Islanmış zemin

Ocak 2020'de NASA, TESS uzay aracının, yaklaşık 100 ışıkyılı uzaklıktaki bir yıldızın yörüngesinde dönen, potansiyel olarak yaşanabilir ilk dış gezegenini, Dünya büyüklüğünde keşfettiğini bildirdi.

Gezegen bir parçasıdır TOI 700 sistemi (TOI, TESS anlamına gelir İlgilenilen nesneler) Japon Balığı takımyıldızında yer alan, Güneşimizin kütlesinin ve boyutunun yalnızca %40'ına ve yüzeyinin sıcaklığının yarısına sahip olan, küçük, nispeten soğuk bir yıldızdır, yani spektral M sınıfı bir cücedir.

Nesne adı verilir 700 güne kadar ve merkezinin etrafında dönen, ondan en uzakta olan ve her 37 günde bir yıldızın etrafında dönen üç gezegenden biridir. TOI 700'den o kadar uzakta bulunuyor ki, teorik olarak yaşanabilir bölgedeyken sıvı suyu yüzer halde tutabilecek. Güneşimizin Dünya'ya sağladığı enerjinin yaklaşık %86'sını alır.

Ancak araştırmacıların Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) verilerini kullanarak oluşturduğu çevresel modelleme, TOI 700 d'nin Dünya'dan çok farklı davranabileceğini gösterdi. Yıldızıyla senkronize olarak döndüğü için (yani gezegenin bir tarafı her zaman gün ışığında, diğer tarafı karanlıktadır), bulutların oluşma şekli ve rüzgarın esme şekli bize biraz egzotik gelebilir.

1. Dünya ve TOI 700 d'nin karşılaştırılması, Dünya'nın kıtasal sisteminin bir dış gezegende görselleştirilmesiyle

Gökbilimciler keşiflerini NASA'nın yardımıyla doğruladılar. Spitzer Uzay Teleskobu, faaliyetlerini yeni bitirmiş olan. Toi 700 başlangıçta yanlış olarak çok daha sıcak olarak sınıflandırıldı ve bu durum gökbilimcilerin üç gezegenin de birbirine çok yakın yörüngede döndüğüne ve dolayısıyla yaşamı destekleyemeyecek kadar sıcak olduğuna inanmalarına yol açtı.

Keşfin sunumu sırasında Chicago Üniversitesi ekibinin bir üyesi olan Emily Gilbert şunları söyledi. –

Araştırmacılar gelecekte aşağıdaki gibi araçların ortaya çıkmasını umuyor: James Webb Uzay TeleskobuNASA'nın 2021 yılında uzaya yerleştirmeyi planladığı gezegenlerin atmosferi olup olmadığını tespit edebilecek ve bileşimini inceleyebilecekler.

Araştırmacılar bilgisayar yazılımını kullanarak varsayımsal iklim simülasyonu TOI 700 gezegeni d.Atmosferinde hangi gazların bulunabileceği henüz bilinmediğinden, modern Dünya'nın atmosferini (%77 nitrojen, %21 oksijen, metan ve karbondioksit) varsayan seçenekler de dahil olmak üzere çeşitli seçenekler ve senaryolar test edilmiştir. olası bileşim 2,7 milyar yıl önce Dünya'nın atmosferi (çoğunlukla metan ve karbondioksit) ve hatta muhtemelen 3,5 milyar yıl önce orada bulunan Mars atmosferi (çok miktarda karbondioksit).

Bu modellerden TOI 700 d'nin atmosferinin metan, karbondioksit veya su buharı kombinasyonu içermesi durumunda gezegenin yaşanabilir olabileceği bulundu. Şimdi ekibin yukarıda bahsedilen Webb teleskopunu kullanarak bu hipotezleri doğrulaması gerekecek.

Aynı zamanda NASA'nın gerçekleştirdiği iklim simülasyonları, hem Dünya'nın atmosferinin hem de gaz basıncının, yüzeyinde sıvı haldeki suyu tutmaya yetmediğini gösteriyor. TOI 700 d'ye Dünya'dakiyle aynı miktarda sera gazı koyarsak, yüzey sıcaklığı hala donma noktasının altında olacaktır.

Katılımcı ekiplerin tamamı tarafından gerçekleştirilen simülasyonlar, TOI 700 gibi küçük ve karanlık yıldızların etrafındaki gezegenlerin iklimlerinin Dünya'mızda deneyimlediklerimizden çok farklı olduğunu gösteriyor.

İlginç haberler

Dış gezegenler veya güneş sisteminin etrafında dönen gezegenler hakkında bildiklerimizin çoğu uzaydan geliyor. 2009'dan 2018'e kadar gökyüzünü taradı ve güneş sistemimizin dışında 2600'den fazla gezegen keşfetti.

