Земля и её «копии». Во Вселенной миллиарды планет, пригодных для жизни. Планеты, похожие на землю Есть ли похожая на нашу землю

Можно сбиться со счета, сколько раз мы слышали фразу о том, что «ученые нашли первую по-настоящему землеподобную экзопланету». К настоящему моменту астрономы смогли определить наличие более 2000 различных экзопланет, поэтому неудивительно, что среди них есть и те, которые в той или иной степени действительно похожи на Землю. Однако сколько среди этих похожих на Землю экзопланет на самом деле могут быть обитаемыми?

Аналогичные заявления в свое время выражались в отношении Tau Ceti e и Kepler 186f, которых тоже крестили близнецами Земли. Тем не менее эти экзопланеты ничем примечательным не выделяются и совсем не похожи на Землю, как нам бы того хотелось.

Одним из способов определения того, насколько обитаемой может быть планета, является так называемый индекс подобия Земле (ESI). Этот показатель высчитывается на основе данных радиуса экзопланеты, ее плотности, температуры поверхности и данных о параболической скорости - минимальной скорости, которую необходимо придать объекту для того, чтобы он смог преодолеть гравитационное притяжение конкретного небесного тела. Индекс подобия Земле варьируется от 0 до 1, и любая планета, обладающая индексом выше 0,8, может рассматриваться как «землеподобная». В нашей Солнечной системе, например, Марс обладает индексом ESI равным 0,64 (аналогичный индекс у экзопланеты Kepler 186f), в то время как индекс Венеры составляет 0,78 (тот же показатель у Tau Ceti e).

Ниже рассмотрим пять планет, которые наиболее подходят под описание «близнеца Земли» на основе их показателей индекса ESI.

Экзопланета Kepler 438b обладает наиболее высоким показателем индекса ESI среди всех известных на данный момент экзопланет. Он составляет 0,88. Обнаруженная в 2015 году, эта планета обращается вокруг звезды класса красный карлик (значительно меньше и холоднее нашего Солнца) и обладает радиусом всего на 12 процентов больше земного. Сама звезда расположена примерно в 470 световых годах от Земли. Полный оборот планета совершает за 35 дней. Она находится в обитаемой зоне - пространстве внутри своей системы, где не слишком жарко и в то же время не слишком холодно, чтобы поддерживать наличие воды в жидкой форме на поверхности планеты.

Как и в случае других обнаруженных экзопланет, обращающихся вокруг малых звезд, масса данной экзопланеты не была изучена. Однако если эта планета обладает скалистой поверхностью, то ее масса, возможно, будет больше земной всего 1,4 раза, а температура на поверхности варьироваться от 0 до 60 градусов Цельсия. Как бы там ни было, индекс ESI не является ультимативным методом определения обитаемости планет. Ученые недавно провели наблюдение и выяснили, что на родной звезде планеты Kepler 438b довольно регулярно происходят очень мощные выбросы радиационного излучения, которые в конечном итоге могут делать эту планету совершенно необитаемой.

Индекс ESI планеты Gliese 667Cc составляет 0,85. Планета была обнаружена в 2011 году. Она обращается вокруг красного карлика Gliese 667 в тройной системе звезд, находящейся «всего» в 24 световых годах от Земли. Экзопланета была обнаружена благодаря измерению лучевой скорости, в результате которого ученые выяснили, что в движении звезды происходят некоторые колебания, вызываемые гравитационным воздействием находящейся возле нее планеты.

Приблизительная масса экзопланеты в 3,8 раза больше массы Земли, однако ученые не представляют, каких размеров Gliese 667Cc. Выяснить это не удается потому, что планета не проходит перед звездой, что позволило бы высчитать ее радиус. Орбитальный период Gliese 667Cc составляет 28 дней. Она расположена в обитаемой зоне своей холодной звезды, что, в свою очередь, позволяет ученым предположить, что температура на ее поверхности составляет около 5 градусов Цельсия.

Kepler 442b

Планета Kepler 442b с радиусом в 1,3 раза больше радиуса Земли и индексом ESI 0,84 была обнаружена в 2015 году. Она обращается вокруг звезды, которая холоднее Солнца и находится примерно в 1100 световых годах от нас. Ее орбитальный период составляет 112 дней, что говорит о том, что она находится в обитаемой зоне своей звезды. Однако температура на поверхности планеты может опускаться до -40 градусов Цельсия. Для сравнения: температура на полюсах Марса в зимний период может снижаться до -125 градусов. Опять же, масса этой экзопланеты неизвестна. Но если она обладает скалистой поверхностью, то ее масса может быть в 2,3 раза больше массы Земли.

