk segulhvolf. .

Ef flókið líf væri til þar gætu skógar þekja megnið af yfirborði plánetunnar. Ef vitsmunalíf væri til gætu sum svæði verið þéttbýli. Hins vegar getur leit að nákvæmum hliðstæðum við jörðina verið villandi vegna mjög sérstakra aðstæðna á og í kringum jörðina, til dæmis hefur tilvist tunglsins áhrif á mörg fyrirbæri á plánetunni okkar.

Planetary Habitability Laboratory við háskólann í Púertó Ríkó í Arecibo tók nýlega saman lista yfir umsækjendur fyrir hliðstæður jarðar (9). Algengast er að flokkun af þessu tagi byrjar á stærð og massa, en þetta er blekkingarviðmið, td miðað við Venus sem er nálægt okkur, sem er næstum jafnstór og jörðin og hvaða aðstæður eru á henni. , það er vitað.

9. Efnilegar fjarreikistjörnur - hugsanlegar hliðstæður jarðar, samkvæmt Planetary Habitability Laboratory

Önnur viðmiðun sem oft er nefnd er sú að hliðstæða jarðar verði að hafa svipaða yfirborðsjarðfræði. Nærtækustu þekktu dæmin eru Mars og Titan, og þó að það sé líkt hvað varðar landslag og samsetningu yfirborðslaganna, þá er einnig verulegur munur, svo sem hitastig.

Reyndar verða mörg yfirborðsefni og landform aðeins til vegna víxlverkunar við vatn (til dæmis leir og setbergs) eða sem aukaafurð lífs (til dæmis kalksteinn eða kol), víxlverkun við andrúmsloftið, eldvirkni, eða mannleg afskipti.

Þannig verður að búa til raunveruleg hliðstæðu jarðar með svipuðum ferlum, hafa lofthjúp, eldfjöll í samskiptum við yfirborðið, fljótandi vatn og einhvers konar líf.

Í tilviki andrúmsloftsins er einnig gert ráð fyrir gróðurhúsaáhrifum. Að lokum er yfirborðshitastigið notað. Það er undir áhrifum loftslags, sem aftur er undir áhrifum af braut og snúning plánetunnar, sem hver um sig kynnir nýjar breytur.

Önnur viðmiðun fyrir hugsjóna hliðstæðu hinnar lífgefandi jarðar er að hún verði braut um hliðstæðu sólar. Hins vegar er ekki hægt að réttlæta þennan þátt að fullu, þar sem hagstætt umhverfi getur veitt staðbundið útlit margra mismunandi tegunda stjarna.

Sem dæmi má nefna að í Vetrarbrautinni eru flestar stjörnur minni og dekkri en sólin. Einn þeirra var nefndur áðan TRAPPIST-1, er staðsett í 10 ljósára fjarlægð í stjörnumerkinu Vatnsberinn og er um það bil 2 sinnum minni og er 1. sinnum minna björt en sólin okkar, en það eru að minnsta kosti sex jarðreikistjörnur á byggilegu svæði hennar. Þessar aðstæður kunna að virðast óhagstæðar fyrir lífið eins og við þekkjum það, en TRAPPIST-XNUMX á líklega lengra líf framundan en stjarnan okkar, svo lífið hefur enn nægan tíma til að þróast þar.

Vatn þekur 70% af yfirborði jarðar og er talið eitt af járnskilyrðum fyrir tilvist lífsforma sem okkur þekkjast. Líklegast er vatnaheimurinn pláneta Kepler-22b, sem er staðsett á byggilegu svæði sólarlíkrar stjörnu en mun stærri en jörðin, er raunveruleg efnasamsetning hennar óþekkt.

Gert árið 2008 af stjörnufræðingi Michaela Meyerog frá háskólanum í Arizona sýna rannsóknir á geimryki í grennd við nýmyndaðar stjörnur eins og sólina að á milli 20 og 60% af hliðstæðum sólar höfum við vísbendingar um myndun bergreikistjarna í svipuðum ferlum og leiddu til myndun jarðar.

Í 2009 borginni Alan Boss frá Carnegie Institute of Science gaf til kynna að aðeins í vetrarbrautinni okkar gæti Vetrarbrautin verið til 100 milljarðar pláneta sem líkjast jörðuh.

Árið 2011 komst Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, einnig byggt á athugunum frá Kepler leiðangrinum, að þeirri niðurstöðu að um það bil 1,4 til 2,7% allra sólarlíkra stjarna ættu að fara á braut um reikistjörnur á stærð við jörðu á byggilegum svæðum. Þetta þýðir að það gætu verið 2 milljarðar vetrarbrauta í Vetrarbrautinni einni saman og að því gefnu að þetta mat sé rétt fyrir allar vetrarbrautir gætu jafnvel verið 50 milljarðar vetrarbrauta í alheiminum sem hægt er að sjá. 100 kvintíljónir.

Árið 2013 lagði Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, með því að nota tölfræðilega greiningu á viðbótar Kepler gögnum, til að það væri a.m.k. 17 milljarðar pláneta stærð jarðar - án þess að taka tillit til legu þeirra í íbúðahverfum. Rannsókn 2019 leiddi í ljós að reikistjörnur á stærð við jörð gætu farið á braut um eina af sex sólarlíkum stjörnum.