NASA daha sonra keşif görevini, Nisan 2'de ilk faaliyet yılında uzaya fırlatılan TESS(2018) sondasına ve bu türdeki dokuz yüz doğrulanmamış nesneye devretti. Gökbilimcilerin bilmediği gezegenleri bulmak için gözlemevi, yeterince 200 gezegen gördükten sonra tüm gökyüzünü tarayacak. en parlak yıldızlar.

2. Ötegezegen araştırması için geçiş uydusu

TESS bir dizi geniş açılı kamera sistemi kullanıyor. Büyük bir grup küçük gezegenin kütlesini, boyutunu, yoğunluğunu ve yörüngesini inceleme kapasitesine sahiptir. Uydu bu yönteme göre çalışıyor parlaklık düşüşlerini uzaktan arama potansiyel olarak belirten gezegen geçişleri – yörüngedeki nesnelerin ana yıldızlarının yüzlerinin önünden geçişi.

Geçtiğimiz birkaç ay, kısmen hala nispeten yeni olan uzay gözlemevi sayesinde, kısmen de yer tabanlı olanlar da dahil olmak üzere diğer araçların yardımıyla yapılan son derece ilginç keşifler dizisi oldu. Dünya'nın ikizi ile tanışmamızdan birkaç hafta önce, tıpkı Yıldız Savaşları'ndaki Tatooine gibi, iki güneşin etrafında dönen bir gezegenin keşfedildiğine dair bilgiler ortaya çıktı!

TOI gezegeni 1338 b bin üç yüz ışıkyılı uzaklıkta, Sanatçı takımyıldızında bulundu. Boyutu Neptün ve Satürn'ün boyutları arasındadır. Nesne, yıldızlarının düzenli olarak karşılıklı tutulmalarını yaşar. Biri Güneşimizden biraz daha büyük, diğeri çok daha küçük olan on beş günlük bir döngü boyunca birbirlerinin etrafında dönerler.

Haziran 2019'da, kozmik arka bahçemizde kelimenin tam anlamıyla iki karasal gezegenin keşfedildiğine dair bilgi ortaya çıktı. Bu, Astronomi ve Astrofizik dergisinde yayınlanan bir makalede bildirildi. Her iki bölge de suyun oluşabileceği ideal bir bölgede yer almaktadır. Muhtemelen kayalık bir yüzeye sahipler ve Güneş'in etrafında dönüyorlar. Teegarden'ın yıldızı (3), Dünya'dan sadece 12,5 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.

- keşfin ana yazarı dedi ki, Matthias Zechmeister, Almanya Göttingen Üniversitesi Astrofizik Enstitüsü'nde araştırmacı. –

3. Teegarden yıldız sistemi, görselleştirme

Buna karşılık, geçen Temmuz ayında TESS tarafından keşfedilen ilgi çekici bilinmeyen dünyalar, UCAC yıldızları4 191-004642, Dünya'dan yetmiş üç ışıkyılı uzaklıkta.

Artık belirlenmiş bir ana yıldıza sahip bir gezegen sistemi TOI 270, en az üç gezegen içerir. Onlardan biri, TOI 270 bDünya'dan biraz daha büyük olan diğer ikisi, güneş sistemimizde bulunmayan bir gezegen sınıfına ait olan mini Neptünlerdir. Yıldız serin ve çok parlak değil; Güneş'ten yaklaşık %40 daha küçük ve daha az kütleli. Yüzey sıcaklığı, kendi yıldız arkadaşımızınkinden yaklaşık üçte iki daha yüksek.

TOI 270 güneş sistemi Sanatçı takımyıldızında yer almaktadır. Onu oluşturan gezegenler yıldıza o kadar yakın dönerler ki, yörüngeleri Jüpiter'in eşlik eden uydularının sistemine sığabilir (4).

4. TOI 270 sisteminin Jüpiter sistemi ile karşılaştırılması

Bu sistemin daha fazla araştırılması başka gezegenleri ortaya çıkarabilir. Güneş'ten TOI 270 d yörüngesinden daha uzakta dönenler, sıvı suyu tutacak kadar soğuk olabilir ve sonunda yaşamı doğurabilir.

TESS daha yakından bakmaya değer

Küçük ötegezegenlerin nispeten çok sayıda keşfine rağmen, bunların ana yıldızlarının çoğu 600 ila 3 metre uzakta bulunuyor. Dünya'dan ışık yılı uzakta - ayrıntılı gözlemler için çok uzak ve çok karanlık.

