Обитаемые планеты Вселенной
Во Вселенной более 100 млрд. галактик, а в каждой галактике – сотни миллионов звёзд. Поэтому вполне можно предположить, что Земля – не единственная планета, где существует жизнь.
В нашей галактике Млечный путь около 50 миллиардов планет, из которых 500 миллионов — потенциально пригодных для жизни.
Анализ данных, собранных астрономическим спутником NASA «Кеплер», показал, что 44% звёзд обладают планетными системами, а 10-20% планетарных систем обладают мирами, пригодными для обитания.
Экзопланеты
Экзопланеты — планеты подобные Земле, вне Солнечной системы — у других звёзд.
Для поиска экзопланет, подобных Земле, в марте 2009 года NASA осуществило запуск космического аппарата «Кеплер», который способен обнаружить планеты в пределах или вблизи так называемой «обитаемой зоны».
На конец июля 2017 года достоверно подтверждено существование 3637 экзопланет в 2727 планетных системах, из которых в 612 имеется более одной планеты. Общее количество экзопланет в галактике Млечный Путь в настоящее время оценивается не менее чем в 100 миллиардов , из которых
от 5 до 20 миллиардов, возможно, являются «землеподобными». Также, согласно текущим оценкам, около 34 % солнцеподобных звёзд имеют в обитаемой зоне планеты, сравнимые с Землёй . Общее количество планет вне Солнечной системы, напоминающих Землю и обнаруженных к настоящему времени, составляет 216.
Gliese 581 g
Пригодная для обитания экзопланета Gliese 581g найдена сравнительно недалеко — всего 20 световых лет от Земли, она расположена вблизи красного карлика Gliese 581 в созвездии Весов.
Условия на планете соответствуют «обитаемой зоне»: радиус планеты от 1,2 до 1,5 радиуса Земли, масса — от 3,1 до 4,3 массы Земли, период обращения вокруг звезды — 36,6 земных суток, средняя температура на поверхности составляет от -31 до — 12 градусов Цельсия.
Планета обладает плотной атмосферой, твердой поверхностью, по составу сходной с Земной, на ней в значительном количестве есть лёд и вода.
На основе обнаруженных в районе планеты вспышек, напоминающих действие лазера, некоторые учёные предполагают, что планета может быть обитаема.
Планеты — «изгои»
На планетах, «сбежавших» от своих звёзд, может в течение миллиардов лет сохраняться жидкая вода — необходимое условие для появления жизни.
Планеты — «изгои» (планеты-сироты) теряют связи со своей звездой, когда рядом с ними проходят гиганты наподобие Юпитера, гравитация которых «сталкивает» более мелкие планеты на нестабильную орбиту. В какой-то момент такая планета может «оторваться» и начать путешествие по космосу.
Благодаря теплу, выделяемому при распаде радиоактивных веществ, под образующейся снаружи коркой льда может в течение длительного времени сохраняться слой жидкой воды толщиной несколько километров.
Исследователи рассчитали, что на планете массой около 3,5 Земных, вода будет оставаться в жидком состоянии в течение 5 миллиардов лет. Астрономы считают, что планеты — «изгои» могут быть пригодными для жизни.
Белые карлики
Белые карлики – компактные (размером примерно с Землю) и очень плотные звёздные объекты, оставшиеся после эволюции звёзд солнечного класса, в определенный момент раздувшихся до красных гигантов и сбросивших газовую оболочку.
Когда звезда теряет свою внешнюю атмосферу, остаётся пылающее, постепенно остывающее ядро в виде белого карлика, с температурой поверхности примерно 5000 градусов Цельсия. Остатки звезды могут «тлеть» еще около 3 миллиардов лет.
Как только красный гигант теряет свою внешнюю атмосферу, более отдаленные планеты, которые остались вне досягаемости распухшей атмосферы красного гиганта, могут начать мигрировать ближе к белому карлику.
Чтобы быть пригодной для жизни, такие планеты должны переместиться очень близко к белому карлику, от 1 до 4 миллионов километров (1% расстояния от Земли до Солнца).
Самый близкий от нас белый карлик – Сириус B находится на расстоянии 8,6 световых лет от Солнечной системы.
