сами ли сме във вселената? Това е един от големите въпроси, които измъчват човечеството, откакто започнахме да наблюдаваме звездите. Днес, благодарение на научния и технологичен напредък, Не само знаем, че има хиляди планети извън нашата слънчева система, но много от тях може да прилича – поне малко – на Земята.
Откриването на екзопланети революционизира съвременната астрономияНо откриването на далечни светове не е достатъчно; голямата амбиция е да се определи дали някой от тях би могъл пристанищен животВ тази статия обясняваме как учените откриват екзопланети, какво търсят в тях, за да определят потенциалната им обитаемост и къде се намираме в момента.
Какво е екзопланета и как се открива?
Un Екзопланета е планета, която обикаля около звезда, различна от Слънцето., тоест, той е извън нашата слънчева система. С невъоръжено око тези светове са невидими поради огромна яркост на неговите звезди-домакини, но астрономите са разработили гениални техники за откриването им и дори за изучаване на някои детайли от атмосферата им.
Най-използваният метод е метод на транзит, която се състои от наблюдавайте малки намаления в яркостта на звезда когато планета преминава пред нея. Това намаляване на светлината показва, че планетата пресича видимата от наша гледна точка повърхност на своята звезда и позволява да се направи извод за неговия размер и орбита.
Друг широко използван метод е този на радиална скорост, който измерва как една звезда се клатушка леко поради гравитационното привличане на планетата която обикаля около него. Тази техника позволява изчисляването минималната маса на екзопланета.
Също така се използва гравитационно микролещиране, което се възползва от гравитационен ефект на масивен обект, като звезда или планета, до усилват светлината от по-далечна звездаТази техника е полезна за откриване на планети, които не могат да бъдат открити с други методи.
Комбинацията от тези техники направи възможно идентифицирането повече от 5.200 екзопланети Към днешна дата, според актуализираните данни на НАСА, от газови гиганти като Юпитер до скалисти суперземи.
Какво прави една планета обитаема?
Възможността една планета да поддържа живот, какъвто го познаваме, зависи от няколко фактораЕдно от най-важните е, че е в обитаема зона на своята звезда, известна още като „зоната на Златокоска“. Това е регионът, където температурите позволяват наличието на течна вода на повърхността., при условие че планетата има подходяща атмосфера.
Въпреки това, обитаемост Това не зависи само от разстояние до слънцетоДруги елементи също са важни, като например:
- Стабилността на звездата-домакинМного активни или нестабилни звезди могат да излъчват големи количества вредна радиация.
- Съставът на атмосфератаатмосфера плътен мога да помогна регулира температурата y предпазват от космическа радиация.
- Наличие на магнитно поле: помага за защитят повърхността на планетата срещу слънчевия вятър и космическите частици.
- Възраст на систематаколкото повече стар, по-голяма вероятност това живот са имали време за еволюция.
Планети като суперземи (допълнително по-голям от Земята но повече по-малък от Нептун) и мини-Нептуни (с атмосфери плътен) се считат за интересни кандидати въпреки че нашата слънчева система не съдържа планети с тези характеристики.
Биосигнатури: химически признаци на живот
След като планета бъде открита в обитаемата зона, следващата стъпка е да се анализира нейната атмосфера в търсене на... биосигнатури, тоест газове или съединения, които биха могли да бъдат произведени от форми на живот.
Трите основни биомаркера, известни като „Тризнак на живота“ звук:
- Кислород (О2): Генерирано чрез фотосинтеза на Земятаи следователно се счита за силен индикатор за живот.
- Озон (O3): присъства в земната атмосфера, действа като филтър за ултравиолетови лъчи и обикновено живее в баланс с кислород.
- Метан (CH4)произведени чрез процеси биологични и геоложкино присъствието му заедно с кислорода може да е показателно за биологична активност.
Други релевантни газове, които могат да бъдат открити в атмосферите на екзопланети, са водна пара, на въглероден диоксид и хлорометан, всички те са учили чрез спектроскопски анализ с усъвършенствани космически телескопи.