Kepler'den farklı olarak TESS'in birincil görevi, Güneş'in en yakın komşuları çevresinde, şimdi ve daha sonra diğer aygıtlar tarafından gözlemlenebilecek kadar parlak olan gezegenleri bulmaktır. TESS, Nisan 2018'den günümüze kadar keşfetti 1500'den fazla gezegen adayı. Çoğu Dünya'nın iki katından daha büyük ve yörüngeye dönüşleri on günden az sürüyor. Sonuç olarak gezegenimize göre çok daha fazla ısı alıyorlar ve yüzeylerinde sıvı su bulunamayacak kadar sıcaklar.

Bir dış gezegenin yaşanabilir hale gelmesi için gerekli olan sıvı sudur. Birbirleriyle etkileşime girebilen kimyasallar için üreme alanı görevi görür.

Hidrotermal menfezlerin yakınında bulunan ekstremofiller veya Batı Antarktika buz tabakasının neredeyse bir kilometre altına gizlenmiş mikroplarda olduğu gibi, egzotik yaşam formlarının yüksek basınç veya çok yüksek sıcaklık koşullarında var olabileceği teorisi ortaya atılıyor.

Ancak bu tür organizmaların keşfi, insanların yaşadıkları zorlu koşulları doğrudan inceleyebilmeleri sayesinde mümkün oldu. Ne yazık ki, derin uzayda, özellikle de birçok ışıkyılı uzaklıktan tespit edilemediler.

Güneş sistemimizin ötesinde yaşam ve hatta yerleşim arayışı hâlâ tamamen uzaktan algılamaya bağlı. Yaşam için potansiyel olarak elverişli koşullar sağlayan görünür sıvı su yüzeyleri, yukarıdaki atmosferle etkileşime girebiliyor ve yer tabanlı teleskoplarla görülebilen, uzaktan tespit edilebilen biyolojik imzalar yaratabiliyor. Bunlar, Dünya'dan bilinen gaz bileşimleri (oksijen, ozon, metan, karbon dioksit ve su buharı) veya örneğin 2,7 milyar yıl önceki eski Dünya atmosferinin bileşenleri (temel olarak metan ve karbondioksit, ancak oksijen değil) olabilir. ).

“Doğru” yeri ve orada yaşayan gezegeni aramak

51 yılında 1995 Pegasi b'nin keşfinden bu yana XNUMX'den fazla Pegasi b tespit edilmiştir. Bugün galaksimizdeki ve Evrendeki yıldızların çoğunun gezegen sistemleriyle çevrili olduğunu kesin olarak biliyoruz. Ancak bulunan yalnızca birkaç düzine dış gezegen potansiyel olarak yaşanabilir dünyalardır.

Bir dış gezegeni yaşanabilir kılan şey nedir?

Ana durum, yüzeyde daha önce bahsedilen sıvı sudur. Bunun mümkün olabilmesi için öncelikle bu katı yüzeye ihtiyacımız var. Kayalık zeminama aynı zamanda atmosferve basınç oluşturacak ve suyun sıcaklığını etkileyecek kadar yoğundur.

Ayrıca ihtiyacın var sağ yıldızgezegeni çok fazla radyasyonla bombalamayan, atmosferi uçuran ve canlı organizmaları yok eden. Güneşimiz de dahil olmak üzere her yıldız sürekli olarak yüksek dozda radyasyon yayar, dolayısıyla yaşamın kendisini bundan korumasının şüphesiz faydası olacaktır. manyetik alanDünyanın sıvı metal çekirdeği tarafından üretildiği gibi.

Ancak yaşamı radyasyondan koruyacak başka mekanizmalar da olabileceğinden bu sadece arzu edilen bir unsurdur, gerekli bir durum değildir.

Geleneksel olarak gökbilimciler ilgilendiler. yaşam bölgeleri (ekosfer) yıldız sistemlerinde. Bunlar yıldızların etrafındaki, hakim sıcaklığın suyun kalıcı olarak kaynamasını veya donmasını önlediği alanlardır. Bu alan sıklıkla konuşuluyor "Goldilocks Bölgesi"çünkü popüler bir çocuk masalının motiflerine gönderme yapan “tam yaşam için” (5).

5. Yıldızın etrafındaki yaşam bölgesi

Peki ötegezegenler hakkında şu anda ne biliyoruz?

Bugüne kadar yapılan keşifler gezegen sistemleri çeşitliliğinin çok çok büyük olduğunu gösteriyor. Yaklaşık otuz yıl önce hakkında bilgi sahibi olduğumuz tek gezegenler güneş sistemindeydi, bu nedenle küçük, katı nesnelerin yıldızların etrafında döndüğünü ve yalnızca daha uzakta büyük gazlı gezegenler için yer ayrıldığını düşünüyorduk.

