Есть ли во вселенной другие планеты

Есть ли жизнь во Вселенной: планеты, похожие на Землю

Сотни лет человечество находится в поисках новой жизни на других планетах. В XX веке мир сделал колоссальные открытия в области космоса, расширив познания. Тем не менее, мы так мало знаем о соседних и далеких планетах, что большинство открытий ждут нас впереди.

Земля — самая красивая планета Солнечной системы, на ней есть жизнь. Наше небесное тело населено животными, птицами, насекомыми, здесь есть океаны, моря, богатый мир флоры. Поговорим о других планетах во Вселенной, похожих на Землю.

Экзопланеты: что из себя представляют, типы

Исследование космоса не ограничивается получением знаний о Солнечной системе, в которой открыто всего восемь планет. Астрономы всего мира нацелены на открытие других небесных тел, сконцентрированных вокруг других газовых шаров во Вселенной.

Открытие далекой планеты — задача сложная, поскольку небесное тело такого типа не светится, обнаружить его сложно. Экзопланетой называется планета вне Солнечной системы. На конец 2018 года при помощи современных технических средств человек обнаружил:

• 2935 систем звезд;
• 3934 экзопланеты.

Еще более тысячи небесных тел являются кандидатами во включение в список. Проводится работа по обнаружению тел, условия на поверхности которых приближены к земным:

Интерес к землеподобным телам велик, поскольку они могут стать будущим домом землян. Каждая обнаруженная новая планета, похожая на Землю, тщательно изучается. До сих пор не найдена ни одна планета, которая бы обладала пригодными для жизни условиями.

Во Вселенной распространены звездные системы, примером которой является Солнечная система. Не известно, каков процесс возникновения небесных тел. Сегодня достоверно известно, что центром систем является звезда, вокруг которой планеты движутся по орбитам.

Ученые полагают, что Солнечная система образовалась 4,5 млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака

Американский астрофизик Давид Сударский создал систему классификации экзопланет по внешнему виду. Это позволило четко разделить открытые небесные тела на две группы, несмотря на минимум знаний о них:

• земного типа (с твердым телом);
• газового типа.

Примечательно, что по оценкам астрофизиков в галактике Млечный Путь существует 100 млрд. планет, о которых человечество не знает. Предстоит выявить, пригодны ли они для жизни.

Обнаружение экзопланет

Наблюдая за положением ближайших к нам звезд, астрономы всего мира пытались отыскать планеты, похожие на Землю. Первые попытки датированы 1855 годом. Первую внесолнечную планету похожую на нашу обнаружили ученые из Канады в 1988 году у двойного газового шара Геммы Цефеи А. В 2002 году открытие признано астрономическим сообществом.

Огромный телескоп в Чили для наблюдения за экзопланетами

Годом позже найден коричневый карлик, признание открытия состоялось в 2002 году.

Обнаружение галактик и звезд не представляют серьезных трудностей. С объектами планетного типа дело обстоит иначе. Не имеющие яркого света, блеска, расположенные за сотни световых лет от Земли, они остаются неизведанными. Существует шесть способов открытия экзопланеты:

1. прямое наблюдение через телескопы;
2. астрономический;
3. радионаблюдение пульсара;
4. спектрометрическое вычисление радиальной скорости звезды;
5. транзитный метод;
6. микролинзирование (в качестве линзы используется другая звезда).

Наиболее востребованный и действенный способ — транзитный. Он заключается в наблюдении за планетами, проходящими по диску своей звезды.

Экзопланеты носят имена похожие на названия своих звезд с отдельно присваемыми литерами, чем отличаются друг от друга.

Первые изученные планеты, похожие на Землю

Не все обнаруженные объекты небесных тел похожи на Землю. В ближайшее десятилетие обнаружатся тысячи далеких планет, возможно, найдется та, где условия жизни максимально приближены к здешним.

Рассмотрим список самых похожих на Землю планет.

Kepler-62 f

Планета, совершающая оборот вокруг газового шара Kepler 62, входящего в созвездие Лира, найдено телескопом «Кеплер», от которого дано соответствующее название.

• Дата открытия: 2013 г.;
• звезда: оранжевый карлик Кеплер 62;
• метод обнаружения: транзитный.

Вместе с телом, получившим номер f, найдены планеты Кеплер 62 е и Кеплер 62 b.

Сравнение размеров Земли и экзопланет Kepler 62e, Kepler 62f

Размер Kepler-62 f на 40% превосходит земной. Зарождение произошло 7,5 миллиардов лет назад. Для сравнения: возраст нашего мира — 4,5 миллиарда лет. Наклон оси стабилен, температурный режим похож на земной. Астрофизики предполагают наличие на поверхности жизни.