Субкоричневые карлики
Субкоричневые карлики – относительно немассивные и холодные образования, представляющие собой промежуточную форму между планетами и звёздами.
Как показали расчёты учёных, на поверхности субкоричневых карликов могут возникнуть условия, пригодные для жизни: плотная атмосфера из молекулярных газов и термодинамические режимы, достаточные для образования океанов из простейших жидких углеводородов (например — этана). Масса атмосферы на таком карлике должна быть на 2-3 порядка больше, чем масса атмосфера Земли.
Субкоричневые карлики включены учёными в номенклатуру объектов, потенциально пригодных для жизни.
Сверхземли
Сверхземли — скалистые планеты, которые по строению похожи на представительниц земной группы. В Солнечной системе таких миров нет, но у других звёзд их открыли около трёх десятков.
Если Сверхземля окажется в «обитаемой зоне», то есть на её поверхности найдётся жидкая вода, она будет похожа на Землю по многим другим параметрам. Возможно, что для поддержания жизни такие Сверхземли более приспособлены, чем наша планета.
Чёрные дыры
Количество чёрных дыр во Вселенной может быть в два-три раза больше, чем предполагалось ранее. Учёные считают, что в них может существовать жизнь.
При помощи орбитальных космических телескопов Спитцер и Чандра астрономы обнаружили необычный космический регион, где на относительно небольшом расстоянии друг от друга находятся несколько сотен чёрных дыр. Данный регион находится на расстоянии нескольких миллиардов световых лет от Солнечной системы.
Физики считают, что за пределами так называемой «обитаемой зоны» могут существовать планеты, подогреваемые не теплом родительских звёзд, а тёмной материей.
Наиболее популярная теория гласит, что тёмная материя состоит из «вимпов» — массивных частиц, которые с обычным веществом контактируют посредством слабого взаимодействия и гравитации. Кроме того, у них есть античастицы, при встрече с которыми «вимпы» аннигилируют, выделяя значительное количество энергии.
В тех областях космоса, где плотность тёмной материи выше, более крупные планеты могли бы отлавливать и аннигилировать «вимпы» внутри себя в таком количестве, что вода на их поверхности оставалась бы в жидком состоянии даже без дополнительного подогрева от родительской звезды.
Жизнь в таких мирах могла бы зародиться, эволюционировать и выжить в отсутствие солнц, считают учёные. Физики полагают, что планеты, согревающиеся таким образом, будут найдены во внутренних регионах нашей Галактики, в радиусе 30 световых лет от центра Млечного Пути, где плотность тёмной материи в тысячи раз выше, чем в Солнечной системе.
Венера
Температура на поверхности Венеры около 475°C, период обращения по орбите — 224,7 земных суток, период вращения вокруг оси — 243,02 земных суток.
Венера вращается в обратную сторону по сравнению с Землёй и другими планетами Солнечной системы, смена дня и ночи на Венере происходит за 117 земных суток (день и ночь продолжаются по 58,5 суток). Атмосфера Венеры состоит на 97% из CO2, на планете практически нет воды.
Учёные рассматривают несколько способов терраформирования (изменение климатических условий) Венеры для создания условий для жизни: «доставка» воды на планету искусственным путём — бомбардировка кометами или астероидами, установка солнечных экранов (зеркал) между Солнцем и Венерой для снижения потока солнечной энергии, доставка на Венеру земных водорослей или других микроорганизмов. Учёные считают, что облака, расположенные в атмосфере Венеры, содержат химические элементы, которые совместимы с присутствием микроорганизмов.
Терраформированная Венера может представлять собой планету с тёплым и влажным климатом.
Марс
Исследования Марса при помощи спускаемых аппаратов подтвердили гипотезы учёных о существовании на планете органической жизни. Признаки присутствия воды уже найдены. Наличие метана в атмосфере и климатические условия планеты свидетельствуют о том, что на Марсе могут быть обнаружены простейшие микроорганизмы.
Исследовав крупнейшие каналы Марса, прорезавшие равнину Хриса, учёные выдвинули гипотезу, что в нескольких метрах под поверхностью могут находиться озёра жидкой воды, которые могли быть образованы потоками воды из подземных источников.