Ancak gezegenlerin konumlarıyla ilgili hiçbir “yasanın” olmadığı ortaya çıktı. Yıldızlarına neredeyse sürtünen gaz devleriyle (sıcak Jüpiterler olarak adlandırılır) ve TRAPPIST-1 (6) gibi nispeten küçük gezegenlerden oluşan kompakt sistemlerle karşılaşıyoruz. Bazen gezegenler ikili yıldızların etrafında çok eksantrik yörüngelerde hareket ederler ve ayrıca büyük olasılıkla genç sistemlerden fırlatılan, yıldızlararası boşlukta serbestçe yüzen "gezgin" gezegenler de vardır.

6. TRAPPIST-1 sisteminin gezegenlerinin görselleştirilmesi

Dolayısıyla yakın benzerlikler yerine büyük çeşitlilik görüyoruz. Eğer bu sistem düzeyinde oluyorsa, neden dış gezegen koşulları yakın çevremizden bildiğimiz her şeye benzesin ki?

Daha da aşağıya inersek, varsayımsal yaşam biçimleri neden bizim bildiğimize benzer olsun ki?

Süper kategori

Kepler tarafından toplanan verilere dayanarak, bir NASA bilim insanı 2015 yılında Galaksimizin kendisinin içerdiğini hesapladı. milyar Dünya benzeri gezegenI. Birçok astrofizikçi bunun ihtiyatlı bir tahmin olduğunu vurguladı. Gerçekten de daha ileri araştırmalar Samanyolu'nun 10 milyar karasal gezegen.

Bilim insanları yalnızca Kepler'in bulduğu gezegenlere güvenmek istemediler. Bu teleskopta kullanılan geçiş yöntemi, büyük gezegenleri (Jüpiter gibi) tespit etmek için Dünya büyüklüğündeki gezegenlerden daha uygundur. Bu, Kepler'in verilerinin muhtemelen bizimki gibi gezegenlerin sayısını biraz yanlış çıkarabileceği anlamına geliyor.

Ünlü teleskop, bir yıldızın parlaklığında, önünden geçen bir gezegenin neden olduğu küçük düşüşleri gözlemledi. Daha büyük nesneler anlaşılır bir şekilde yıldızlarından gelen ışığı daha fazla engelleyerek tespit edilmelerini kolaylaştırır. Kepler'in yöntemi, kütlesi Güneş'in kütlesinin yaklaşık üçte biri kadar olan, en parlak yıldızlara değil, küçük yıldızlara odaklanmıştı.

Kepler teleskopu, küçük gezegenleri bulmada pek iyi olmasa da, oldukça fazla sayıda sözde süper Dünya keşfetti. Bu, kütlesi Dünya'dan daha büyük, ancak gezegenimizden sırasıyla 14,5 ve 17 kat daha ağır olan Uranüs ve Neptün'den önemli ölçüde daha az olan dış gezegenlere verilen addır.

Dolayısıyla "süper Dünya" terimi yalnızca gezegenin kütlesini ifade eder, yani yüzey koşullarını veya yaşanabilirliği ifade etmez. Alternatif bir terim olan "gaz cüceleri" de vardır. Bazılarına göre, kütle ölçeğinin daha yüksek ucundaki nesneler için daha doğru olabilir, ancak başka bir terim daha sık kullanılsa da, daha önce bahsedilen "mini-Neptün".

İlk süper Dünyalar keşfedildi Alexander Volshchan i Dalea Fraila вокруг pulsar PSR B1257+12 1992'de. Sistemin iki dış gezegeni hayaletty itaatkar – gaz devleri olamayacak kadar küçük olan Dünya kütlesinin yaklaşık dört katı kadar bir kütleye sahipler.

Bir ana dizi yıldızının etrafındaki ilk süper Dünya, liderliğindeki bir ekip tarafından belirlendi. Eugenio Nehri2005 yılında. Etrafında dönüyor Gliese 876 ve unvanı aldı Gliese 876 д (Bu sistemde daha önce Jüpiter büyüklüğünde iki gaz devi keşfedilmişti). Tahmini kütlesi Dünya'nın 7,5 katıdır ve yörünge süresi yaklaşık iki gün gibi çok kısadır.

Süper Dünya sınıfında daha da sıcak nesneler var. Örneğin 2004'te keşfedildi 55 KankriKırk ışıkyılı uzaklıkta bulunan yıldız, bilinen herhangi bir ötegezegenin en kısa döngüsünde (sadece 17 saat 40 dakika) yıldızının etrafında dönüyor. Başka bir deyişle, 55 Cancri e'de bir yıl 18 saatten az sürüyor. Dış gezegen, yıldızına Merkür'den yaklaşık 26 kat daha yakın yörüngede dönüyor.

