В поисках Земли 2.0: как понять, что мы её нашли?
Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 14.08.2018

Scroll to top

Top

Нет комментариев

В поисках Земли 2.0: как понять, что мы её нашли?

В поисках Земли 2.0: как понять, что мы её нашли?
shortstoryf

За последние пару десятков лет мы наблюдали самый настоящий взрыв количества подтверждённых внесолнечных экзопланет. На первое апреля 2018 года специализированный каталог экзопланет насчитывает в общей сложности 3758 объектов в 2808 звёздных системах, 627 из которых содержат более одной планеты. В дополнение к умножению познаний человечества о самой вселенной, цель поиска экзопланет состоит в выявлении доказательств присутствия жизни вне нашей Солнечной системы.

Ясно, что в ходе поиска пригодны для жизни планет астрономы в качестве ориентира и примера используют нашу Землю. Но смогли бы мы узнать эту экзопланету, которая действительно подобна Земле, если бы наблюдали её? Именно этим вопросом задавались в недавней статье два учёных, один из которых является сертифицированным охотником за экзопланетами, а другой — эксперт в области астробиологии и земных наук. Вместе эти исследователи попытались понять характеристики, которые будут ключевыми для поиска нашей второй Земли.

Статья под названием «Земля как экзопланета» (Earth as an Exoplanet ) доступна онлайн (https://arxiv.org/pdf/1804.04138.pdf). Это исследование проводилось Тайлером Робинсоном, старшим преподавателем из Университета Северной Аризоны, и Кристофером Рейнхардом, доцентом из подразделения Земных и атмосферных исследований Технологического института Джорджии.

Ради этих исследований Робинсон и Рейнхард сосредоточились на том, как сопоставить поиск пригодных для жизни и заселённых планет за пределами Солнечной системы с нашими знаниями о Земле. И это вполне понятное желание, поскольку Земля — единственная планета, которая способна поддерживать существование жизни. Вот, что говорит профессор Робинсон:

«Земля, в настоящее время, наш единственный пример планеты, пригодной для жизни и существования цивилизации! Таким образом, когда кто-то спрашивает: «На что будет похожа пригодная для жизни экзопланета? — или. -«На что будет похожа имеющая жизнь экзопланета?», — нашим наилучшим ответом станет указание на Землю. Возможно, искомая экзопланета будет очень сильно походить на нашу. Сейчас проведено множество исследований, которые выдвигают всевозможные теории о жизни на других планетах, например, покрытые водой суперземли, но нашим главным примером полностью функционирующей системы всегда будет Земля».

В начале своей работы авторы попытались рассмотреть вопрос о том, как наблюдения, проведённые различными межпланетными станциями Солнечной системы, привели к современному развитию подходов к обнаружению признаков обитаемости и жизни на планетах у других звёзд. Учёные изучили данные станций «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2», которые в течение 1970-х годов сближались с многими телами нашей Системы.

Эти миссии проводили исследования планет и их спутников с помощью фотометрии и спектроскопии, что позволило учёным узнать много нового об атмосфере, её химическом составе, структуре самих планет, а также о метеорологических условиях и химическом содержании. Последующие миссии добавили к этим данным множество ключевых деталей о структуре их поверхности, о её геологическом развитии.

Кроме того, в декабре 1990 и 1992 года мимо Земли пролетел зонд «Галилео», который, как ни странно, впервые предоставил планетологам возможность проанализировать нашу планету, используя те же инструменты и методы, которые ранее были применены у других тел Солнечной системы. Также изучил Землю и упомянутый выше зонд «Вояджер-1», которые получил на тот момент самоё далёкое изображение Земли, которое фантаст Карл Саган назвал «бледно-синяя точка«.

