Ученые оценили, сколько планет в нашей Галактике и сколько из них потенциально пригодны для жизни
Новости партнеров
В ясную ночь, когда световые помехи не являются серьезным фактором, небо выглядит захватывающе: просмотру открывается огромное количество звезд. Но, конечно, мы можем видеть всего лишь малую часть от звезд, которые на самом деле существуют в нашей Галактике. Что еще более поразительно, большинство из них имеют собственную систему планет. Возникает вопрос, сколько же всего экзопланет? Только в одной нашей Галактике должны существовать миллиарды внеземных миров!
Итак, давайте предположим, что восемь планет, которые существуют в пределах Солнечной системы, представляют собой среднее значение. Следующим шагом будет умножить это число на количество звезд, которые существуют в пределах Млечного Пути. Фактическое количество звезд в нашей Галактике является предметом некоторого спора. По существу, астрономы вынуждены проводить приблизительные оценки, поскольку мы не можем рассмотреть Млечный Путь извне. А с учетом того, что он находится в форме спирали с перемычкой, галактический диск наиболее трудно изучать из-за интерференции света от его многочисленных звезд. В результате оценка основывается на расчетах массы нашей Галактики, а также массовой доли звезд в ней. Исходя из этих данных, ученые подсчитали, что Млечный Путь содержит от 100 до 400 миллиардов звезд.
Таким образом, галактика Млечный Путь может иметь от 800 миллиардов до 3,2 триллиона планет. Однако для того, чтобы определить, сколько из них пригодны для жизни, мы должны учитывать количество экзопланет, изученных на данный момент.
По состоянию на 13 октября 2016 года астрономы подтвердили наличие 3397 экзопланет из 4696 потенциальных кандидатов, которые были обнаружены в период с 2009 по 2015 год. Некоторые из этих планет наблюдались непосредственно в процессе прямой визуализации. Тем не менее, подавляющее большинство было обнаружено косвенным образом с помощью методов транзита и радиальных скоростей.
В ходе первоначальной 4-летней миссии космический телескоп «Kepler» наблюдал около 150 000 звезд, которые главным образом относились к М-классу, также известному как красные карлики. Когда в ноябре 2013 года «Kepler» вошел в новую фазу миссии K2, он сместил акцент на изучение звезд K- и G-класса, которые почти такие же яркие и горячие, как Солнце.
По данным недавнего исследования, проведенного научно-исследовательским центром Эймса (NASA), «Kepler» обнаружил, что около 24% звезд M-класса могут иметь потенциально пригодные для жизни планеты сравнимые по размеру с Землей (те, которые не более чем в 1,6 раза превышают Землю по радиусу). На основании числа звезд М-класса в нашей Галактике могут существовать около 10 миллиардов потенциально пригодных для жизни, похожих на Землю миров.
Кроме этого, анализ результатов K2 предполагает, что около одной четверти больших звезд могут также иметь аналогичные Земле планеты, вращающиеся в пределах обитаемых зон. Таким образом, можно оценить, что только в Млечном Пути существуют буквально десятки миллиардов потенциально пригодных для развития жизни планет.
В ближайшие годы миссии космических телескопов «James Webb» и «TESS» будут способны обнаруживать меньшие планеты, вращающиеся вокруг тусклых звезд, и, возможно, даже определят, есть ли жизнь на какой-либо из них. После того, как эти новые миссии приступят к работе, мы будем иметь более точные оценки размера и количества планет, существующих в нашей Галактике. А до тех пор их расчетное число обнадеживает: шансы на внеземной интеллект весьма высоки!
Источник
Сколько обитаемых планет может существовать в нашей галактике?
Ученые не могут сказать точно, сколько именно галактик существует во Вселенной. На данный момент они предполагают, что их насчитывается около двух триллионов. Наша планета находится в галактике Млечный путь, в Солнечной системе. И сегодня Земля — единственная известная ученым обитаемая планета. Но некоторые из них уверены, что жизнь может существовать и на многих других галактиках, просто мы еще не настолько развиты, чтобы ее обнаружить. Ведь во Вселенной явно есть множество похожих на Солнце звезд, рядом с которыми вполне могли образоваться похожие на Землю планеты с водой и другими необходимыми для жизни компонентами. Недавно астрономы изучили полученные при помощи телескопа «Кеплер» данные в надежде посчитать количество потенциально обитаемых планет в галактике Млечный путь. Им это удалось и полученное число поражает воображение.
