Первые открытые потенциально обитаемые планеты оказались ещё больше похожи на Землю. Он всех найдет

Буквально вчера главный научный советник NASA Эллен Стофан сделала прогноз, что в ближайшие 10 лет учёным удастся найти убедительные признаки существования жизни за пределами Земли. По этому случаю, предлагаю топ самых жизнепригодных планет, известных нам на данный момент.

Для поддержания жизни (в привычном нам понимании этого слова), планета должна одновременно похвастаться наличием железного ядра, коры, атмосферы, и воды в жидком виде. Такие планеты в известном нам космосе - большая редкость, но они есть.

Звёздная система: Gliese 667

Созвездие: Скорпион

Расстояние от Солнца: 22,7 световых лет

Индекс подобия Земле: 0,84

Светило, вокруг которого вращается планета, принадлежит к тройной системе звезд, и, помимо самого красного карлика Глизе 667С, планету также освещают его «сестры» - оранжевый карлик Глизе 667А и Глизе 667B.

В случае, если планета имеет атмосферу, подобную земной, с парниковым эффектом за счет наличия 1% СО2 эффективная температура согласно расчётам составит -27 °C. Для сравнения: эффективная температура Земли −24 °C. Впрочем, не исключен и более печальный вариант: возможно, из-за близости к тройному светилу магнитное поле планеты здорово пострадало, и звездный ветер давно сорвал с нее воду и летучие газы. Кроме того, существует гипотеза о том, что жизнь в системах двойных и тройных звезд не может зародиться в принципе из-за нестабильности условий.

Звёздная система: Kepler-62

Созвездие: Лира

Расстояние от Солнца: 1200 световых лет

Индекс подобия Земле: 0,83

Одна из самых «жизнепригодных» планет из всех, что нам известны. Индекс подобия Земле у неё - 0,83 из 1.00. Но учёных больше всего волнует не это. Планета Kepler-62 f на 60% больше Земли, в полтора раза старше, и, скорее всего, полностью покрыта водой.

Период обращения планеты вокруг материнской звезды составляет 267 дней. Днём температура поднимается до +30° - +40° C, ночью температура +20° - −10° C. Немаловажным остаётся и тот факт, что нас с этой планетой разделяют 1200 световых лет. То есть сегодня мы видим тот Kepler-62 f, которым он был в 815 году по земному летоисчислению.

Звёздная система: Gliese 832

Созвездие: Журавль

Расстояние от Солнца: 16 световых лет

Индекс подобия Земле: 0,81

Глизе 832 с имеет массу примерно в 5,4 раза больше, чем масса Земли. Период обращения вокруг материнской звезды составляет около 36 дней. Её температура, по прогнозам, довольно похожа на земную, но подвержена значительным колебаниям по мере вращения планеты вокруг своей звезды. Средняя температура на поверхности, по прогнозам, составляет -20° C. Тем не менее она может иметь плотную атмосферу, которая могла бы сделать климат на ней намного жарче, а её саму - похожей на Венеру.

Планета является представителем «суперземель», обращающихся в зоне обитаемости. Хотя планета находится гораздо ближе к своей звезде, чем Земля от Солнца, она получает примерно столько же энергии от красного карлика, сколько Земля получает от нашего жёлтого карлика.

Звёздная система: Tau Ceti

Созвездие: Кит

Расстояние от Солнца: 12 световых лет

Индекс подобия Земле: 0,78

Планета получает примерно на 60% больше света, чем Земля от Солнца. Бурная плотная атмосфера, похожая на облачный покров Венеры, плохо пропускает свет, но отлично прогревается. Средняя температура на поверхности Тау Кита е составляет около 70 °C. При таких условиях в горячей воде и на берегах водоемов обитают, вероятно, лишь простейшие теплолюбивые организмы (бактерии).

К сожалению, на данный момент, даже используя современные технологии, отправить миссию к Тау Кита невозможно. Самый быстро движущийся искусственный космический объект - Вояджер-1, скорость которого относительно Солнца на данный момент составляет около 17 км/c. Но даже у него путешествие до планеты Тау Кита e займёт 211 622 лет, плюс ещё 6 лет, необходимые новому космическому аппарату для разгона до такой скорости.