Вояджер-1 голубое пятнышко

Это знаменитый снимок «Pale Blue Dot» (бледно-синяя точка, голубое пятнышко), который является частью портрета Солнечной системой, полученного в 1990 году аппаратом Вояджер-1. Аппарат в общей сложности получил 60 кадров мозаичного снимка нашего дома с расстояния 6 миллиардов километров. Земля на снимке имеет размеры 0.12 пикселя. По стечению обстоятельств Земля находится в центре солнечного луча. Источник: NASA/JPL

Справедливости ради стоит заметить, что атмосфера Земли не всегда была такой, как сейчас. На протяжении 4.5 миллиарда лет она, вместе с поверхностной средой, существенно развилась. Фактически, согласно последним атмосферным и геологическим моделям, Земля точно несколько раз напоминала планету, которую сейчас посчитали бы довольно опасным местом для жизни. К таким периодам можно отнести длительные ледниковые периоды и самые ранние эпохи, когда первородная атмосфера Земли была результатом выхода газов из жерл вулканов. Профессор Робинсон объясняет, что всё это представляет некоторые сложности, когда дело доходит до поисков других примеров «бледных голубых пятнышек»:

«Ключевая сложность здесь заключается в том, что нам надо стараться избегать попадания в ловушку размышлений о том, что Земля всегда была такой, как сейчас. На самом деле, по мере своей эволюции, наша планета фактически предоставляла огромное количество вариантов того, на что была бы похожа планета пригодная дли жизни или уже заселённая».

Другими словами, наш поиск аналогов Земли мог бы указать на множество миров, которые подобны нашей планете в том смысле, что они напоминают предыдущее и будущее геологическое состояние. К таким мирам можно отнести снежные и ледяные планеты, которые покрыты пластами льда, но всё ещё способные сохранять жизнь в своих недрах. Сюда же можно отнести и геологические эоны Катархей и Архей, когда кислородный фотосинтез попросту ещё не существовал.

Также в поисках других экзопланет, похожих на Землю, необходимо учитывать и то, какие виды жизни будут в состоянии существовать на них. Например, если планета всё ещё молода, и её атмосфера находится в первоначальном состоянии, жизнь может существовать при таких условиях в строго микробной форме. Однако если возраст планеты составляет миллиарды лет, и в данный момент она находится в межледниковом периоде, можно смело предполагать наличие у неё более сложных форм жизни, которые вполне могли перемещаться по поверхности.

В качестве продолжения своей работы Робинсон и Рейнхард пытают понять то, чем могут помочь будущие разработки и приборы. Особо пристальное внимание они уделяют следующему поколению космических телескопов, как «Уэбб«, запуск которого намечен на 2020 год и WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope, Инфракрасный обзорный телескоп широкого поля), который в настоящее время находится в процессе разработки. Есть и специализированные технологии, такие как Starshade, которые предназначены для того, чтобы полностью убирать засветку от звезды, чтобы была возможность наблюдать экзопланеты непосредственно.

«Поиск этих бледно-голубых точек, то есть внеземных миров, которые покрыты водой и находятся в пригодной для существования жизни зоне вокруг звёзд, подобных Солнцу, потребует развития технологий прямого отображения экзопланет. Здесь нам придётся либо использовать мощную оптику, либо футуристическое приспособление, как Starshade, которое находится на расстоянии от телескопа в космосе и блокирует свет от звезды. В настоящее время множество групп работает для того, чтобы усовершенствовать наши технологии поиска экзопланет».

Как только астрономы будут в состоянии запечатлеть твёрдые экзопланеты напрямую без исследования косвенных признаков, у них, наконец, появится возможность изучить и атмосферу планет и наложить более строгие ограничения на их потенциальную обитаемость. Кроме того, когда-нибудь настанет такой день, когда мы будем в состоянии сфотографировать поверхности этих планет с помощью чрезвычайно чувствительных телескопов или космических миссий, такие как проект Starshot.

Найдём или нет мы нашу вторую Земли, пока ещё сложно ответить утвердительно. Но в ближайшие годы мы можем, наконец, получить хорошее представление о том, насколько в действительности распространён наш родной мир.

По информации Universetoday.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google