Это наша галактика Млечный путь
Что такое телескоп «Кеплер»?
Космическая обсерватория «Кеплер» был разработан аэрокосмическим агентством NASA и запущен в 2009 году. Аппарат наблюдал за 0,25% площади всей небесной сферы. Прямо сейчас можете протянуть руку перед собой и посмотреть на небо — ваша ладонь закроет примерно такую же площадь небесного пространства. В 2018 году у аппарата закончилось топливо и он перестал работать. Но собранных данных хватило, чтобы открыть 2800 планет, находящихся за пределами Солнечной системы. И это только объекты, существование которых было подтверждено в ходе других исследований. Ученые предполагают существование еще нескольких тысяч далеких планет, но им пока не удалось собрать достаточное количество доказательств.
Космический телескоп «Кеплер»
Жизнь на других планетах
Чтобы выяснить, сколько пригодных для жизни планет может существовать в Млечном пути, ученые занялись поиском звезд, похожих на наше Солнце. Таким образом, их интересовали карлики с температурой поверхности от 4500 до 6000 градусов Цельсия. Множество из обнаруженных «Кеплером» планет находятся в зонах обитаемости своих солнц. Зоной обитаемости принято называть пространство вокруг звезды, в котором сохраняются пригодные для зарождения жизни условия. То есть там не слишком жарко и не слишком холодно, что позволяет возникнуть жидкой воде. Вблизи таких звезд ученых интересовали планеты, которые по размерам и структуре максимально похожи на нашу Землю.
Расположение Солнечной системы внутри галактики Млечный путь
Приняв во внимание, что телескоп «Кеплер» рассматривал только 0,25% площади небесной сферы, ученые пришли к выводу, что внутри нашей галактики существует около 300 миллионов похожих на Солнце звезд. И каждая из них может иметь хотя бы одну потенциально пригодную для жизни планету. Важно отметить, что примерно 3-4 из этих солнечных систем могут находиться в 30 световых годах от нас. Относительно Вселенной это очень небольшое расстояние. Возможно, через несколько лет нам удастся обнаружить на них жизнь, но на данный момент нам явно до этого далеко.
Как выглядят инопланетяне?
Итак, ученые считают, что в галактике Млечный путь может существовать примерно 300 миллионов пригодных для жизни планет. Звучит как нечто фантастическое — трудно представить, насколько много живых организмов на них может обитать. И ведь они явно не похожи на то, к чему мы привыкли. Они могут обладать совершенно непонятными нам органами и выглядеть далеко не так, как нам показывают в фильмах. Внешний вид и особенности организмов инопланетных существ должны разниться в зависимости от того, в каких условиях им приходится жить. Ведь даже человеческий род подстраивался под окружающие условия. Самый простой пример — это то, что наши предки не умели ходить на двух ногах, а мы уже не можем представить себе жизнь без прямохождения.
Кадр из фильма «Инопланетянин» 1982 года
Выводы ученых интригуют, но чтобы доказать их правдивость, ученым нужно невообразимое количество времени. Считается, что для изучения находящихся далеко планет необходимо следить за каждым из них как минимум по 3 года. При нынешнем уровне развитии технологий на это может потребоваться более тысячи лет.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!
Впрочем, есть надежда на то, что внеземные цивилизации намного разумнее нас и они сами нас найдут. Недавно моя коллега Любовь Соковикова рассказала о том, как аэрокосмическое агентство NASA отправило в космос карту, по которой инопланетяне смогут нас найти. Подробнее об этом событии можно почитать в этом материале. Остается надеяться, что инопланетяне прилетят к нам с миром и не будут пытаться нас завоевать.
Источник
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