Существуют ли планеты похожие на землю. Планеты, похожие на землю

Есть планеты, похожие на Землю? Астрономы объявили про открытие восьми новых экзопланет в так называемой непосредственной «зоне, пригодной для жизни», то есть удаленных от своих звезд на расстоянии, при котором вода на их поверхности способна существовать в непосредственно жидком состоянии.

Все открытые планеты относят к типу «маленьких планет» (класс планет, не больше Земли). Вследствие открытия удвоилось количество известных «маленьких» экзопланет в «зоне, пригодной для жизни».

Самое интересное, однако, то, что две из этих планет оказались наиболее подобны по своим параметрам на Землю из всех планет, которые до сих пор были обнаружены за пределами Солнечной системы.

«Существует большая вероятность, что большинство из открытых нами планет – не газовые, а каменистые», – утверждает ученый Гарвард-Смитсонского центра астрофизики, автор исследования Гильгермо Торез.

Открытие анонсировали во время заседания Астрономического общества США. Две экзопланеты, которые наиболее похожи на Землю, – это Кеплер-438b и экзопланета Кеплер-442b. Данные экзопланеты вращаются непосредственно вокруг звезд категории «красный карлик» (эти звезды поменьше и похолоднее, чем Солнце). Кеплер-438b совершает полный абсолютно оборот вокруг собственной звезды за 36 дней, соответственно, Kepler-442b – уже непосредственно за 112 дней.

Диаметр Кеплер-438b лишь на 11,5% превышает диаметр нашей Земли, а вероятность того, что каменистая, составляет 70%. Что касается Кеплер-442b, эта экзопланета на 1/3 больше, чем Земля, а вероятность, что она обладает твердой поверхностью, составляет 60%.

Основной критерий «зоны, которая является пригодной для жизни» – поступающее количество общего света от звезды, который получает планета. Если его много, вода на поверхности планеты испаряется; мало – она превращается в лед.

В соответствии с астрономическими расчетами, Кеплер-438b получает в целом на 42% большее количество света, чем способна получить Земля. Это делает шансы планеты, похожие на Землю, попасть в «пригодную для жизни зону» на уровне 70%. Кеплер-442b, в свою очередь, имеет 2/3 той солнечной энергии, которую получает Земля. Это увеличивает шансы экзопланеты попасть в эту зону до 97%.

«Точно не известно, действительно ли эти планеты, похожие на Землю и напоминают Землю либо условия на данных планетах могут способствовать существованию жизни. Можно лишь констатировать, что они являются перспективными кандидатами», – утверждает соавтор исследование Дэвид Киппинг.

До этого времени экзопланетами, наиболее напоминающими Землю, были Кеплер-186b, чей размер составляет 1,1 размера Земли и которая имеет 32% солнечного света, и Кеплер-62f, большая по размеру в 1,43 раза, чем Земля, и получающая 41% солнечного света.

Все экзопланеты идентифицировал орбитальный специальный телескоп «Кеплер», который в мае 2013 вышел из строя. Они находятся от Земли слишком далеко, чтобы их массу можно было измерить непосредственно. Поэтому полученные данные астрономы рассчитали статистически при помощи специализированной компьютерной программы BLENDER, которая работает на супер-компьютере Pleiades в Исследовательском научном центре Эймса (Калифорния).

После проведенного анализа, выданного программой BLENDER, ученые еще год собирали данные о планетах методами спектроскопии повышенного разрешения, оптического адаптивного съема и спекл-интерферометрии.

Все эти наблюдения, в частности, установили, что 4 из подтвержденных экзопланет находятся в т. н. кратных звездных системах. Однако звезды-компаньоны располагаются на очень большом от них расстоянии и как-либо серьезно не могут влиять на планеты, похожие на Землю.

Как и со многими другими открытиями «Кеплера», найденные планеты, похожие на Землю, слишком удалены от Земли, что сильно затрудняет их исследование. Так, Кеплер-438b располагается на расстоянии 476 световых лет, а Кеплер-442b – уже целых 1100 световых лет.