Две планеты с индексами ESI 0,83 и 0,67 соответственно были обнаружены космическим телескопом «Кеплер» в 2013 году, когда те проходили напротив своей родной звезды. Сама же звезда находится примерно в 1200 световых годах от нас и несколько холоднее Солнца. С планетарными радиусами в 1,6 раза и 1,4 раза больше земного, их орбитальный период составляет 122 и 267 дней соответственно, что говорит о том, что обе находятся в обитаемой зоне.

Как и большинство других планет, обнаруженных телескопом «Кеплер», масса этих экзопланет остается неизвестной, однако ученые предполагают, что в обоих случаях она примерно в 30 раз больше земной. Температура каждой из планет может поддерживать наличие воды в жидкой форме. Правда, все будет зависеть от состава атмосферы, которой они обладают.

Kepler 452b с индексом ESI 0,84 была обнаружена в 2015 году и стала первой обнаруженной потенциально земплеподобной планетой, находящейся в обитаемой зоне и оборачивающейся вокруг звезды аналогичной нашему Солнцу. Радиус планеты примерно в 1,6 раза больше радиуса Земли. Полный оборот вокруг своей родной звезды, которая находится примерно в 1400 световых годах от нас, планета совершает за 385 дней. Так как звезда находится слишком далеко, а ее свет не слишком ярок, ученые не могут измерить гравитационное воздействие Kepler 452b и, как следствие, выяснить массу планеты. Имеется лишь предположение, согласно которому масса экзопланеты примерно в 5 раз больше массы Земли. При этом температура на ее поверхности по приблизительным оценкам может варьироваться от -20 до +10 градусов Цельсия.

Из всего этого следует, что даже наиболее похожие на Землю планеты, в зависимости от активности их родных звезд, которая может очень отличаться от солнечной, могут быть неспособны поддерживать жизнь. Другие планеты, в свою очередь, имеют крайне отличающиеся от земных размеры и температуру поверхности. Однако учитывая повышенную за последние годы активность в поиске новых экзопланет, нельзя исключать возможности того, что среди найденных мы все же встретим планету с аналогичной Земле массой, размером, орбитой и солнцеподобной звездой, вокруг которой она обращается.

Какие планеты похожи на Землю? К ответу на этот вопрос можно подойти по-разному. Если за основной критерий взять, например, диаметр и массу, то в Солнечной системе ближе всего к нашему космическому дому Венера. Однако гораздо интереснее рассматривать вопрос «Какая планета больше похожа на Землю?» с точки зрения пригодности объектов для жизни. В этом случае в пределах Солнечной системы мы не найдем подходящего кандидата — придется приглядеться к бескрайним просторам удаленного космоса.

Зона обитаемости

Поиском люди занялись достаточно давно. Сначала это были лишь догадки, предположения и домыслы, но по мере совершенствования технических возможностей дело начало переходить из разряда теоретических проблем в область практики и научного познания.

Были обозначены критерии, по которым космический объект можно отнести к потенциально жизнепригодным. Любая планета, похожая на Землю, должна располагаться в так называемой зоне обитаемости. Таким термином обозначается определенный участок вокруг звезды. Главная его характеристика — возможность существования на планете в его пределах воды в жидком состоянии. В зависимости от характеристик звезды обитаемая зона может располагаться ближе к ней или чуть дальше, иметь большую или меньшую протяженность.

Свойства светила

Как показывают исследования, планета, похожая на Землю и потенциально пригодная для жизни, должна вращаться вокруг звезды спектрального класса от G до К и температурой поверхности от 7000 до 4000 К. Такие светила излучают достаточное количество энергии, долгое время стабильны, их жизненный цикл завершается за несколько миллиардов лет.

Важно, чтобы звезда не отличалась значительной переменностью. Стабильность и на Земле, и в космосе — залог более или менее спокойной жизни. Внезапные вспышки или долговременные затухания светила могут привести к исчезновению организмов на поверхности кандидата в двойники нашей планеты.

Металличность, то есть присутствие в веществе звезды элементов помимо водорода и гелия, — еще одно важное свойство. При низких значениях этого признака вероятность образования планет крайне мала. Более высокой металличностью обладают относительно молодые звезды.

Свойства планет

А почему, собственно, потенциально обитаемой может быть только планета, похожая на Землю? Почему в этот список не включают объекты, близкие по размерам с Юпитером? Ответ кроется в оптимальных для развития живых организмов условиях. Они создаются именно на планетах, схожих с нашей. К свойствам землеподобных планет, на которых может существовать жизнь, относятся:

масса, близкая к Земной: такие планеты способны удержать атмосферу, при плит на их поверхности не такая высокая, как у «гигантов»;

доминирование в составе силикатных пород;

отсутствие плотной атмосферы из гелия и водорода, характерных, например, для Юпитера и Нептуна;

не слишком большой эксцентриситет орбиты, иначе планета время от времени будет слишком удаляться от звезды либо чрезмерно близко к ней подходить;

определенное соотношение наклона оси и скорости вращения, необходимое для смены времен года, средней продолжительности дня и ночи.