Yıldıza yakınlığı, 55 Cancri e'nin yüzeyinin en az 1760°C sıcaklığa sahip bir yüksek fırının içi gibi olduğu anlamına geliyor! Spitzer teleskopundan yapılan yeni gözlemler, 55 Cancri e'nin Dünya'nın iki katından biraz fazla kütleye ve yarıçapa sahip olduğunu gösteriyor. Spitzer sonuçları, gezegenin kütlesinin yaklaşık beşte birinin su da dahil olmak üzere elementler ve hafif bileşiklerden oluşması gerektiğini öne sürüyor. Bu sıcaklıkta bu, söz konusu maddelerin sıvı ve gaz arasında “süperkritik” durumda olacağı ve gezegenin yüzeyini terk edebileceği anlamına geliyor.

Ancak süper Dünyalar her zaman bu kadar "vahşi" değildir. Geçtiğimiz Temmuz ayında, TESS'i kullanan uluslararası bir gökbilimci ekibi, Dünya'dan yaklaşık otuz bir ışıkyılı uzaklıktaki Hydra takımyıldızında bu türden yeni bir ötegezegen keşfetti. Nesne şu şekilde işaretlenir: GDJ 357d (7) Dünya'nın çapının iki katı ve kütlesinin altı katı. Yıldızın yerleşim alanının dış kenarında yer almaktadır. Bilim insanları bu süper Dünya'nın yüzeyinde su olabileceğine inanıyor.

– dedi Diana Kosakovskive Heidelberg, Almanya'daki Max Planck Astronomi Enstitüsü'nde araştırmacı.

7. GJ 357 d gezegeni — görselleştirme

Kendi Güneşimizin yaklaşık üçte biri büyüklüğünde ve kütlesinde ve %40 daha soğuk olan bir cüce yıldızın etrafında dönen sistem, karasal gezegenlerle tamamlanıyor. GJ 357 b ve başka bir süper dünya GJ 357s. Sistemin çalışması 31 Temmuz 2019'da Astronomi ve Astrofizik dergisinde yayınlandı.

Geçtiğimiz Eylül ayında araştırmacılar, 111 ışıkyılı uzaklıktaki yeni keşfedilen süper Dünya'nın "bugüne kadar bilinen en iyi aday yaşam alanı" olduğunu bildirdi. 2015 yılında Kepler teleskopu tarafından keşfedildi. K2-18b (8) ana gezegenimizden çok farklı. Kütlesinin sekiz katından fazladır, yani ya Neptün gibi bir buz devi ya da yoğun, hidrojen açısından zengin bir atmosfere sahip kayalık bir dünyadır.

K2-18b'nin yörüngesi, yıldızına Dünya'nın Güneş'e olan uzaklığından yedi kat daha yakın. Ancak nesne koyu kırmızı bir M cücesinin yörüngesinde döndüğü için bu yörünge potansiyel olarak yaşam dostu bir bölgede bulunuyor. Ön modeller, K2-18b'deki sıcaklıkların -73 ila 46 °C arasında olacağını tahmin ediyor ve eğer nesne Dünya ile hemen hemen aynı yansıtıcılığa sahipse, ortalama sıcaklığı bizimkine benzer olmalıdır.

- University College London'dan gökbilimci bir basın toplantısında şunları söyledi: Angelos Ciaras.

Dünya gibi olmak zor

Bir Dünya benzeri (aynı zamanda Dünya ikizi veya Dünya benzeri gezegen olarak da adlandırılır), Dünya'da bulunanlara benzer çevresel koşullara sahip bir gezegen veya aydır.

Bugüne kadar keşfedilen binlerce ötegezegen yıldız sistemi güneş sistemimizden farklıdır ve bu da sözde nadir toprak hipoteziI. Ancak filozoflar, Evrenin o kadar büyük olduğunu ve bir yerlerde bizimkinin hemen hemen aynısı olan bir gezegenin olması gerektiğini belirtiyorlar. Uzak gelecekte, sözde yoluyla Dünya'nın analoglarını yapay olarak elde etmek için teknolojiyi kullanmanın mümkün olması mümkündür. . Şimdi moda çoklu teori teorisi ayrıca Dünya'nın bir karşılığının başka bir evrende var olabileceğini, hatta paralel bir evrende Dünya'nın kendisinin başka bir versiyonu olabileceğini öne sürüyorlar.

Kasım 2013'te gökbilimciler, Kepler teleskopu ve diğer görevlerden elde edilen verilere dayanarak, Samanyolu galaksisindeki Güneş benzeri yıldızların ve kırmızı cücelerin yaşanabilir bölgesinde 40 milyar kadar Dünya boyutunda gezegen olabileceğini bildirdi.