Mynstur á líkingu

Earth Similarity Index (ESI) er ráðlagður mælikvarði á líkindi plánetuhluts eða náttúrulegs gervihnattar við jörðina. Það var hannað á kvarða frá núll til einn, þar sem jörðin fékk gildið eitt. Færibreytunni er ætlað að auðvelda samanburð á reikistjörnum í stórum gagnagrunnum.

ESI, sem sett var fram árið 2011 í tímaritinu Astrobiology, sameinar upplýsingar um radíus plánetu, þéttleika, hraða og yfirborðshita.

Vefsíða sem einn af höfundum greinarinnar frá 2011 hefur viðhaldið, Abla Mendes frá háskólanum í Puerto Rico, gefur vísitöluútreikninga sína fyrir ýmis fjarreikistjörnukerfi. ESI Mendesa er reiknað með formúlunni sem sýnd er í mynd 10þar x_i þá_i0 eru eiginleikar geimvera líkamans í tengslum við jörðina, v_i veginn veldisvísir hverrar eignar og heildarfjölda eigna. Það var byggt á grunni Bray-Curtis líkindavísitala.

Þyngd hverrar eignar, m_i, er hvaða valkostur sem er sem hægt er að velja til að auðkenna ákveðna eiginleika umfram aðra, eða til að ná æskilegum vísitölu eða röðunarþröskuldum. Vefsíðan flokkar einnig það sem hún lýsir sem möguleikanum á að lifa á fjarreikistjörnum og fjartunglum samkvæmt þremur forsendum: staðsetningu, ESI og tillögu um möguleikann á að halda lífverum í fæðukeðjunni.

Í kjölfarið kom til dæmis í ljós að næststærsta ESI sólkerfisins tilheyrir Mars og er 0,70. Sumar fjarreikistjörnurnar sem taldar eru upp í þessari grein fara yfir þessa tölu og sumar fundust nýlega Tigarden f hún hefur hæsta ESI af allri staðfestri fjarreikistjörnu, 0,95.

Þegar talað er um jarðarlíkar og byggilegar fjarreikistjörnur má ekki gleyma möguleikanum á lífvænum fjarreikistjörnum eða gervihnattafjarreikistjörnum.

Enn á eftir að staðfesta tilvist náttúrulegra gervitungla utan sólar, en í október 2018 prófessor. David Kipping tilkynnti um uppgötvun mögulegs exomun á braut um fyrirbærið Kepler-1625b.

Stórar plánetur í sólkerfinu, eins og Júpíter og Satúrnus, hafa stór tungl sem eru lífvænleg að sumu leyti. Þar af leiðandi hafa sumir vísindamenn bent á að stórar plánetur utan sólar (og tvíreikistjörnur) gætu haft svipað stóra gervitungl sem hugsanlega búa við. Tungl með nægilegan massa er fær um að bera uppi títanlíkan lofthjúp sem og fljótandi vatn á yfirborðinu.

Sérstaklega áhugaverðar í þessu sambandi eru stórfelldar plánetur utan sólar sem vitað er að eru á byggilegu svæði (eins og Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b og HD 37124 c) vegna þess að þær hafa hugsanlega náttúruleg gervihnött með fljótandi vatni á yfirborðinu.

Líf í kringum rauða eða hvíta stjörnu?

Vopnaðir næstum tveggja áratuga uppgötvunum í heimi fjarreikistjörnunnar eru stjörnufræðingar þegar farnir að mynda sér mynd af því hvernig lífvænleg pláneta gæti litið út, þó flestir hafi einbeitt sér að því sem við vitum nú þegar: plánetu sem líkist jörðinni á braut um gulan dverg eins og okkar. Sólin, flokkuð sem G-gerð aðalraðarstjörnu. Hvað með minni rauðar M stjörnur, sem eru miklu fleiri af í vetrarbrautinni okkar?

Hvernig væri heimilið okkar ef það væri á braut um rauðan dverg? Svarið er svolítið jarðarlíkt og að mestu leyti ekki jarðarlíkt.

Frá yfirborði slíkrar ímyndaðrar plánetu myndum við fyrst og fremst sjá mjög stóra sól. Það virðist vera einu og hálfu til þrisvar sinnum meira en það sem við höfum fyrir augum okkar núna, miðað við nálægð brautarinnar. Eins og nafnið gefur til kynna mun sólin glóa rauð vegna kaldara hitastigs.

Rauðir dvergar eru tvöfalt heitari en sólin okkar. Í fyrstu kann slík pláneta að virðast svolítið framandi jörðinni, en ekki átakanleg. Raunverulegur munur kemur fyrst í ljós þegar við gerum okkur grein fyrir því að flest þessara fyrirbæra snúast í takt við stjörnuna, þannig að önnur hliðin snýr alltaf að stjörnunni sinni, eins og tunglið okkar gerir til jarðar.