Звёздная система: Gliese 581

Созвездие: Весы

Расстояние от Солнца: 20 световых лет

Индекс подобия Земле: 0,76

Неофициально эта планета носит название Зармина - по имени супруги ученого, открывшего ее в 2010 году. Предполагается, что на Зармине есть скалы, вода в жидком виде и атмосфера, однако с точки зрения землян даже в этом случае жизнь тут должна быть непростой.

Из-за близости к материнской звезде Зармина, скорее всего, оборачивается вокруг своей оси за то же время, за которое проходит полный круг по орбите. В результате Глизе 581g всё время повернута к своему светилу одним боком. На одной её стороне постоянно царит холодная ночь с температурой до -34 °С. Другая половина окутана красным полумраком, поскольку светимость звезды Глизе 581 составляет всего 1% от светимости Солнца. Тем не менее на дневной стороне планеты может быть очень жарко: до 71 °С, как в горячих источниках на Камчатке. Из-за разницы температур в атмосфере Зармины, скорее всего, постоянно бушуют ураганы.

Звёздная система: Kepler 22

Созвездие: Лебедь

Расстояние от Солнца: 620 световых лет

Индекс подобия Земле: 0,71

При массе планеты в 35 раз превышающей массу земли, сила тяжести на её поверхности больше земной более чем в 6 раз. Сочетание меньшего расстояния от звезды и меньшего светового потока предполагает умеренную температуру на поверхности планеты. По оценкам учёных, при отсутствии атмосферы равновесная температура на поверхности была бы около -11 °C. Если парниковый эффект, вызванный наличием атмосферы, аналогичен земному, то это соответствует средней температуре поверхности равной примерно +22 °C.

Впрочем, часть ученых считает, что Кеплер 22b похожа не на Землю, а на оттаявший Нептун. Для планеты земного типа она все-таки слишком большая. Если такие предположения верны, Кеплер 22b представляет собой один сплошной «океан» с маленьким твердым ядром посередине: гигантское безбрежное водное пространство под толстым слоем атмосферных газов. Жизнепригодности планеты это, впрочем, не отменяет: по словам специалистов, существование форм жизни в планетарном океане «не за гранью возможного».

Звёздная система: Kepler-186

Созвездие: Лебедь

Расстояние от Солнца: 492 световых года

Индекс подобия Земле: 0,64

Один оборот вокруг своей материнской звезды Kepler-186 f совершает за 130 дней. Планета имеет освещённость 32%, находясь тем самым внутри обитаемой зоны, хотя ближе к наружному её краю, аналогично положению Марса в Солнечной системе. В виду того, что Kepler-186 f открыли лишь год назад, масса, плотность и состав планеты неизвестны.

По предположениям учёных, планета вполне может оказаться жизнепригодной, но только лишь в том случае, если сохранила свою атмосферу. Красные карлики, к которым принадлежит звезда планеты, излучают сильный поток высокоэнергетического ультрафиолетового излучения на ранних стадиях своего существования. Планета могла потерять первичную атмосферу под воздействием этого излучения.

Поверхность Kepler 186f в представлении художника.

Планета Kepler 186f, получившая имя в честь открывшего ее космического зонда «Кеплер», имеет 14 тысяч километров в диаметре (это на 10 процентов больше Земли). Ее орбита лежит в «зоне Златовласки» звезды Kepler 186 - там, где не слишком холодно и не слишком жарко, температурные условия планеты допускают существование на ее поверхности жидкой воды. Это означает, что высоки шансы встретить там жизнь.

В прошлом году уже появлялась информация о двух планетах, обнаруженных «Кеплером» в зоне обитаемости, но тогда речь шла о суперземлях, масса которых в несколько раз превышает массу Земли. Гравитация на этих планетах так сильна, что они скорее похожи на Нептун, чем на Землю. Kepler 186f намного меньше и, судя по всему, покрыт скалами, что дает еще больше оснований назвать его второй Землей.

Kepler 186f - первая найденная планета размера Земли в обитаемой зоне, - заявила Элиза Квинтана, работающая в исследовательском центре НАСА в Калифорнии и проекте SETI. - Она нужного размера и находится на нужном расстоянии от звезды, чтобы быть похожей на нашу планету.

Исследователи предполагают, что Kepler 186f состоит из тех же материалов, что и Земля — железа, скал, льда и жидкой воды, хотя пропорции могут отличаться. Сила тяжести на планете близка земной. «Вам гораздо легче представить, что кто-то может прибыть туда и гулять по поверхности», - говорит Стивен Кейн из Университета Сан-Франциско, также принимавший участие в исследовании.