Полагают, что резервуары грунтовых вод были когда-то широко распространены в верхней части коры, обвалы на дне каналов указывают на местонахождение древних водохранилищ.
Учёные отмечают, что нынешняя интенсивность теплообмена между внутренней частью Марса и поверхностью в четыре раза ниже, чем 3 млрд. лет назад, когда образовались каналы. Не исключено, что в таких резервуарах могла зародиться жизнь, которая обходится без солнечного света.
Сатурн
В 2005 году межпланетный зонд «Кассини» зарегистрировал на поверхности Энцелада – шестого по размерам спутника Сатурна, своеобразное богатое водой «перо», испаряющееся с южного полюса (ледяные фонтаны), что свидетельствует о возможном существовании органической жизни.
В июне 2010 года NASA заявило об обнаружении на спутнике Сатурна Титане косвенных признаков жизнедеятельности примитивных организмов.
В северном полушарии Титана были обнаружены водоемы, заполненные жидкими углеводородами (метаном или этаном). Это говорит о том, что на Титане могут существовать формы жизни, основанные на метане (вместо воды), дышащие водородом и питающиеся ацетиленом.
Альфа Центавра
Учёные полагают, что каменистые планеты земного типа, с условиями на поверхности, пригодными для жизни, должны существовать у ближайшей к нам звезды — Альфы Центавра, которую от Земли отделяют 4,36 световых года.
Из 63 спутников Юпитера, три: Европа, Ганимед и Каллисто являются основными кандидатами для колонизации в пределах Солнечной системы наряду с Марсом, Венерой, Луной, Меркурием и поясом астероидов.
Европа – самое загадочное небесное тело в Солнечной системе. На спутнике есть атмосфера, состоящая из кислорода, только очень разрежённая, и океан, скрытый под огромной толщей льда. Глубина океана Европы — до 90 км, а объем значительно превышает объем всего мирового океана Земли.
Ледяная кора Европы составлена из блоков, которые неоднократно разламывались и сдвигались, поверхность планеты молодая – малое число ударных кратеров говорит, что ей порядка 30-50 миллионов лет.
Внешняя оболочка Европы регулярно обновляется за счёт воды, поступающей через трещины, что является свидетельством наличия подлёдного океана. Подогреваемый изнутри океан может являться домом для живых организмов.
Земля – далеко не единственная планета, где существует жизнь. Нельзя отрицать возможности существования внеземной жизни более развитой формы.
По мнению одного из наиболее влиятельных и известных физиков-теоретиков Стивена Хокинга, инопланетная жизнь существует во многих уголках Вселенной, в разных формах, начиная от простейших организмов, до развитых цивилизаций.
Но мы должны избегать контактов с инопланетным разумом, так как это может привести к катастрофическим последствиям: «инопланетяне могут просто-напросто использовать Землю как источник ресурсов, с тем, чтобы мимоходом захватить ее и двинуться дальше».
Источник
ТОП-10: Самые смертоносные планеты во Вселенной
В отличие от Земли, каждая новая открытая нами планета оказывалась враждебной для нас. Некоторые из них могут стать пригодными для жизни, если мы сможем решить такие проблемы, как отсутствие кислорода и воды. Другие останутся непригодными для людей. Эти смертоносные планеты готовы погубить любое существо, которое подберется к ним слишком близко или попытается развить на них свою цивилизацию. Большинство планет в этом списке не просто слишком горячие или холодные. Условия на них просто ужасны, и они никогда не станут поддерживать жизнь.
Фото: NASA
В 2005 году астрономы обнаружили экзопланету размером с Юпитер, которую назвали HD 189733b. Она была характерного для Земли синего оттенка и находилась на расстоянии 63 световых года. Однако, в отличие от Земли, синий цвет HD 189733b не был обусловлен наличием морей и океанов. Вместо этого такой цвет получался благодаря облакам, богатым силикатом. HD 189733b смертельно опасна. Первая проблема — это ветры, скорость которых достигает 8 700 километров в час. Эта скорость в семь раз превышает скорость звука. Для сравнения, скорость пиковых устойчивых ветров пресловутого урагана Катрина составляла 280 километров в час. Кроме того, на планете идут дожди. Богатые силикатом облака HD 189733b обрушивают на землю дождь из расплавленного стекла. Он не падает прямо вниз из-за сверхбыстрых ветров, о которых мы только что говорили. Вместо этого странные осадки падают в сторону.