Сначала Землю сместили из центра мироздания, доказав, что она вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Затем выяснилось, что и сама Солнечная система — всего лишь образование на периферии своей галактики.

Теперь же под сомнение поставлена уникальность Земли как таковой. Ещё совсем недавно целый ряд учёных полагали, что, возможно, наша планета является исключительным случаем и условия, возникшие здесь и подходящие для зарождения жизни, больше нигде не повторяются.

Однако американские исследователи космоса полагают, что , и практически на каждой из них возможна жизнь.

Такие выводы специалистов содержатся в материале, опубликованном в научном журнале «Труды национальной академии наук США».

В основу данной работы был положен анализ итогов деятельности космического телескопа «Кеплер».

Телескоп «Кеплер» был назван в честь немецкого учёного Иоганна Кеплера, первооткрывателя законов движения планет Солнечной системы. На запущенный в 2009 году аппарат возлагалась миссия по поиску так называемых экзопланет, то есть планет, вращающихся не вокруг Солнца, а вокруг других звёзд. Причём в миссию «Кеплера» входила задача обнаружения экзопланет, по параметрам схожих с Землёй.

Охота на экзопланеты

Первые экзопланеты были открыты на рубеже 1980-1990-х годов. Поиски таких объектов чрезвычайно затруднены ввиду их крайней удалённости от Земли, малой величины и тусклости — ведь сами планеты не светят, а лишь отражают свет звезды.

Телескоп «Кеплер» занимался обнаружением экзопланет с использованием так называемого «транзитного метода», то есть путём измерения колебаний яркости звёзд при прохождении планеты по её диску.

«Кеплер», проработавший на орбите в течение четырёх лет, за это время обнаружил свыше 3500 планет, на которых теоретически могла бы существовать жизнь. Их них 647 схожи по размерам и массе с Землёй, а около 104 из них расположены на таком удалении от звезды, которое делает реальной возможность существования воды.

В работе «Кеплера» были обнаружены сбои в середине 2012 года, а в конце весны 2013 года он окончательно вышел из строя. В настоящее время инженеры работают над планами возможной модификации «Кеплера», однако когда они будут реализованы и будут ли реализованы вообще — остаётся неизвестным.

Тем не менее данные, которые собрал «Кеплер» за время своей работы, будут анализироваться ещё в течение нескольких лет.

Джордано Бруно был прав?

На основе уже изученных данных американские учёные пришли к выводу, что во Вселенной существует огромное количество планет, пригодных для зарождения жизни и схожих с Землёй.

Основываясь на известной информации, астрономы считают, что планеты, сходные с Землёй, существуют у 22 процентов всех звёзд. То есть своя «Земля» может вращаться у каждой пятой звезды.

В одной только галактике Млечный путь, возможно, существуют 8,8 миллиарда планет, схожих с Землёй по размеру, массе и температуре на поверхности. Это означает, что на них могут встречаться некоторые формы жизни.

Что же касается Вселенной в целом, то, как говаривал знаменитый кот Матроскин, «у нас этого гуталина завались» — речь идёт уже о десятках и сотнях миллиардов «копий» Земли.

Разумеется, в этих условиях вероятность существования у землян братьев по разуму оказывается чрезвычайно высока.

Кстати говоря, американские астрономы своими выводами фактически подтверждают идею «множественности миров», за которую четыреста с лишним лет назад взошёл на костёр Джордано Бруно. Между прочим, в год 400-летия казни Бруно католическая церковь отказалась рассматривать вопрос о реабилитации учёного.

Достучаться до соседей

Ближайшая «копия» Земли от Земли «оригинальной» расположена относительно недалеко — примерно в 15 световых годах. Правда, при современном уровне техники для того, чтобы добраться до соседей, у землян уйдут миллионы лет.

Впрочем, сторонники уникальности Земли, вращающейся вокруг Солнца, не сдаются — сейчас они уповают на оригинальную геометрию нашей системы, где планеты имеют почти правильные круговые орбиты. Также указывают на влияние, оказанное на развитие Земли Луной, без которой «всё могло быть иначе».