İstatistiksel dağılım, bunlardan en yakınının bizden on iki ışık yılından daha fazla uzakta olamayacağını gösterdi. Aynı yıl, Kepler tarafından keşfedilen ve çapı Dünya'nın yarıçapının 1,5 katından daha küçük olan birkaç adayın, yaşanabilir bölgedeki yıldızların yörüngesinde olduğu doğrulandı. Ancak Dünya'ya yakın ilk aday ancak 2015 yılında açıklandı. örneğin Kepler-452b.

Bir Dünya benzeri bulma olasılığı esas olarak sizin gibi olmak istediğiniz niteliklere bağlıdır. Standart ancak mutlak olmayan koşullar: gezegen boyutu, yüzey yerçekimi, ev sahibi yıldızın boyutu ve türü (yani güneş benzeri), yörünge mesafesi ve kararlılığı, eksen eğimi ve dönüşü, benzer coğrafya, okyanusların varlığı, atmosfer ve iklim, güçlü manyetosfer. .

Eğer orada karmaşık yaşam olsaydı, ormanlar gezegenin yüzeyinin çoğunu kaplayabilirdi. Akıllı yaşam olsaydı bazı alanlar kentleşebilirdi. Bununla birlikte, Dünya ile kesin benzerlikler aramak, Ay'ın varlığının gezegenimizdeki birçok olguyu etkilemesi gibi Dünya üzerindeki ve çevresindeki çok özel koşullar nedeniyle yanıltıcı olabilir.

Arecibo'daki Porto Riko Üniversitesi'ndeki Gezegensel Yaşanabilirlik Laboratuvarı yakın zamanda aday Dünya analoglarının bir listesini derledi (9). Çoğu zaman, bu tür bir sınıflandırma boyut ve kütle ile başlar, ancak bu, örneğin Dünya ile neredeyse aynı büyüklükte olan yakındaki Venüs ve orada hangi koşulların geçerli olduğu göz önüne alındığında, yanıltıcı bir kriterdir. , bu biliniyor.

9. Gezegensel Yaşanabilirlik Laboratuvarı'na göre gelecek vaat eden ötegezegenler Dünya'nın potansiyel benzerleridir

Sıklıkla dile getirilen bir diğer kriter ise Dünya benzerinin kendisine benzer bir yüzey jeolojisine sahip olması gerektiğidir. Bilinen en yakın örnekleri Mars ve Titan'dır ve yüzey katmanlarının topoğrafyası ve bileşimi açısından benzerlikler olsa da sıcaklık gibi önemli farklılıklar da vardır.

Sonuçta, birçok yüzey malzemesi ve yer şekli yalnızca suyla etkileşim (örneğin kil ve tortul kayaçlar) veya yaşamın bir yan ürünü (örneğin kireçtaşı veya kömür), atmosferle etkileşim, volkanik aktivite sonucu ortaya çıkar. veya insan müdahalesi.

Bu nedenle, bir atmosfere, yüzeyle etkileşime giren volkanlara, sıvı suya ve bir tür yaşam formuna sahip olan, benzer süreçlerle Dünya'nın gerçek bir benzerinin yaratılması gerekir.

Atmosfer durumunda sera etkisinin de olduğu varsayılmaktadır. Son olarak yüzey sıcaklığı kullanılır. İklimden etkilenir, iklim de gezegenin yörüngesinden ve dönüşünden etkilenir ve her biri yeni değişkenler getirir.

Hayat veren toprağın ideal bir benzeri için bir başka kriter de, Güneş'in analogunun etrafındaki yörünge. Bununla birlikte, uygun bir ortam birçok farklı yıldız türünün yerel görünümünü sağlayabildiğinden, bu unsur tam olarak haklı gösterilemez.

Örneğin Samanyolu'ndaki yıldızların çoğu Güneş'ten daha küçük ve daha koyudur. Bunlardan birinden daha önce bahsedilmişti TRAPPIST-1, Kova takımyıldızında 10 ışıkyılı uzaklıkta yer alır ve Güneşimizden yaklaşık 2 kat daha küçük ve 1. kat daha az parlaktır, ancak yaşanabilir bölgesinde en az altı karasal gezegen bulunmaktadır. Bu koşullar bildiğimiz şekliyle yaşam için elverişsiz görünebilir, ancak TRAPPIST-XNUMX'ün önünde muhtemelen yıldızımızdan daha uzun bir ömür var, dolayısıyla orada yaşamın gelişmesi için hala bolca zaman var.