Даже если мы каким-то образом найдем способ решить эти проблемы, нам все равно придется иметь дело с высокой температурой экзопланеты. HD 189733b находится так близко к своей звезде, что на ней очень жарко. Чтобы лучше понять, HD 189733b находится так близко к своему солнцу, что полный оборот вокруг своей звезды совершает всего за 2,2 земных дня. Интересно, что день на этой экзопланете также составляет 2,2 земных дня. Гравитационное взаимодействие между планетой и ее звездой может привести к тому, что год и день планеты будут равной длины, если планета и ее звезда вращаются синхронно, как происходит в случае с Землей и луной. Это означает, что планета вращается вокруг своей оси за время, необходимое для завершения одного оборота вокруг своей звезды. (Вращение вокруг своей оси приводит к смене дня и ночи, а вокруг звезды – к смене времен года). Планета с синхронным вращением всегда повернута к солнцу одной стороной. Таким образом, на одной стороне всегда будет день, а на другой – ночь.
Фото: space.com
В феврале 2009 года астрономы, работавшие на искусственном спутнике COROT (конвекции, вращения и планетарных транзитов), обнаружили новую экзопланету в созвездии Единорога (Monoceros) на расстоянии 480 световых лет от Земли. CoRoT-7b -7b — это каменная, похожая на Землю экзопланета, хотя раньше она была «горячим Юпитером размером с Сатурн» — термин, используемый для описания огромных, наполненных газом планет за пределами нашей Солнечной системы с плотными орбитами вокруг своих звезд. Несмотря на наличие каменистой поверхности, на которой может существовать жизнь, CoRoT-7b — это не то место, где следует быть. Во-первых, атмосфера планеты наполнена минералами, которые образуют каменистые облака. Эти облака вместо дождя обрушивают на землю гальку и маленькие камни. Даже если людям удастся выжить, они погибнут от безумно высокой температуры на поверхности экзопланеты.
Наша Земля находится на расстоянии в 60 раз дальше от нашего Солнца, чем CoRoT-7b от своей звезды. В дневное время звезда в небе CoRoT-7b в 360 раз больше, чем наше Солнце в небе Земли. Говоря о длительности дня и ночи, CoRoT-7b также находится в синхронном вращении со своей звездой. День и год на ней длятся всего 20,4 часа. Как вы уже догадались, это означает, что к звезде планета постоянно обращена своей одной половиной. Температура поверхности на этой стороне достигает от 1 980 градусов Цельсия до 2 300 градусов Цельсия, этого достаточно, чтобы порода начала плавиться. Астрономы считают, что камни на стороне, обращенной к Солнцу, расплавлены, потому что при такой температуре они не могут оставаться твердыми.
Фото: NASA
Экзопланета Kelt-9b – это самая горячая планета, которую мы когда-либо обнаруживали. Температура ее звезды составляет около 9 700 градусов по Цельсию, что почти в два раза превышает температуру поверхности нашего Солнца, составляющей 5 480 градусов по Цельсию. Дневная температура на экзопланете колеблется в пределах 4 300 градусов по Цельсию, и это безумно жарко. Большинство звезд во Вселенной даже близко не стоят. Планета настолько горячая, что его богатая водородом атмосфера кипит и поднимается в космос прямо к звезде, вокруг которой вращается экзопланета. Звезда Kelt-9 огромна, она в три раза больше нашего Солнца. Экзопланета Kelt-9b в два раза больше Юпитера и в три раза его тяжелее.