Эти и другие параметры влияют на климат на поверхности планеты, геологические процессы в ее недрах. Нужно заметить, что для разных живых организмов необходимые условия могут отличаться. Вероятность встретить в космосе бактерий гораздо выше, чем млекопитающих.

Оценка всех этих параметров требует наличия высокоточного оборудования, способного не только вычислить местонахождение планеты, но и уточнить ее характеристики. К счастью, современная аппаратура «умеет» уже очень многое, а неостанавливающиеся исследования и разработки позволяют надеяться, что в скором будущем люди смогут заглянуть еще дальше в космос.

С начала века было открыто достаточно большое количество объектов, в той или иной степени пригодных для жизни. Правда, ответить на вопрос, какая планета больше других похожа на Землю, не представляется возможным, поскольку для этого нужны еще более точные данные.

Спорная экзопланета

29 сентября 2010 года ученые сообщили об открытии планеты Глизе 581 g, вращающейся вокруг звезды Она расположена на расстоянии 20 световых лет от Солнца, в На сегодняшний день существование планеты не подтверждено. За пять лет с момента открытия оно несколько раз подкреплялось данными дополнительных исследований, а затем опровергалось.

Если эта планета существует, то, согласно расчетам, она имеет атмосферу, воду в жидком состоянии и скалистую поверхность. По радиусу она достаточно близка к нашему космическому дому. Он составляет 1,2-1,5 от земного. Масса объекта оценивается в 3,1-4,3 земных. Вероятность существования жизни на ней столь же спорно, как и само ее открытие.

Первая подтвержденная

Kepler-22 b — планета, похожая на Землю и открытая телескопом "Кеплер" в 2011 году (5 декабря). Она является объектом, чье существование подтверждено. Характеристики планеты:

Создано 30.07.2012 12:03

Есть ли что-либо живое за пределами нашей планеты? Астрономы и мечтатели задавались этим вопросом со времен зарождения человечества, и все же загадка остается нераскрытой до сих пор. Мы единственная форма жизни во вселенной, или же есть похожие на нас существа, скрывающиеся прямо за границами Солнечной системы? NASA организовало миссию с целью выяснить правду. В марте 2009 года космическое агентство запустило проект «Кеплер», целью которого стал поиск планет, способных поддержать жизнь. Лишь за 16 месяцев работы телескоп Кеплер открыл 2 326 потенциальных планет. В случае подтверждения последующими исследованиями эти возможные открытия смогли бы значительно увеличить количество известных экзопланет (планет вне пределов Солнечной системы), которых в данное время насчитывается 702. Ниже представлено 10 изображений этих чуждых миров.

Выше можно увидеть художественное изображение планеты Кеплер-22, которая стала первой открытой телескопом экзопланетой, вращающейся по орбите вокруг звезды в пригодной для жизни зоне. Это означает, что на Кеплер-22 может быть жидкая вода, как на Земле, что делает ее самой близкой родственной планетой. Как пишут специалисты NASA, «планета в 2,4 раза больше Земли, и это самая маленькая из обнаруженных до сих пор экзопланет, расположенная в центре пригодной для жизни зоны звезды, похожей на наше солнце».

Где солнце садится дважды

Зачем мы ищем экзопланеты, как Кеплер-22? Эксперты говорят, что от этого может зависеть будущее человечества. Поиски планеты, способной поддерживать жизнь, могут обеспечить выживание людей, так как наша планета может стать жертвой астероида, солнечной вспышки или нашего собственного неразумного отношения к ней. Однако не все планеты, обнаруженные NASA, пригодны для жизни. Выше можно увидеть художественное изображение Кеплер-16 – самой похожей на Татуин планеты из всех обнаруженных до сих пор. Имеются в виду ее два солнца, напоминающие родную планету Люка Скайуокера из «Звездных войн». И хотя планета обращается вокруг двух солнц , она, очевидно, необычайно холодная и имеет газовую поверхность.

Куда мы смотрим?

Наша галактика очень велика, и сложно даже представить, что телескоп Кеплер может исследовать каждый сантиметр небесного свода. Аппарат фокусируется на большом участке, включающем созвездия Лебедя и Лиры. На фото как раз можно увидеть эту область. Каждый треугольник указывает на отдельный участок неба, обрабатываемый фотометром телескопа Кеплер. Земля затрудняет исследование всех частей неба круглый год, потому аппарат расположен над плоскостью эклиптики. Кеплер может единовременно наблюдать за 100 000 звезд. Регион Лебедя и Лиры выбран из-за изобилия звезд, похожих на наше солнце. Какова конечная цель? Найти планеты, похожие на Землю.