Gliese 581 g

Красный карлик из созвездия Весов имеет планету-спутник, расположенную от Земли на расстоянии 20 световых лет и похожую на нее.

• Дата открытия: 29.09.2010 г.;
• звезда: красный карлик Глизе 581;
• метод обнаружения: спектрометрическое вычисление звездной скорости.

Художественное изображение экзопланеты Gliese 581 g

Зародилась 7-11 млрд. лет назад. Поскольку обнаружению предшествовали расчеты, астрономы Европейской южной обсерватории вновь проверили данные спектрографа и подвергли сомнению существование Gliese 581 g.

Единого мнения на этот счет до сих пор нет. Если планета существует, ее величина составляет два размера Земли, средняя температура составляет от -10 до — 30°C. Повернута к красному карлику одной стороной.

Kepler 62 e

Это небесное тело найдено у того же оранжевого карлика, как и вышеописанное, что является одной из частей созвездия Лира. Примерный возраст — 7 миллиардов лет.

• Дата открытия: 2013 г.;
• звезда: оранжевый карлик Кеплер 62;
• метод обнаружения: транзитный.

Сравнение планет земной группы Солнечной системы и системы Kepler 62

Астрономы предполагают наличие жизни и существование огромного океана, не похожего на мировой океан Земли. Расстояние до земли — 1200 световых лет, величина (в 1,5 раза больше земного диаметра) позволяет предположить наличие атмосферы. Расстояние от планеты до звезды схоже с положением Земли в отношении Солнца.

Предположительно средняя температура +15°C. Задача астрофизиков будущего — рассчитать атмосферу Kepler 62 e. Астрономы считают, что на планете есть жизнь как минимум на уровне одноклеточных организмов. Эта экзопланета, которая похожа на Землю больше всего.

Gliese 667 cc

Удалена от нас на 22,7 световых года. Глизе 667 находится в созвездии Скорпиона.

• Дата открытия: 29.11.2011 г.;
• звезда: тройная Глизе 667 (два оранжевых карлика с одним красным карликом);
• метод обнаружения: спектрометрическое вычисление звездной скорости.

Gliese 667 cc в представлении художника

Обращается вокруг звездного трио за 28-29 земных суток. Масса превышает земную в 3,5-4 раза. Лаборатория Университета в Пуэрто-Рико пришла к выводу, что средняя температура равняется +27°C, условия похожи на наши. Экзопланета повернута к Gliese 667 одной стороной. Есть основания полагать, что на планете существует жизнь.

Kepler 22 b

Kepler 22 находится в созвездии Лебедь. Телескоп NASA «Кеплер» нашел ее первой, поэтому планеты решено было называть в его честь. Подтверждение ее существования производилось методом исключения ложных доводов.

• Дата открытия: 05.12.2011 г.;
• звезда: одиночная спектрального класса G;
• метод обнаружения: транзитный.

Сравнение Kepler 22 b с земными планетами Солнечной системы

Кеплер 22б — планета похожая на Землю. Удалена от нее на 620 световых лет, оборот вокруг звезды делает за время равное 290 земных дней. Не известны размер и структура.

Это самые известные похожие на нашу экзопланеты. Поговорим о новых открытиях и узнаем, сколько существует планет, похожих на Землю.

Новые экзопланеты

Астрономы ежегодно находят во Вселенной планеты, похожие на Землю. Существует термин «обитаемая зона», которая означает область космических промежутков между планетой и звездой, в пределах которых может существовать любая из форм жизни.

Все описанные выше планеты относятся к единому классу, называемому Суперземля. Такие экзопланеты имеют массу больше, чем наша, но значительно меньше газовых гигантов. Максимальный размер — 10 масс Земли. Параметр массы выбран не случайно, он связан со способностью планеты удерживать атмосферу.

Астрофизик М. Хиппке на примере Кеплера 22b объяснил невозможность другим формам жизни покинуть подобную планету по причине большой массы. Гравитация на ней превосходит земную, для отправки в космос небольших объектов требуются сотни тонн топлива.

Проксима Центавра b — ближайшая к нам экзопланета

Красный карлик Проксима Центавра — ближайшая к Солнцу звезда. Проксима b была обнаружена в 2016 г. на расстоянии 4,22 световых года от нашей планеты. Астрофизикам интересны ближайшие небесные тела, поскольку их легче изучить.

По массе превышает земную в 1,27 раз, за 11 суток совершает полный оборот по орбите. Допускается, что радиус планеты Проксима b на 10% превышает земной. Не исключается существование живых организмов на поверхности. Однако, радиационный фон на ней высок.

Вспышки на молодой и агрессивной Проксиме Центавре в 2017 году скорее всего окончательно разрушили атмосферу планеты

Колонизация ближайших экзопланет: сроки, препятствия

Обнаружение в космосе других планет позволило астрономам говорить о существовании внеземной жизни, выдвигать теории об образовании планет.