Экстремальные температуры обусловлены относительно небольшим расстоянием между Kelt-9 и Kelt-9b. Они находятся так близко, что экзопланета завершает оборот по орбите вокруг звезды всего за 1,5 дня. Меркурий в 10 раз дальше от нашего Солнца, чем Kelt-9b от Kelt-9. Астрономы полагают, что экзопланета Кelt-9b «отдаст» всю свою атмосферу звезде Кelt-9 всего за 200 земных лет. К этому времени звезда станет настолько большой, что она может даже касаться экзопланеты. Однако астрономы не думают, что экзопланета столкнется со звездой.
Фото: cnet.com
Wasp-121b — еще одна странная экзопланета. Начнем с того, что она не сферической формы, а больше похожа на футбольный мяч. Мы имеем в виду американский футбол, а не обычный. Но не форма делает Wasp-121b смертоносной. Проблема состоит в том, что экзопланета находится слишком близко к своей звезде.Wasp-121b находится так близко, что температура на ней колеблется у отметки в 2 540 градусов Цельсия. Вещество не может находится там в твердом или жидком состоянии, а пребывает в газообразном. Это касается и ее металлической атмосферы, наполненной газами железа и магния. Хуже того, что экзопланета «отдает» эту атмосферу своей звезде, как и Кelt-9b.
Любопытно, что странная форма планеты также обусловлена ее близостью к ее звезде. На планету влияет гравитационное притяжение звезды. Wasp-121b не может ему сопротивляться, потому что у нее слабая гравитация. Однако она сопротивляется частично, изгибаясь под влиянием гравитационной силы звезды.
6. Ипсилон Андромеды В
Фото: NASA
Странная экзопланета Ипсилон Андромеды В вращается вокруг звезды Ипсилон Андромеды А, расположенной на расстоянии 44 световых года от Земли. Экзопланета находится слишком близко к своему солнцу, завершая оборот по орбите всего за 4,6 дня. Как вы, наверное, догадались, одной стороной она постоянно обращена к солнцу, и одна ее сторона очень горячая. Интересно, что самая жаркая область, «теплое пятно», находится не на той стороне, которая обращена к звезде. Вместо этого она находится на стороне, куда никогда не попадает солнечный свет. Это открытие озадачило астрономов, потому что сторона, обращенная к звезде, должна быть более горячей. Астрономы считают, что в данном случае все иначе потому, что ветер переносит нагретый воздух на противоположную сторону экзопланеты.
Есть одна теория о том, как это работает. Тепло звезды Ипсилон Андромеды нагревает направленную к ней сторону планеты, и воздух на этой стороне нагревается. Когда этот воздух становится достаточно горячим, ветер переносит его на противоположную сторону экзопланеты. В то же время, ветер переносит более холодный воздух на сторону, обращенную к солнцу. Затем все продолжается. Постоянное движение воздуха означает, что к стороне, которая не обращена к солнцу, постоянно осуществляется приток горячего воздуха, в то время как на стороне, обращенной к звезде, воздух гораздо холоднее.
5. OGLE-2005-BLG-390Lb
Фото: ESO
Ogle-2005-blg-390Lb — это каменистая экзопланета с очень тонкой атмосферой, расположенная прямо в середине нашего Млечного Пути. Когда ее обнаружили, три признака заставили астрономов предположить, что на ней могла существовать жизнь. Однако теперь они считают, что этого не могло быть из-за низкой температуры экзопланеты.
Температура поверхности на Ogle-2005-blg-390Lb составляет около -220 градусов по Цельсию, что слишком мало для поддержания известных нам форм жизни. Для сравнения, по некоторым данным, самая низкая температура, когда-либо зафиксированная здесь на Земле, составляет -97,8 градуса Цельсия. Такая температура была зафиксирована в районе ледяной Антарктиды, куда никогда не проникает солнечный свет. Если в этом месте попытаться вдохнуть, то наши легкие пострадают, что приведет к мгновенной смерти.
Фото: NASA
TrES-2b — самая темная планета в мире. Она настолько черная, что рядом с ней уголь кажется светлее, если их можно поместить рядом. TrES-2b размером с Юпитер и находится в созвездии Дракона (Draco) на расстоянии 750 световых лет от Земли. Ее звезда Gsc 03549-02811 почти как наше Солнце. TrES-2b черная потому, что ее атмосфера поглощает более 99 процентов света, получаемого от солнца. Астрономы считают, что экзопланета отражает так мало света, потому что ее атмосфера наполнена испарениями натрия и калия или газообразным оксидом титана.
