Первые открытые потенциально обитаемые планеты оказались ещё больше похожи на Землю. Старый и новый «близнец»
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
"Марс находится внутри "зоны жизни" Солнечной системы, но при этом его ось очень нестабильна - ее наклон может колебаться от нуля до 60 градусов. Подобные "качания оси" были одной из причин того, почему все запасы марсианской воды и большая часть его атмосферы "сбежали" в космос", — объясняет Гунцзе Ли (Gongjie Li) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (США).
За последние годы, как рассказывают ученые, телескоп "Кеплер" и ряд наземных обсерваторий открыли тысячи планет за пределами Солнечной системы. Большая часть из них оказалась "горячими юпитерами", крупными газовыми гигантами, или же "суперземлями" - каменистыми планетами, чья масса в 1,8-3 раза больше земной.
То, как формируются большие "кузины" Земли, во многом пока является загадкой для ученых, так как пока планетологам не удалось найти ни одной новорожденной звездной системы, где бы возникали такие планеты. Это мешает оценке того, могут ли они поддерживать жизнь или же сверхвысокие давления, температуры или другие факторы, присущие для подобных объектов, обязательно делают их безжизненными.
Ли и его коллеги раскрыли одну из важнейших характеристик этих планет, наблюдая за планетой Kepler-186f - первой "суперземлей" в истории астрономии, об открытии которой ученые НАСА заявили в апреле 2014 года.
Эта планета находится в созвездии Лебедя, на расстоянии примерно в 560 световых лет от Земли, благодаря чему за ней и ее "соседками" — пятью другими мирами системы Kepler-186 — можно наблюдать при помощи "Хаббла" и многих мощных наземных телескопов.
Гравитационные взаимодействия Kepler-186f с другими планетами этой звездной семьи, как объясняют ученые, будут периодически сдвигать ее ось, заставляя ее "качаться". Сила этих качаний может быть разной - к примеру, угол наклона орбиты Земли всегда составлял от 21 до 24 градусов, тогда как оси вращения Марса и Венеры были сдвинуты на 60 и 180 градусов в далеком прошлом.
По словам Ли, подобные колебания можно вычислить, наблюдая за тем, как движутся планеты, как они расположены в звездной системы и как сильно они притягивают и отталкивают друг друга. Используя данные с "Кеплера" и "Хаббла", его команда просчитала, как сильно "качалась" ось Kepler-186f в последние десять миллионов лет.
Оказалось, что даже при отсутствии спутников вроде Луны, препятствующей сдвигам орбиты Земли, "качания" оси Kepler-186f не должны превышать примерно двух градусов. Аналогичные изменения, как показали расчеты, должны быть характерны для планеты Kepler-62f, другой суперземли из "зоны жизни" в созвездии Лиры.
Подобные результаты расчетов говорят о том, что климат и условия на подобных планетах должны быть гораздо более стабильными, чем раньше считали ученые, предполагавшие, что для их стабилизации обязательно нужен спутник размером с Луну. Все это, как заключают Ли и его коллеги, заметно повышает наши шансы найти разумную или неразумную жизнь на "больших сестрах" Земли.
Ещё Джордано Бруно считал, что вокруг звёзд должны существовать планеты. Но первая экзопланета была обнаружена только в октябре 1995 года. Именно тогда астрономы Мишель Майор и Дидье Келос заметили «покачивания» звезды . Планета, вызывающая покачивания, по массе близка к Юпитеру, но находится значительно ближе к своей звезде. В честь 20-летия со дня открытия 51 Пегаса b сотрудники составили список из 20 самых удивительных экзопланет.
Kepler-186 f
NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech
Kepler-186 f – это первая экзопланета земного типа, обнаруженная в обитаемой зоне солнцеподобной звезды. Вполне вероятно, что на Kepler-186 f есть вода в жидком состоянии. По размеру инозвездная планета напоминает Землю.