Тем не менее, Kepler 186f не является в буквальном смысле копией Земли. Тамошнее солнце — красный карлик — холоднее, чем наше, а год длится 130 дней. Планета находится на самом краю «зоны Златовласки», так что большая часть ее поверхности, возможно, покрыта слоем мерзлоты.

Вероятно, это двоюродная сестра Земли, а не сестра-близняшка, - говорит доктор Баркли.

С другой стороны, имея большую массу, Kepler 186f наверняка имеет и более плотную атмосферу, которая компенсирует недостаток тепла. Красные карлики излучают большую часть света в инфракрасном диапазоне, который лучше воздействует на лед, более эффективно растапливая его.

Это обеспечивает более эффективное поглощение энергии звезды планетой и предохраняет от замерзания, - считает Виктория Мидоус, астробиолог и астроном из Вашингтонского университета. - Именно поэтому благодаря плотной атмосфере планета считается потенциально обитаемой, хотя она и получает меньше света, чем Марс от Солнца. Интересно, что если планета окажется обитаемой, фотосинтез там будет невозможен.

Kepler 186f получает в шесть раз меньше лучей в видимом спектре чем Земля, но «существует много земных растений, которым этого хватило бы», отметила доктор Мидоус.

Астрономы не могут назвать точный возраст планеты, но красные карлики — самые долгоживущие звезды во Вселенной. У жизни было очень много времени — миллиарды лет - чтобы возникнуть в этой системе. Впрочем, рассуждения о новой планете долго останутся просто размышлениями — она находится слишком далеко (500 световых лет от Земли), чтобы можно было взглянуть на ее поверхность. Астрономы надеются, что с временем похожие планеты будут найдены ближе.

Миссия «Кеплера» закончилась в прошлом году с выходом из строя основного оборудования, но анализ полученных им данных позволил обнаружить уже 962 новые планеты. Для дальнейших исследований остаются еще более 2800 звездных систем обследованных зондом.

Новые данные дают дополнительные аргументы в пользу обитаемости экзопланет Kepler-62f и Kepler-186f. Скорее всего, их ось вращения не испытывает больших колебаний, а это означает стабильный климат. Такие выводы изложены в научной статье , опубликованной в издании Astronomical Journal Юйтун Шань (Yutong Shan) и Гунцзе Ли (Gongjie Li) из Гарвардского университета.

Напомним, что планета Kepler-62f долго оставалась самым близким к Земле по размеру миром в зоне обитаемости (то есть на таком расстоянии от звезды, что на поверхности вода может существовать в жидком состоянии). По диаметру она отличается от Земли лишь на 40%. Она расположена в 1200 световых годах от Земли в созвездии Лебедя. Как видно из названия, Kepler-62f является пятой по счёту открытой планетой звезды Kepler-62. (Напомним, что обозначения b, c и так далее присваиваются мирам в порядке открытия).

Мир Kepler-186f, открытый в 2014 году, потеснил Kepler-62f с первого места. Ещё бы, ведь радиус планеты всего на 10% больше, чем у земного шара. Она тоже находится в зоне обитаемости. По расчётам специалистов, родительская звезда, если наблюдать её с поверхности Kepler-186f в полдень, имеет такую же яркость, как привычное нам закатное солнце. При этом год на ней составляет 130 земных дней. К слову, находится планета в 500 световых годах от Земли в созвездии Лебедя.

Шань и Ли задались целью выяснить, насколько устойчива ось вращения этих планет. Колеблется ли она относительно плоскости орбиты или сохраняет постоянный угол? Если колеблется, то с каким размахом?

На что влияет этот параметр? Напомним, что именно наклон земной оси является причиной смены времён года. Он "виновен" в том, что одна и та же точка земной поверхности в разное время получает разное количество солнечных лучей. Земная ось колеблется с периодом примерно в десять тысяч лет: угол, который она составляет с перпендикуляром к плоскости орбиты, меняется от 22,1 до 24,5 градусов. Как хорошо известно палеоклиматологам, эта периодичность порождает соответствующий цикл .

Есть пример планеты, у которой упомянутый угол меняется очень значительно. Речь идёт о Марсе. И такое непостоянство климата стало одной из причин того, что превратилась в нынешнюю бесплодную пустыню, в которой учёные упорно и пока безуспешно разыскивают хотя бы .