Теоретические выкладки американских астрономов, конечно, выглядят весомее. Вполне возможно, что среди миллиардов «копий» Земли есть и множество таких, которые располагают и своими «копиями» Лун.

Вот только пока проверить это практически невозможно — для этого нужна штука посильнее, чем телескоп «Кеплер». Возможно, подобная техника и появится в не столь отдалённом будущем, ведь человеческое любопытство — великий двигатель прогресса.

Какие планеты похожи на Землю? К ответу на этот вопрос можно подойти по-разному. Если за основной критерий взять, например, диаметр и массу, то в Солнечной системе ближе всего к нашему космическому дому Венера. Однако гораздо интереснее рассматривать вопрос «Какая планета больше похожа на Землю?» с точки зрения пригодности объектов для жизни. В этом случае в пределах Солнечной системы мы не найдем подходящего кандидата — придется приглядеться к бескрайним просторам удаленного космоса.

Зона обитаемости

Поиском люди занялись достаточно давно. Сначала это были лишь догадки, предположения и домыслы, но по мере совершенствования технических возможностей дело начало переходить из разряда теоретических проблем в область практики и научного познания.

Были обозначены критерии, по которым космический объект можно отнести к потенциально жизнепригодным. Любая планета, похожая на Землю, должна располагаться в так называемой зоне обитаемости. Таким термином обозначается определенный участок вокруг звезды. Главная его характеристика — возможность существования на планете в его пределах воды в жидком состоянии. В зависимости от характеристик звезды обитаемая зона может располагаться ближе к ней или чуть дальше, иметь большую или меньшую протяженность.

Свойства светила

Как показывают исследования, планета, похожая на Землю и потенциально пригодная для жизни, должна вращаться вокруг звезды спектрального класса от G до К и температурой поверхности от 7000 до 4000 К. Такие светила излучают достаточное количество энергии, долгое время стабильны, их жизненный цикл завершается за несколько миллиардов лет.

Важно, чтобы звезда не отличалась значительной переменностью. Стабильность и на Земле, и в космосе — залог более или менее спокойной жизни. Внезапные вспышки или долговременные затухания светила могут привести к исчезновению организмов на поверхности кандидата в двойники нашей планеты.

Металличность, то есть присутствие в веществе звезды элементов помимо водорода и гелия, — еще одно важное свойство. При низких значениях этого признака вероятность образования планет крайне мала. Более высокой металличностью обладают относительно молодые звезды.

Свойства планет

А почему, собственно, потенциально обитаемой может быть только планета, похожая на Землю? Почему в этот список не включают объекты, близкие по размерам с Юпитером? Ответ кроется в оптимальных для развития живых организмов условиях. Они создаются именно на планетах, схожих с нашей. К свойствам землеподобных планет, на которых может существовать жизнь, относятся:

масса, близкая к Земной: такие планеты способны удержать атмосферу, при плит на их поверхности не такая высокая, как у «гигантов»;

доминирование в составе силикатных пород;

отсутствие плотной атмосферы из гелия и водорода, характерных, например, для Юпитера и Нептуна;

не слишком большой эксцентриситет орбиты, иначе планета время от времени будет слишком удаляться от звезды либо чрезмерно близко к ней подходить;

определенное соотношение наклона оси и скорости вращения, необходимое для смены времен года, средней продолжительности дня и ночи.

Эти и другие параметры влияют на климат на поверхности планеты, геологические процессы в ее недрах. Нужно заметить, что для разных живых организмов необходимые условия могут отличаться. Вероятность встретить в космосе бактерий гораздо выше, чем млекопитающих.

Оценка всех этих параметров требует наличия высокоточного оборудования, способного не только вычислить местонахождение планеты, но и уточнить ее характеристики. К счастью, современная аппаратура «умеет» уже очень многое, а неостанавливающиеся исследования и разработки позволяют надеяться, что в скором будущем люди смогут заглянуть еще дальше в космос.