«Пока нам известна только одна планета, на которой существует жизнь – это Земля. Если мы хотим найти жизнь вне Солнечной системы, нам надо сосредоточить свои наблюдения на планетах земного типа. То, что мы нашли экзопланету, по размеру напоминающую Землю и расположенную в обитаемой зоне – это большой шаг вперёд», - прокомментировала открытие Kepler-186 f Элиза Кинтана из проекта по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт, работающая в исследовательском центре НАСА имени Эймса.
HD 209458 b
NASA, European Space Agency, Alfred Vidal-Madjar (Institut d"Astrophysique de Paris, CNRS)
HD 209458 b, известная также как Осирис, – первая экзопланета, которая была обнаружена за счёт небольшого снижения яркости звезды, вызванного прохождением планеты по её диску (транзитом). Благодаря этим наблюдениям ученые смогли определить характеристики HD 209458 b и начали применять этот метод для измерения параметров других планет.
Ученые заметили, что из-за чрезвычайно маленького расстояния до звезды HD 209458 b постепенно испаряется под воздействием тепла и звездного ветра. По этой причине эта экзопланета и получила второе имя Осирис (аллюзия на древнеегипетский миф, в котором Сет разрубил тело своего брата Осириса на части, чтобы тот не мог вернуться к жизни).
Планеты звезды Kepler-11
NASA/JPL-Caltech
Шесть экзопланет, обращающиеся вокруг звезды Kepler-11, – это первая планетная система, обнаруженная космической обсерваторией НАСА транзитным методом. Ученые установили, что орбиты всех шести планет располагаются очень близко друг к другу – так, орбиты первых пяти планет могли бы уместиться внутри орбиты Меркурия.
Благодаря открытию экзопланет звезды Kepler-11 астрономы поняли, что небольшие планетные системы, схожие с нашей, могут быть распространённым явлением.
NASA/JPL-Caltech
Kepler-16 b – это первая экзопланета, обнаруженная у двойной звезды. Планета необычна ещё и тем, что её орбита меньше радиуса, который считался внутренней границей для формирования планет в системе двойной звезды.
Kepler-16 b часто сравнивают с Татуином – планетой-пустыней из «Звёздных войн», также вращающейся вокруг двойной звезды. В киноэпопее Татуин была местом, где собирались контрабандисты и гангстеры всех мастей.
NASA/JPL-Caltech
51 Пегаса b – как раз та самая первая обнаруженная экзопланета. У 51 Пегаса b есть прозвище - «Беллерофонт», полученное в честь древнегреческого героя, укротившего коня Пегаса (аллюзия на созвездие Пегаса, в котором находится материнская звезда экзопланеты).
CoRoT 7 b
ESO/L. Calçada
CoRoT 7 b – первая открытая экзопланета, относящаяся к классу скалистых . К суперземлям относятся планеты, чья масса превышает массу Земли, но значительно меньше массы газовых гигантов – крупных планет с небольшой плотностью и кратким периодом суточного вращения (в Солнечной системе к таким планетам причисляют Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).
Обнаружение CoRoT 7 b показало, что вне нашей системы существуют планеты, по характеристикам напоминающие Землю. Возможно, некоторые суперземли окажутся обитаемыми.
NASA/Ames/JPL-Caltech
По мнению учёных из НАСА, Kepler-22 b – экзопланета, аналогов которой нет в нашей Солнечной системе. Газовый гигант находится в обитаемой зоне, и, возможно, на его поверхности есть вода. Радиус Kepler-22 b составляет 2,4 радиуса Земли. Астрономы не исключают, что на экзопланете может существовать жизнь.
NASA/Kepler Mission/Dana Berry
Kepler-10 b – одна из самых маленьких экзопланет, а также первая известная «железная экзопланета», состоящая, прежде всего, из насыщенного железом ядра с последующим тонким слоем мантии, либо без мантии.
Учёные полагают, что на поверхности Kepler-10 b может находиться океан из лавы.
Планеты звезды Kepler-444
Tiago Campante/Peter Devine
Звезда Kepler-444 и планеты, вращающиеся вокруг неё, – старейшая из известных система планет, похожих на Землю. Эта система примерно вдвое старше Солнечной. По мнению учёных, формироваться почти сразу после Большого Взрыва.
Когда Солнце только родилось, система Kepler-444 уже была старше, чем наша Солнечная система сейчас.