"Марс находится в зоне обитаемости нашей Солнечной системы, но его осевой наклон очень неустойчив: от нуля до 60 градусов, - объясняет Ли в пресс-релизе . - Эта нестабильность, вероятно, способствовала и испарению поверхностных вод".

Почему это случилось с Марсом и не случилось с Землёй? Обе планеты действуют друг на друга своей гравитацией, к тому же на каждую из них влияет ещё Венера. Это вынуждает плоскость их орбит периодически колебаться. И у Марса этот период совпадает с периодом колебания оси вращения. Эти два движения находятся в резонансе , поэтому первое из них увеличивает амплитуду второго.

У Земли же благодаря наличию массивного спутника (Луны) период колебаний оси вращения иной, чем колебаний плоскости орбиты. Два движения не резонируют, и амплитуда первого из них остаётся небольшой.

Космический телескоп «Кеплер» обнаружил планету, похожую на нашу Землю. По предварительным оценкам, на объекте может быть вода, а может, там есть и жизнь. Одними из таких сестер Земли являются планеты Кеплера.

Есть несколько открытий, которые позволили увидеть настоящих близнецов нашей планеты. Каждая из экзосистем имеет определенные сходства с нами, но только одна на удивление похожа на Землю. Именно ее ученые назвали «близнецом».

Кеплеры

Среди всех найденышей "Кеплера" выделяют две планеты, очень похожие на Землю - это Кеплер 452b и Кеплер 186f. Они обе входят в группу экзопланет, на поверхности которых имеется скалистая структура и, предположительно, есть вода.

Пока что Кеплер 452b считается самой близкой родственницей Земли. Она почти близнец, хоть и больше на 60 %. По утверждению ученых, у нее больше земных черт, чем у других земных родственников, которые были ранее открыты.

Небесные тела земного типа вызывают огромный интерес исследователей. Предположительно, на некоторых из них может быть жизнь: там есть вода в жидком состоянии, климат на поверхности достаточно комфортный для существования.

Планета Кеплер 452b находится в созвездии Лебедя на расстоянии 1400 световых лет. По имеющимся данным, из всех открытых землеподобных тел, она является той, где может быть жизнь.

Однако рассмотреть происходящее на поверхности пока не удается. Это связано с тем, что на Земле нет такого телескопа, который смог бы сделать нужное увеличение.

Экзопланета

Очередное открытие пополнило список планет. «Кеплер» нашел несколько уникальных экзосистем. Каждая из них вращается вокруг своего светила. У планеты Кеплер движения совершаются вокруг своего Солнца. По расстоянию и особенностям вращения этот близнец Земли может быть пригодным для жизни.

В настоящее время ученые следят за 500 телами, расположенными в самых разных уголках Вселенной. Они входят в число 4 тысяч кандидатов на звание «Планета». Причем примерно половина из них получили статус экзосистем. Большая часть по размерам не превосходят Землю и располагаются в пределах обитаемой зоны от своих светил, то есть на таком расстоянии, при котором вода сохраняет жидкие свойства. Таким параметрам отвечает 12 тел в разных звездных системах, среди них и 452b.

На протяжении пяти лет ученые наблюдали за планетой, а после начали проводить детальные анализы всех полученных данных с разных телескопов, спутниковых систем. В результате оценок сведений, в 2015 году было заявлено, что 452b - это самый близкий родственник Земли, и, может быть, на нем есть жизнь земного типа.

Старый и новый «близнец»

В 2014 году ученым удалось найти еще одно необычное тело - это планета-близнец Земли Кеплер 186f. Однако она вращается вокруг красного карлика. Эта звезда тусклее Солнца и намного прохладнее. Изначально близнецом Земли считали именно 186f, но после находки 452b малую планету отодвинули на второй план.

Кеплер 452b вращается вокруг звезды, которая относится к тому же классу, что наше Солнце. По подсчетам, она на 4 % больше нашего светила и на 10 % светит ярче. Кеплер 452b совершает полный круг за триста восемьдесят пять дней, что дольше движения Земли всего на 5 %.

Определить массу близнеца пока не удалось, но, ориентируясь на моделирование, ученые предположили, что она больше нашей также на пять процентов.

По предварительным оценкам, на скалистой поверхности продолжается вулканическая активность, а сила притяжения больше чем у нас в два раза.