С начала века было открыто достаточно большое количество объектов, в той или иной степени пригодных для жизни. Правда, ответить на вопрос, какая планета больше других похожа на Землю, не представляется возможным, поскольку для этого нужны еще более точные данные.

Спорная экзопланета

29 сентября 2010 года ученые сообщили об открытии планеты Глизе 581 g, вращающейся вокруг звезды Она расположена на расстоянии 20 световых лет от Солнца, в На сегодняшний день существование планеты не подтверждено. За пять лет с момента открытия оно несколько раз подкреплялось данными дополнительных исследований, а затем опровергалось.

Если эта планета существует, то, согласно расчетам, она имеет атмосферу, воду в жидком состоянии и скалистую поверхность. По радиусу она достаточно близка к нашему космическому дому. Он составляет 1,2-1,5 от земного. Масса объекта оценивается в 3,1-4,3 земных. Вероятность существования жизни на ней столь же спорно, как и само ее открытие.

Первая подтвержденная

Kepler-22 b — планета, похожая на Землю и открытая телескопом "Кеплер" в 2011 году (5 декабря). Она является объектом, чье существование подтверждено. Характеристики планеты:

Правообладатель иллюстрации PA Image caption На этом рисунке представлены сравнительные размеры Земли и планеты Kepler-452b (справа)

Орбитальный телескоп НАСА "Кеплер" позволил ученым заглянуть в ранее недоступные для изучения глубины Вселенной. Среди сделанных с его помощью открытий – планета, у которой очень много общего с Землей.

Планета, названная Kepler-452b, вращается по орбите вокруг своей звезды примерно на таком же расстоянии, что и Земля, хотя ее диаметр больше земного на 60%.

Ученые утверждают, что у этой планеты больше земных черт, чем у прочих земных аналогов, открытых ранее.

Такие планеты очень интересуют астрономов по той причине, что они достаточно компактны и прохладны, чтобы на их поверхности могла удерживаться вода в жидком состоянии. А это значит, что на них могут существовать условия, благоприятные для поддержания жизни.

Звездная система Kepler-452 находится на расстоянии 1400 световых лет от Земли в созвездии Лебедя.

Ведущий ученый данного проекта НАСА Джон Грюнсфельд, представляя это открытие, назвал планету Kepler-452b пока что наиболее похожей на Землю.

Соседство это относительное: при максимальной скорости удаления от Солнечной системы, достигнутой на сегодня каким-либо из рукотворных космических аппаратов, на то, чтобы достичь этой планеты, потребовалось бы более 25 млн лет.

Экзопланета

Новая планета пополнила список открытых "Кеплером" экзопланет – небесных тел, вращающихся, как и Земля, вокруг своего солнца.

В данный момент внимание ученых приковано примерно к 500 предполагаемым планетам, расположенным у далеких звезд.

Они входят в число 4175 кандидатов в планеты, идентифицированных при помощи этого телескопа без учета нынешней находки. До сих пор большинство из этих кандидатов впоследствии получали статус доказанных экзопланет.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Ученые нашли в космосе тысячи экзопланет, но добраться до них не так-то просто

Небольшая часть из этих планет размерами не слишком превосходит Землю и располагается в пределах так называемой "обитаемой зоны" в окрестностях своей звезды, схожей по строению с Солнцем, - то есть там, где в принципе может находиться вода в жидком состоянии, что считается обязательным условием поддержания жизни.

На данный момент в разных звездных системах найдено 12 планет, предположительно отвечающих этим требованиям. Kepler-452b - первая планета "обитаемого" типа, чье существование считается доказанным.

Ответ на вопрос о том, какая из этих планет более других похожа на Землю, во многом зависит от того, какие характеристики в первую очередь принимать во внимание.

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption В воображении художника Kepler-452b выглядит примерно так

Меньше, чем Kepler-452b, но вращается она вокруг "красного карлика" – звезды, которая гораздо более тусклая и прохладная, чем Солнце.