В настоящий момент ученые решают, какую планету выбрать для колонизации. Основные препятствия для осуществления космического путешествия:

• огромное расстояние;
• неизвестные условия и наличие атмосферы (радиационный фон, отсутствие воды, высокие и низкие температуры);
• сложные расчеты (для полета космического аппарата потребуется точно рассчитать проход по орбите, соотнести его с вращением экзопланеты по орбите и учесть время подлета).

Ученые все чаще говорят о покорении Марса

Анализируя эти данные, становится ясно, что начать необходимо с планеты, ближайшей к Земле. По этой причине все чаще говорят о колонизации Марса.

Планы на ближайшее будущее

Колонизация космоса все еще является областью научной фантастики. Обнаружение похожих на нашу планет не дает повода для совершения межпланетной миссии в обозримом будущем. Ближайшая цель человечества состоит в создании на Марсе постоянной базы для изучения самой планеты и его спутников. Полет до красной планеты составит 70-80 суток. Условия похожи на земные, поэтому попытки отправить миссию будут производиться в ближайшее десятилетие.

Разглядывая видео из космоса, фотографии, сделанные космонавтами, летательными аппаратами, понимаешь, насколько велик этот мир. Похожие на нашу планеты существуют, и живые организмы будут найдены.

Источник

Что такое экзопланеты и как ищут жизнь во Вселенной

Что такое экзопланета

В слове «экзопланета» приставка «экзо» означает «вне», «снаружи». Получается, что экзопланеты — это все планеты за пределами Солнечной системы. Большинство из них, как и Земля, вращаются вокруг звезд, но встречаются и не привязанные к орбите определенной звезды.

Большинство открытых экзопланет находятся в одном регионе нашей Галактики — внутри Млечного пути. При помощи мощных телескопов ученые измеряют размеры планет, их состав и поверхность. Большая часть открытых экзопланет состоят из тех же элементов, что и планеты Солнечной системы. Отличаются только комбинации и соотношение: на некоторых больше воды и льда, на других — железа и углерода. При этом нет ни одной планеты, которая была бы идентична Земле или другим телам Солнечной системы.

Первую экзопланету обнаружили в 1992 году. С тех пор астрономы идентифицировали тысячи планет, и их число постоянно растет. С Земли не всегда просто обнаружить новые тела: не хватает мощности телескопов, и обзор может перекрываться звездами или другими планетами. Количество открытых небесных объектов может увеличиться в разы, как только ученые наладят технологию запуска космических роботизированных телескопов, которые будут отправлять на Землю данные о своих наблюдениях. Часть таких телескопов уже запущена в космос, но развитие направления поможет ускорить процесс открытия и изучения небесных тел.

Какие бывают типы экзопланет

Наша Галактика состоит из огромного количества звезд — не менее 100 млрд, включая Солнце. Если представить, что вокруг каждой звезды вращается минимум одна планета, то количество неоткрытых экзопланет представляется астрономическим. При этом ученые предполагают, что у каждой звезды есть своя система, в которую входит сразу несколько планет. В таком случае количество экзопланет внутри одного Млечного Пути может составлять триллионы.

Тысячи лет до нашего поколения люди догадывались о существовании планет за пределами Солнечной системы. Сейчас мы точно знаем, что экзопланеты существуют и их много, но все еще не можем добраться ни до одной из них. У ближайшей к Земле звезды — Проксима Центавры — есть минимум одна планета. Вероятно, это планета земного типа, и на ней может находиться вода. Но лететь до нее придется более четырех световых лет, при этом ученые пока не могут с точностью описать свойства планеты и сказать, подходит ли она для жизни. Остальные экзопланеты находятся на расстоянии сотен или тысяч световых лет от нас, и посетить их пока нет никакой возможности.

С момента открытия первой экзопланеты прошло почти 30 лет, но мы до сих пор не знаем о всем разнообразии существующих планет. Поэтому их деление скорее условно.

Газовые гиганты

В космосе встречаются газовые гиганты, наподобие Юпитера и Сатурна. Сейчас известно о 1367 экзопланетах такого типа. Самые известные из них:

51 Pegasi b — газовый гигант с атмосферной температурой более 1000 °C. Первая открытая планета из тех, что вращаются вокруг звезд солнечного типа.

KELT-9 b — cамая горячая известная экзопланета. Температура на дневной стороне может подниматься до 4600 °C. Находится на расстоянии 667 световых лет от Земли.

Нептунианские экзопланеты

Маленькие планеты с атмосферой, на которых преобладают водород и гелий. Открыто 1484 планеты, самые известные:

Kepler-1655 b — экзопланета, похожая на Нептун. Полный оборот вокруг звезды (то есть, один год) на Кеплере, проходит за 11,9 дней. Экзопланету открыли в 2018 году.