Тем не менее, то, что она черная, не значит, что экзопланета холодная. На самом деле, температура атмосферы достигает более 980 градусов Цельсия. Эта чрезвычайно высокая температура заставляет планету испускать красное свечение в некоторых частях, как, например, тлеющие угли или катушки накаливания. Астрономы также подозревают, что экзопланета находится так близко к своей звезде, что они захвачены синхронным вращением.
Фото: astrobio.net
Планета Ogle-TR-56b находится в созвездии Стрельца на расстоянии 5 000 световых лет от Земли. Это один из «горячих Юпитеров», о которых мы говорили ранее. Горячие Юпитеры часто формируются далеко в своих звездных системах и позже приближаются к своим звездам.
Планета Ogle-TR-56b подошла к своей звезде уже слишком близко. Она находится так близко, что ее год длится 29 часов, а температура поверхности экзопланеты достигает 1 727 градусов Цельсия. Облака на ней состоят не из воды, а из испарений железа. Дождь падает на землю в виде капель раскаленного железа.
Фото: solarstory.net
Смертоносные планеты существуют не только за пределами нашей Солнечной системы. Одна из них прячется неподалеку. Без сомнения, Венера является самой смертоносной планетой в нашей Солнечной системе из-за своих облаков, богатых диоксидом серы. Эти облака мешают полезному солнечному свету достичь поверхности планеты и удерживают внутри атмосферы смертоносный углекислый газ. Поверхность Венеры заполнена вулканами, которые выделяют большое количество тепла и углекислого газа. Большое количество углекислого газа делает Венеру ядовитой для человека. Густые облака также поглощают тепло и газ, делая планету смертельно горячей. Температура на поверхности достигает 467 градусов Цельсия.
Высокая температура держится на всей поверхности планеты — даже на полюсах. На других горячих планетах полюса обычно холоднее. Кроме того, на Венере жарко каждый день в году. Даже ночи такие же жаркие, как и дни. Исследователи считают, что Венера была бы похожа на Меркурий, если бы на Венере не было этих облаков. Интересно, что на Венере идет дождь и снег, хотя все совсем не так, как на Земле. Снег состоит не из замерзшей жидкости, а из галенита и металла висмутина. Жидкие осадки состоят из смертельной серной кислоты. Однако высокая температура на планете означает, что дождь никогда не долетает до земли. Вместо этого он испаряется на полпути, образуя очередное облако.
Фото: ESO/M. Kornmesser
Когда ее обнаружили, Proxima В выглядела многообещающе. Она вращается вокруг Проксимы Центавра (Proxima Centauri), красной карликовой звезды, расположенной на расстоянии 4,24 световых лет от Земли. Эта экзопланета заинтересовала астрономов, которые полагали, что на ней есть вода и другие особенности, делающие ее похожей на Землю. Однако вскоре стало понятно, что они ошибались. Proxima В находится так близко к Проксима Центавра, что один оборот вокруг звезды она совершает за 11,2 дня. Она также находится в синхронном вращении, поэтому одна ее сторона раскаленная, а вторая смертельно холодная и замерзшая. Между этими частями есть более умеренная центральная часть. Однако вряд ли этот регион подходит для жизни из-за близости Проксимы Центавра.
Как мы уже упоминали ранее, Проксима Центавра является красным карликом. Одной из характерных особенностей таких звезд является то, что каждые два-три месяца они испускают вспышки, поражающие вращающиеся вокруг них планеты. Такие вспышки разрушают озоновые слои этих планет, делая их уязвимыми для ультрафиолетового излучения, исходящего от звезд. Мы наблюдали одно такое событие 24 марта 2017 года, когда Проксима Центавра выпустила солнечную вспышку в сторону экзопланеты Proxima В. Вспышка была настолько интенсивной, что на 10 секунд яркость звезды увеличилась в 1 000 раз. Proxima В получила в 4 000 раз больше излучения, в сравнении с тем, которое достигает Земли после солнечных вспышек. Это губительно для всего живущего на экзопланете.
Источник