Едно скорошно изследване предполага, че ниски нива на въглероден диоксид в комбинация с наличието на озон може да бъде силно доказателства за течна вода на повърхността на планета, която би увеличило шансовете му за обитаемост.
Ролята на космическите телескопи
Пътят към откриване на обитаеми светове е станал възможен до голяма степен благодарение на космически мисии като:
- Кеплер: открити повече от 2.600 екзопланети по време на мисията си, много от тях чрез транзитния метод.
- TESSСледвайте наследството на Кеплер и търсете екзопланети близки до размера на Земята.
- Джеймс Уеб (JWST)В момента това е телескопът по-напреднал да се анализират атмосферите на екзопланети, използвайки инфрачервени спектри.
El JWST Разполага с инструменти като NIRSpec y Мири които позволяват да се открие състав на атмосферата на далечни екзопланети с голяма прецизност. Това е ключово за откриване на нивата на водна пара, въглероден диоксид e дори термични шарки.
Изключителни случаи на потенциално обитаеми екзопланети
Някои от най-интересните светове, открити досега, включват:
- HD 20794 d: One суперземя На 20 светлинни години разстояние в съзвездието Еридан, открит от HARPS и потвърден от ESPRESSO.
- Проксима d: разположен на най-близката звезда до Слънчевата система, той има маса по-малка от тази на Земята и беше открит и от ESPRESSO.
- Система Трапист-1само на 40 светлинни години разстояние, съдържа седем планети с размерите на ЗемятаС три в обитаема зонаТова е една от основните цели на телескопа Джеймс Уеб поради близостта му и орбиталните му условия.
- HD 85512bатмосферата му има ниски нива на въглероден диоксид, подходяща температура (25ºC) и високо съдържание на кислород, което го прави чудесен кандидат за място, където може да се развие живот.
Цвят на чужда растителност и други косвени признаци
Не всичко е свързано с газове. Учените са изследвали и възможностите за идентифициране чужда растителност чрез анализ на отразената светлина. На Земята, например, Хлорофилът отразява повече близката инфрачервена светлина, генерирайки повикването „червена линия“. Открийте този модел на друга планета може да е тест фотобиологичен живот.
El тип звезда Това също играе роля: при по-хладните звезди (тип M) растителността може да е еволюирала, за да бъде по-тъмна, дори черна, за да абсорбира по-добре инфрачервеното лъчение, докато при по-горещите звезди (тип F) тя може да има червеникави или оранжеви тонове.
Настоящи ограничения и предстоящи подобрения
Въпреки че напредъкът в откриването и анализа е значителен, Все още не можем да потвърдим съществуването на живот на други планети.Въпреки че можем да измерваме атмосферата, температурите или масите, Все още няма възможност за директно пътуване до тези светове нито да изпращат сонди, за да ги изучат подробно.
La съвременна астробиология работи на шансове, а не сигурности. Поради това се разработват нови мисии и проекти, като например:
- Обсерватория на обитаемите светове (HWO): в процес на разработка от НАСА за директно изучаване на около 25 кандидат-екзоземли.
- Проект LIFEевропейски космически интерферометър, който ще анализира обитаемост на скалисти екзопланети.
- Пробив на звездитепредлага изпращането на ултрабързи сонди до Проксима Кентавър, за да изучават нейните планети на място.
Въпреки че все още сме далеч от стъпването на свят извън Слънчевата система, Способността да се търси живот оттук е развиваща се реалност.Благодарение на телескопи като Webb, ние се доближаваме до определянето дали споделяме тази вселена с други форми на живот.
От първите открития през 90-те години до наши дни, Постигнахме напредък в откриването на далечни планети и в анализа на ключови аспекти за съществуването на живот.Химични сигнали, термични модели, цвят на растителността или атмосферни ветрове Те отварят нов прозорец за идентифициране на светове с потенциал да приютяват живот. Това знание би могло да отбележи първата стъпка към разбирането дали сме сами в тази космическа необятност.