55 Рака e
NASA/JPL-Caltech
55 Рака e – суперземля, которая обращается вокруг своей звезды за 17 часов 41 минуту. Планета в 8 раз тяжелее Земли и расположена к звезде ближе, чем Меркурий расположен к Солнцу. При вращении 55 Рака е всегда повернута к своему «солнцу» только одной стороной.
Астрономы говорят, что 55 Рака е – первая скалистая экзопланета, на которой замечены резкие перепады температуры. Поверхность планеты является скорее всего безводной.
HD 189733 b
NASA/ESA/G. Bacon (STScI)
HD 189733 b – одна из самых изученных экзопланет. По размеру она близка к Юпитеру и принадлежит к классу . Именно для HD 189733 b впервые удалось составить карту температуры на поверхности.
HD 189733 b является одной из самых «горячих» экзопланет, обнаруженных на сегодняшний день.
Система PSR B1257+12
NASA/JPL-Caltech
PSR B1257+12 удивительна тем, что планеты в этой системе вращаются вокруг нейтронной звезды – звёздных остатков, являющихся результатом гравитационного коллапса массивной звезды во время взрыва сверхновой. Система PSR B1257+12 доказывает, что планеты можно обнаружить где угодно – даже у «обломков» звезды.
Планеты звезды K2-3
ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger/ L. Calcada
K2-3 – звезда типа красный карлик, вокруг которой вращаются три планеты типа суперземель. Ученые из НАСА полагают, что условия на этих экзопланетах могут быть пригодны для существования жизни.
Планеты звезды HR 8799
NRC-HIA, Christian Marois, Keck Observatory
HR 8799 – первая звезда, у которой было обнаружено сразу несколько экзопланет методом прямого наблюдения. Вокруг звезды вращаются как минимум три планеты. Орбиты дальних планет HR 8799 находятся в пределах протопланетного диска – околозвёздного диска, из которого впоследствии образуются планеты. Это один из самых массивных дисков, открытых вокруг звезды, находящейся в пределах 300 св. лет от нас.
Планеты звезды Kepler-36
Две планеты, вращающиеся вокруг звезды Kepler-36, обладают самыми огромными орбитами из зафиксированных на сегодняшний день. При этом их орбиты расположены аномально близко друг к другу.
Вполне вероятно, что Kepler-36 является субгигантом – звездой, в ядре которой иссякло водородное топливо.
NASA/JPL-Caltech
HD 114762 b была открыта в далёком 1989 году – за 6 лет до обнаружения первой «официальной» экзопланеты. Но объект посчитали коричневым карликом - инфракрасной звездой с массой меньше 8% массы Солнца, в недрах которой невозможно термоядерное горение обычного водорода.
NASA/Ames/JPL-Caltech
Kepler-452 b – экзопланета, которую из-за сходства с Землёй иногда называют «Земля 2.0». Kepler-452 b – первая планета околоземного размера, обнаруженная в обитаемой зоне похожей на Солнце звезды спектрального класса G2.
По мнению учёных, «двойник Земли» входит в список потенциально жизнепригодных экзопланет.
NASA/JPL-Caltech/UCSC
Астрофизики считают, что HD 80606 b «не стесняется своих эмоций» - на ней постоянно возникают штормы и дуют сильнейшие ветра.
Экзопланета находится в созвездии Большой Медведицы и обращается вокруг своей звезды за 111 дней по сильно вытянутой орбите.
Планеты звезды WASP-47
NASA/JPL-Caltech
Планетная система WASP-47 уникальна тем, что только в ней находится «горячий юпитер» с близко расположенными к нему планетными компаньонами.
Планета звезды OGLE-2005-BLG-390
NASA, ESA and G. Bacon (STScI)
Планета звезды OGLE-2005-BLG-390 рассматривается учеными как первая суперземля, состоящая в основном изо льда.
Экзопланета совершает оборот вокруг своей материнской звезды за 3500 дней.
Источники:
- 20 Intriguing Exoplanets
- 20 Intriguing Exoplanets – Part 2 // NASA Jet Propulsion Laboratory