Планета Кеплер вращается вокруг звезды старше нашего Солнца на полтора миллиона лет. По мнению ученых, изучение этого объекта поможет определить, что может стать с Землей в будущем. Если данные верны, то 452b на полтора миллиона лет старше близнеца.

Некоторые ученые выдвигают другие теории относительно поверхности Кеплера. Есть утверждения, что это может быть газ, камень или совершенно иное экзотическое вещество.

Другие Кеплеры

Другие планеты группы Кеплер могут быть больше похожими на Землю. К примеру, одной из схожих является 186f, диаметр которой примерно в полтора раза больше нашей голубой планеты. Есть и другое тело, схожее с нашим по диаметру: ему присвоено название Кеплер 438b.

Суперземля

Планета 452b попадает в категорию суперземля. В нашей Солнечной системе нет ни одного похожего тела. По этой причине такие категории вызывают огромный интерес у ученых.

По закону Кеплера для движения планет, именно 452b попадает в зону пристального внимания, так как она имеет эллиптическую орбиту, в фокусе которой находится звезда, похожая на Солнце.

Несколько фактов о 452b

Суперземля очень интересна для астрономов и ученых других областей:

• Ее возраст около шести миллиардов лет.
• Она получает больше солнечного света, чем Земля (примерно на десять процентов).
• На поверхности 452b имеются действующие вулканы. К таким предположениям пришли геологи после тщательных изучений полученных сведений о новом небесном теле.
• Если на планете есть флора, то солнечного света ей будет достаточно для процессов фотосинтеза.

Ученые не могут с точностью сказать, есть ли жизнь на 452b. Это можно было бы выяснить, если был бы возможен полет к планете Кеплер. Но современные космические технологии не позволяют этого сделать, так как максимальная скорость разработанных на сегодняшний день машин, позволит долететь до экзопланеты за миллионы лет.

Однако в планах астрономов вывести на орбиту Земли устройства, которые позволят провести более детальный анализ по выявлению жизни на Кеплере. И, кто знает, может быть ученые смогут рассмотреть растительность, каких-нибудь живых существ на поверхности близнеца. Если это произойдет, то подобное открытие станет настоящей сенсацией.

Иллюстрация: NASA Ames/SETI Institute/JPL-CalTech

На этой неделе стало известно об обнаружении планеты, схожей по климату и строению с Землей. Немного больше по размеру, несколько холоднее, и находится в нашей галактике на расстоянии 500 световых лет от Земли. Ее диаметр примерно составляет 14 000 километров, что всего на 10% больше Земли. Такое название Кеплер 186f получил по названию орбитального телескопа «Кеплер», при помощи которого планета была обнаружена.

Кеплер 186f лежит в пределах «зоны Златовласки» (зоны жизни) своей звезды. А это значит, что на этой планете может быть вода в жидком виде — основа для жизни.

Исследовать более детально Кеплер 186f затруднительно, так как масса мала, а находится планета слишком близко к своей звезде. Обнаружить ее — уже большая удача.

Кеплер 186f находится в созвездии Лебедя в системе Кеплер186.

Созвездие Лебедя. Astrobobo/Astrobobo

Буква «f» обозначает порядок расположения от звезды, то есть она 5 по счету. На четырех других планетах температура слишком высокая для жизни. А вот последняя, пятая планета, имеет практически идеальные условия, схожие с Землей.

Исследователи полагают, что Кеплер 186f состоит из железа, камня, льда, жидкой воды, но относительные количества могут отличаться от земных.

Один полный оборот вокруг звезды Кеплер 186f делает не за 365 дней, как Земля, а за 130 дней. Кроме того, внешний край обитаемой зоны получает меньше тепла, поэтому, возможно, эта поверхность будет замерзать.

Из-за большей массы Кеплер 186f , вероятно, имеет более плотную атмосферу. Это делает возможность планете поглощать энергию от своей звезды более эффективно, избегая замерзания.

Астрономы не могу сказать точный возраст звезды, но такие карлики, как Кеплер 186, являются самыми долгоживущими звездами во Вселенной. Если Кеплер 186f является обитаемым, жизнь могла бы появиться там миллиарды лет назад.

Тем не менее, такие карлики являются наиболее распространенными типами звезд в галактике. Астрономы надеются, что близнецы Земли многочисленны, и что некоторые из них находятся на достаточно близком расстоянии, чтобы определить температуру, массу и состав атмосферы.

*Воспроизведение видео доступно с русскими субтитрами