Экзотические атмосферы

Кеплер – не единственный космический аппарат, работающий с экзопланетами. Здесь можно увидеть художественное изображение заполненной горячим газом планеты HD 209458b, как указано в информации, полученной от телескопов Хаббл и Спитцер. Аппараты обнаружили, что в атмосфере этой планеты есть молекулы метана, водяного пара и углекислого газа. HD 209458b вращается по 3,5-дневной орбите вокруг похожей на солнце звезды в созвездии Пегаса на расстоянии 150 световых лет. Она необитаема, но специалисты говорят, что присутствие органических молекул может свидетельствовать о наличии жизни на похожих планетах, но с каменистой поверхностью.

Экстремальные планеты

Задумывались ли вы когда-нибудь, что станет с нашей солнечной системой, когда солнце завершит свой жизненный цикл приблизительно через 5 миллиардов лет? Выше представлено художественное изображение пульсарной планетной системы. Пульсар – это быстро вращающаяся нейтронная звезда с разрушенным ядром мертвой звезды. Этот пульсар под названием PSR B1257+12 обнаружил в 1992 году астроном Александр Вольщан. На изображении мы видим не менее двух планет размером с Землю, вращающихся вокруг этой звезды. Скорее всего, радиация пульсара щедро «поливает» поверхность этих планет, вызывая радужные сияния во всей атмосфере. Они могут входить во второе поколение планет, формировавшихся после убийственной вспышки умирающей звезды.

Скалы планеты Кеплер-10b

2011 год был рекордным для проекта «Кеплер», ведь тогда были обнаружены тысячи потенциальных экзопланет. В начале того года агентство NASA объявило об открытии Кеплер-10b – самой маленькой планеты и самой гористой из обнаруженных на тот момент. Хотя Кеплер-10b слишком горяча для жизни, она продемонстрировала, что миссия «Кеплер» способна приблизиться к основной цели – найти планету для поддержания жизни, как Земля. Выше можно увидеть художественное изображение раскаленных скал Кеплер-10b, температура которых предположительно составляет до 1 400 градусов Цельсия. Это означает, что поверхность горячее потока лавы на Земле, и температуры планеты достаточно, чтобы расплавить железо.

Обжигающий мир Кеплер-10b

Это внешний вид планеты Кеплер-10b, выполненный художником NASA. На нем планета буквально кипит, очевидно, потому, что она вращается вокруг своей звезды на расстоянии в 20 раз ближе, чем орбита Меркурия по отношению к нашему солнцу. Как NASA удалось обнаружить такие планеты, как Кеплер-10b? Телескоп сканирует яркость более 100 000 звезд каждых 30 минут. Она измеряется встроенным фотометром. Аппарат ищет крошечные изменений в яркости звезды, которые случаются, когда перед ней проходит экзопланета.

Темной-претемной ночью

При всей своей известности Кеплер-10b – это не самая горячая экзоплента из обнаруженных нами. Выше изображена планета HD 149026b – «горячий Юпитер» с ужасающей температурой 2 000 градусов Цельсия, что в три раза жарче нашей самой горячей планеты Венеры. Насколько это горячо? Настолько, что, как считают астрономы, планета впитывает почти весь жар от своей звезды и практически не отражает свет. Это делает ее самой черной, или самой темной планетой во всей изученной вселенной. Считается, что обнаруженная телескопом Спитцер планета гораздо холоднее на темной стороне, которая не поворачивается к звезде.

Новый мир

Должна ли планета в точности соответствовать Земле, чтобы поддерживать жизнь? Специалисты агентства NASA не уверены. Выше представлено художественное изображение планеты, вращающейся вокруг звезды, которая холоднее нашего солнца. Такие звезды называются красными и коричневыми карликами. Непонятно, может ли более холодная звезда обеспечивать существование молодых планет с такой же химической смесью, которая зародила жизнь на Земле. Чтобы планета смогла поддерживать жизнь, она должна сохранять воду в состоянии ниже температуры кипения, но выше точки замерзания. Кроме того, она должна иметь достаточно воздуха, но не слишком много. Это шаткое равновесие зависит от близости планеты к звезде.

Будущие открытия

Выше представлено художественное изображение двухзвездной системы HD 113766, где, как надеются специалисты NASA, на расстоянии 424 световых лет формируется скалистая планета типа Земли. Коричневое кольцо камней в будущем сольется в сферу, зарождая молодую планету. Возраст звезды предположительно 10-16 миллионов лет, и это как раз тот период, когда начинают формироваться планеты. Но сможет ли она

Kepler 442b

КАТЕГОРИИ