GJ 436 b — экзопланета, которая находится относительно близко к Земле: лететь до нее придется 32 года.

Суперземли

Экзопланеты из газа, горных пород и их комбинаций, которые в несколько раз больше Земли. Открыто 1346 планет, самые известные:

Barnard’s Star b — вторая самая близкая к Земле экзопланета, лететь до нее шесть лет. Планету открыли в 2018 году. Она в 3,2 раза больше нашей планеты. Звезда, вокруг которой вращается экзопланета, дает ей только 2% энергии, которую получает Земля от Солнца.

GJ 15 A b — экзопланета, которая вращается вокруг звезды красного карлика в 11 световых годах от Земли. В ее системе есть еще одна планета, что делает ее ближайшей к нам суперземлей со своей системой.

Планеты земного типа

Скалистые тела, похожие на Землю, Марс или Венеру. Открыто 164 планеты, самые известные:

TRAPPIST-1 e — ее масса составляет 60% массы Земли, а год на планете длится 6,1 дня. Планету открыли в 2017 году.

TRAPPIST-1 d — как и Земля — третья планета от своей звезды. Скалистая планета с температурой поверхности около 2290 °C.

Как ищут экзопланеты

Экзопланеты находят при помощи мощных телескопов, которые располагаются на Земле или летают в космосе. Изучение неба через космический телескоп обсерватории NASA «Кеплер» показало, что в Млечном пути находится больше планет, чем звезд. Данные рассчитывались через статистическую оценку. Сейчас ученым известно, что в Галактике сильно распространены маленькие планеты. Однако открывать их сложно: в силу их размера они могут быть не видны в телескоп. Все усложняется тем, что от них, в отличие от звезд, не исходит света. Вдобавок яркий свет звезды может скрывать планету: это как пытаться рассмотреть пылинку на включенной лампе.

Чтобы найти экзопланету, астрономы пытаются обнаружить признаки нахождения планеты у материнской звезды. Свойства звезды могут меняться, если вокруг нее вращается планета. Во-первых, планета влияет на вращение: звезда начинает немного раскачиваться, и специальное оборудование может уловить это движение. Планета — единственное, что может повлиять на такое изменение. Во-вторых, мощный телескоп может поймать небольшую тень, которая исходит от планеты на звезду. Существуют и другие способы поиска, но эти два считаются основными и применяются чаще всего.

Несмотря на существование таких способов, ученым пока не хватает мощностей, чтобы открыть все планеты. До сих пор не было обнаружено ни одной системы, похожей на Солнечную. Вероятно, это говорит о том, что современные телескопы не могут уловить маленькие планеты. К тому же многие из них вращаются на далеком от звезд расстоянии, и на них почти не падает свет, что делает их поиск почти невозможным с далекого расстояния.

Актуальные прогнозы исследований экзопланет

Мощные телескопы и технологии нового поколения помогут открыть все большее количество экзопланет. Они помогут приблизить нас к поиску планет, похожих на Землю: такие вращаются относительно далеко от звезд и имеют маленькие размеры.

Космический телескоп Джеймса Уэбба

Гигантский телескоп размером с теннисный корт будет запущен в космос из Французской Гвианы в 2021 году. Телескоп будет наблюдать Вселенную в инфракрасном свете, изучать формирование планетных систем и состав атмосфер экзопланет. Ожидается, что он станет главным космическим инструментом нынешнего десятилетия.

Космическая платформа: телескоп Нэнси Роман

В середине 2020-х годов в космос запустят электростанцию телескопов, которая поможет лучше изучить экзоланеты. Окно зрения этой станции будет в 100 раз превышать окно самого мощного телескопа NASA, который сейчас занимается поиском планет. Главная цель — изучение темной материи и темной энергии, но в рамках своей программы он будет делать и фотографии экзопланет. С его помощью начнут исследовать плотные звезды Млечного Пути, а на их фоне можно поймать и новые планеты.

Зачем изучать экзопланеты

Теоретически, изучение экзопланет поможет ответить на вопрос: «одни ли мы в этой Вселенной?». Поиск новых планет — одно из самых быстроразвивающихся направлений астрономии. Изучение разных космических тел поможет лучше понять, как устроена Солнечная система, как она сформировалась, и есть ли в мире похожие группы планет. А также, существует ли планета, настолько похожая на Землю, что на нее можно переехать.

В погоне за этими ответами ученые делают новые открытия и раскрывают детали Вселенной. В частности, находят возрастные планеты и делают предположения о том, как может развиваться Солнечная система и какие у нее сроки жизни.

Основная цель направления — поиск признаков жизни во Вселенной. Небо экзопланет может содержать элементы, которые помогут ответить на этот вопрос.

Источник