Su, Dünya yüzeyinin %70'ini kaplar ve bildiğimiz yaşam formlarının varlığı için en zorlu koşullardan biri olarak kabul edilir. Büyük ihtimalle su dünyası bir gezegendir Kepler-22bGüneş benzeri bir yıldızın yaşanabilir bölgesinde yer alan ancak Dünya'dan çok daha büyük olan bu yıldızın gerçek kimyasal bileşimi hala bilinmiyor.

2008 yılında gökbilimci tarafından yürütüldü Michaela Meyerve Arizona Üniversitesi'nden yakın zamanda oluşmuş Güneş benzeri yıldızların çevresindeki kozmik toz çalışmaları, Güneş benzeri yıldızların %20 ila %60'ında, kayalık gezegenlerin oluşumuna yol açan süreçlere benzer süreçlerde oluştuğuna dair kanıtlara sahip olduğumuzu gösteriyor. Dünya'nın.

2009 şehirde Alan Patron Carnegie Bilim Enstitüsü'nden Samanyolu'nun yalnızca bizim galaksimizde var olabileceği öne sürüldü 100 milyar Dünya benzeri gezegenh.

2011 yılında, NASA'nın Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Kepler misyonundaki gözlemlere dayanarak, tüm Güneş benzeri yıldızların yaklaşık %1,4 ila 2,7'sinin yaşanabilir bölgelerdeki Dünya boyutundaki gezegenlerin yörüngesinde olması gerektiği sonucuna vardı. Bu, yalnızca Samanyolu galaksisinde 2 milyar galaksinin olabileceği anlamına gelir ve bu tahminin tüm galaksiler için doğru olduğunu varsayarsak, gözlemlenebilir Evrende 50 milyar galaksinin bile olabileceği anlamına gelir. 100 kentilyon.

2013 yılında Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi, ek Kepler verilerinin istatistiksel analizini kullanarak, en azından 17 milyar gezegen Dünyanın büyüklüğü - yerleşim bölgelerindeki konumları dikkate alınmadan. 2019'da yapılan bir araştırma, Dünya büyüklüğündeki gezegenlerin Güneş benzeri altı yıldızdan birinin yörüngesinde olabileceğini buldu.

Benzer kalıp

Dünya Benzerlik Endeksi (ESI), bir gezegensel nesnenin veya doğal uydunun Dünya'ya benzerliğinin önerilen bir ölçüsüdür. Sıfırdan bire kadar bir ölçekte geliştirildi ve Dünya'ya bir değeri verildi. Bu parametrenin amacı büyük veritabanlarındaki gezegenleri karşılaştırmayı kolaylaştırmaktır.

2011 yılında Astrobiyoloji dergisinde önerilen ESI, bir gezegenin yarıçapı, yoğunluğu, hızı ve yüzey sıcaklığı hakkındaki bilgileri birleştiriyor.

2011 makalesinin yazarlarından biri tarafından yönetilen web sitesi, Abla Mendez Porto Riko Üniversitesi'nden çeşitli dış gezegen sistemlerine ilişkin endeks hesaplamalarını sağlıyor. Mendesa'nın ESI'si şekilde gösterilen formül kullanılarak hesaplanır. resim 10nerede x_i onların_i0 – Dünya dışı cismin Dünya ile ilgili özellikleri, v_i her özelliğin ağırlıklı üssü ve özelliklerin toplam sayısı. Temel üzerine inşa edildi Breya-Curtis benzerlik indeksi.

Her mülke atanan ağırlık, w_i, belirli özellikleri diğerlerine göre vurgulamak veya istenen endeks veya sıralama eşiklerini elde etmek için seçilebilen herhangi bir parametredir. Web sitesi aynı zamanda dış gezegenlerde ve dış aylarda yaşama olasılığı olarak tanımladığı şeyleri üç kritere göre sınıflandırıyor: konum, ESI ve organizmaları besin zincirinde tutma olasılığı.

Sonuç olarak örneğin Güneş Sistemindeki en büyük ikinci ESI'nin Mars'a ait olduğu ve 0,70 olduğu gösterildi. Bu makalede listelenen bazı dış gezegenler bu rakamı aşıyor ve yakın zamanda keşfedilen bazıları Tigarden b 0,95 ile onaylanmış dış gezegenler arasında en yüksek ESI'ye sahiptir.

Dünya benzeri ve yaşanabilir ötegezegenlerden bahsederken, yaşanabilir ötegezegenlerin ya da ötegezegen uydularının var olma ihtimalini de unutmamalıyız.

Herhangi bir doğal güneş dışı uydunun varlığı henüz doğrulanmadı, ancak Ekim 2018'de Prof. David Kipping nesnenin yörüngesinde potansiyel bir ekomonun keşfedildiğini duyurdu Kepler-1625b.