Kepler-452b вращается вокруг звезды, относящейся к тому же классу, что и Солнце. Эта звезда лишь на 4% массивнее и на 10% ярче Солнца. "Кеплер-452Б" облетает вокруг нее за 385 дней, так что ее "год" или, точнее, орбитальный период дольше земного лишь на 5%.

Массу планеты Kepler-452b пока что измерить невозможно, поэтому астрономам приходится полагаться на компьютерное моделирование, чтобы оценить различные варианты ее примерной массы. Наиболее вероятно, что масса "Кеплер-452b" примерно в пять раз больше земной.

Если ее поверхность скалистая, на планете должна продолжаться активная вулканическая деятельность, а сила притяжения на ней должна быть примерно в два раза больше, чем на Земле.

Звезда, вокруг которой вращается Kepler-452b, на 1,5 млрд лет старше Солнца. Ученые считают, что она может подсказать, что ждет Землю в будущем.

Возраст самой планеты оценивается в 6 млрд лет, то есть она - если эти данные верны - тоже на 1,5 млрд лет старше Земли.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Далеко не все экзопланеты, даже "земного" типа могут оказаться пригодными для жизни

"Если Kepler-452b на самом деле имеет скалистую поверхность, ее расположение относительно звезды означает, что она вступила в парниковую фазу своей климатической истории", - говорит ученый Дуг Колдуэлл, работающей в программе "Кеплер".

"Усиливающийся выброс энергии этого стареющего солнца может нагревать поверхность и испарять любые океаны. Вода может испариться, и планета может ее потерять навсегда, - говорит Колдуэлл. - Kepler-452b может переживать сейчас то, что Земле предстоит пережить более чем через миллиард лет, когда Солнце постареет и станет ярче".

Суперземля

Ученый Университета Уорвика Дон Поллакко, не участвующий в этом проекте, сказал Би-би-си, что данные собранные телескопом "Кеплер", позволяют оценочно прикинуть размер планеты относительно звезды, вокруг которой она вращается.

В действительности они понятия не имеют, из чего сделана эта планета. Это может быть камень, а может небольшой газовый шар или, может быть, что-нибудь более экзотическое Дон Поллакко

"Если вы знаете размер звезды, вы знаете размер планеты, - утверждает ученый. – Но, чтобы пойти дальше, например, узнать, скалистая ли у нее поверхность, нужно измерить массу планеты, а это намного сложнее сделать, так как они слишком далеко, чтобы провести такие измерения".

"Так что в действительности они понятия не имеют, из чего сделана эта планета. Это может быть камень, а может небольшой газовый шар или, может быть, что-нибудь более экзотическое", - говорит Дон Поллакко.

"Другие планеты "Кеплера", находящиеся в "зоне жизни", может быть, еще больше похожи на Землю. Например, Kepler–186f диаметром примерно в 1,17 больше Земли, а диаметр Kepler-438b составляет примерно 1,12 от земного", - указывает ученый.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Пока что Земля остается единственным объектом во Вселенной, о котором мы можем с уверенностью сказать, что здесь можно жить

"На самом деле, при диаметре 1,6 земного Kepler-452b попадает в категорию, называемую "Суперземля". В нашей Солнечной системе нет ни одной планеты такого типа. По этой причине суперземли очень интересны, но можно ли сказать, что они похожи на Землю?" - задается вопросом доктор Крис Уотсон из Королевского университета Белфаста.

"Если мы посмотрим на тип звезды, вокруг которой вращается Kepler-452b, становится ясно, что эта звезда похожа на Солнце, - утверждает Крис Уотсон. - Другие планеты "Кеплера", обнаруженные в "зонах жизни", вращаются вокруг "красных карликов" – звезд, гораздо менее горячих, чем Солнце. Поэтому планеты должны вращаться намного ближе к ним, чтобы получать такой же уровень тепла.

"Так что потенциально это может быть скалистая Суперземля на орбите, похожей на земную. Именно эта комбинация звезды и орбиты выделяет эту планету, на мой взгляд", - сказал ученый в интервью Би-би-си.