Þetta þýðir að hin hliðin er enn mjög dökk, þar sem hún hefur ekki aðgang að ljósgjafa - ólíkt tunglinu sem er örlítið upplýst af sólinni frá hinni hliðinni. Reyndar er almennt gengið út frá því að sá hluti plánetunnar sem var eftir í eilífu dagsbirtu myndi brenna út og sá sem steyptist í eilífa nótt myndi frjósa. Hins vegar... það ætti ekki að vera þannig.

Í mörg ár útilokuðu stjörnufræðingar að rauða dvergsvæðið væri veiðisvæði jarðar og töldu að ef plánetan væri skipt í tvo gjörólíka hluta yrði hvorugt þeirra óbyggilegt. Hins vegar taka sumir fram að andrúmsloftsheimar munu hafa ákveðna hringrás sem veldur því að þykk ský safnast fyrir á sólarhliðinni til að koma í veg fyrir að mikil geislun brenni yfirborðið. Hringstraumar myndu einnig dreifa hita um jörðina.

Auk þess gæti þessi þykknun lofthjúpsins veitt mikilvæga vörn á daginn gegn annarri geislunarhættu. Ungir rauðir dvergar eru mjög virkir fyrstu milljarða ára virkni þeirra og gefa frá sér blossa og útfjólubláa geislun.

Líklegt er að þykk ský verji hugsanlegt líf, þó líklegra sé að ímyndaðar lífverur leynist djúpt í plánetuvatni. Reyndar telja vísindamenn í dag að geislun, til dæmis á útfjólubláu sviði, komi ekki í veg fyrir þróun lífvera. Þegar öllu er á botninn hvolft þróaðist snemma líf á jörðinni, þaðan sem allar lífverur sem við þekktum okkur, þar á meðal homo sapiens, upprunnið við aðstæður með sterkri UV geislun.

Þetta samsvarar þeim aðstæðum sem viðurkenndar eru á næstu jörðulíkri fjarreikistjörnu sem við vitum um. Stjörnufræðingar frá Cornell háskóla segja að líf á jörðinni hafi upplifað sterkari geislun en vitað sé frá Proxima-b.

Proxima-b, sem er staðsett í aðeins 4,24 ljósára fjarlægð frá sólkerfinu og næst jarðarlíkri bergreikistjarna sem við vitum (þótt við vitum nánast ekkert um hana), fær 250 sinnum meiri röntgengeisla en jörðin. Það getur einnig fundið fyrir banvænni útfjólublári geislun á yfirborði þess.

Talið er að Proxima-b-líkar aðstæður séu fyrir TRAPPIST-1, Ross-128b (tæplega ellefu ljósára frá jörðinni í stjörnumerkinu Meyjunni) og LHS-1140 b (fjörutíu ljósára frá jörðinni í stjörnumerkinu Cetus). kerfi.

Aðrar forsendur varða tilkomu hugsanlegra lífvera. Þar sem dökkrauður dvergur myndi gefa frá sér mun minna ljós er tilgátan sú að ef plánetan sem snýst um hann innihéldi lífverur sem líkjast plöntunum okkar yrðu þær að gleypa ljós á miklu breiðari bylgjulengdum til ljóstillífunar, sem myndi þýða að „fjarreikistjörnur“ gætu vera næstum því svartur að okkar mati (sjá einnig: ). Hins vegar er rétt að gera sér grein fyrir því hér að plöntur með annan lit en grænan eru einnig þekktar á jörðinni, gleypa ljós aðeins öðruvísi.

Undanfarið hafa vísindamenn haft áhuga á öðrum flokki fyrirbæra - hvíta dverga, svipaða að stærð og jörðin, sem eru ekki eingöngu stjörnur, heldur skapa tiltölulega stöðugt umhverfi í kringum þá og geisla frá sér orku í milljarða ára, sem gerir þá að forvitnilegum skotmörkum fyrir fjarreikistjörnurannsóknir. .

Smæð þeirra og þar af leiðandi stórt flutningsmerki hugsanlegrar fjarreikistjörnu gera það mögulegt að fylgjast með mögulegum klettalofthjúpi, ef einhver er, með nýrri kynslóð sjónauka. Stjörnufræðingar vilja nota allar byggðar og skipulagðar stjörnustöðvar, þar á meðal James Webb sjónaukann, jarðneska Mjög stór sjónaukisem og framtíð uppruna, HabEx i LUVUARef þær koma upp.

Það er eitt vandamál á þessu stórkostlega stækkandi sviði fjarreikistjörnurannsókna, rannsókna og könnunar, sem er óverulegt í augnablikinu, en gæti orðið brýnt með tímanum. Jæja, ef, þökk sé fleiri og fullkomnari tækjum, takist okkur loksins að uppgötva fjarreikistjörnu - tvíbura jarðar sem uppfyllir allar flóknar kröfur, fyllt af vatni, lofti og hitastigi alveg rétt, og þessi pláneta mun líta „frjáls“ út. , þá án tækni sem gerir kleift að fljúga þangað á einhverjum hæfilegum tíma, átta sig á því að það getur verið kvöl.

En sem betur fer erum við ekki með slík vandamál ennþá.