Güneş sisteminin Jüpiter ve Satürn gibi büyük gezegenlerinin bazı açılardan yaşanabilir büyük uyduları vardır. Sonuç olarak, bazı bilim adamları büyük güneş dışı gezegenlerin (ve ikili gezegenlerin) benzer şekilde büyük, potansiyel olarak yaşanabilir uydulara sahip olabileceğini öne sürdüler. Yeterli kütleye sahip bir ay, Titan'a benzer bir atmosferin yanı sıra yüzeydeki sıvı suyu da destekleyebilir.

Bu bağlamda özellikle ilgi çekici olan, yaşanabilir bölgede olduğu bilinen devasa güneş dışı gezegenlerdir (Gliese 876 b, 55 Cancri f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b ve HD 37124 c gibi). Yüzeyinde sıvı su bulunan doğal uydular.

Kırmızı bir yıldızın mı yoksa beyaz bir yıldızın etrafında hayat mı?

Dış gezegenler dünyasında neredeyse yirmi yıllık keşiflerle donanmış gökbilimciler, yaşanabilir bir gezegenin neye benzeyebileceğine dair bir resim oluşturmaya başladı bile; çoğu zaten bildiğimiz şeye odaklandı: sarı bir cücenin etrafında dönen Dünya benzeri bir gezegen bizimki gibi. Güneş, anakolda G tipi bir yıldız olarak sınıflandırılır. Galaksimizde çok daha fazla sayıda bulunan daha küçük kırmızı M yıldızlarına ne dersiniz?

Eğer evimiz bir kırmızı cücenin yörüngesinde olsaydı nasıl olurdu? Cevap biraz Dünya'ya benziyor ve Dünya'ya pek benzemiyor.

Böyle hayali bir gezegenin yüzeyinden öncelikle çok büyük bir güneş görürüz. Yörüngenin yakınlığı göz önüne alındığında, şu anda gözümüzün önünde olanın bir buçuk ila üç katı kadar olduğu görülüyor. Adından da anlaşılacağı gibi güneş, sıcaklığının düşük olması nedeniyle kırmızı renkte parlayacaktır.

Kırmızı cüceler Güneşimizden iki kat daha sıcaktır. İlk başta böyle bir gezegen Dünya'ya biraz yabancı görünebilir, ancak şaşırtıcı değil. Gerçek farklar ancak bu nesnelerin çoğunun yıldızla senkronize olarak döndüğünü, yani Ay'ımızın Dünya'ya dönük olması gibi bir tarafının her zaman yıldızına dönük olduğunu fark ettiğimizde ortaya çıkar.

Bu, diğer tarafta Güneş tarafından hafifçe aydınlatılan Ay'ın aksine, diğer tarafın bir ışık kaynağına erişimi olmadığı için gerçekten karanlık kaldığı anlamına gelir. Aslında genel varsayım, gezegenin sonsuz gün ışığında kalan kısmının yanacağı, sonsuz geceye düşen kısmının ise donacağı yönünde. Ancak... bu şekilde olmak zorunda değil.

Yıllardır gökbilimciler, gezegeni tamamen farklı iki parçaya bölmenin her ikisini de yaşanmaz hale getirmeyeceğine inanarak kırmızı cüce bölgesini Dünya'nın avlanma alanı olarak dışladılar. Ancak bazıları, atmosferik dünyaların, yoğun radyasyonun yüzeyi kavurmasını önlemek için güneş tarafında kalın bulutların birikmesine neden olacak belirli bir dolaşıma sahip olacağını belirtiyor. Dolaşan akımlar aynı zamanda ısıyı gezegenin her yerine dağıtacaktır.

Ayrıca atmosferin bu şekilde kalınlaşması diğer radyasyon tehlikelerine karşı gündüz vakti önemli bir koruma sağlayabilir. Genç kırmızı cüceler, ilk birkaç milyar yıllık etkinlikleri boyunca işaret fişekleri ve ultraviyole radyasyon yayarak çok aktiftirler.

Her ne kadar varsayımsal organizmaların gezegen sularının derinliklerinde gizlenme olasılıkları daha yüksek olsa da, kalın bulutlar muhtemelen potansiyel yaşamı koruyacaktır. Aslında bilim adamları bugün, örneğin ultraviyole aralığındaki radyasyonun organizmaların gelişimine müdahale etmediğine inanıyor. Sonuçta, homo sapiens de dahil olmak üzere bildiğimiz tüm organizmaların ortaya çıktığı Dünya'daki erken yaşam, güçlü UV radyasyonu koşulları altında gelişti.

Bu, bildiğimiz en yakın Dünya benzeri ötegezegende kabul edilen koşullara karşılık geliyor. Cornell Üniversitesi'ndeki gökbilimciler, Dünya'daki yaşamın bilinenden daha güçlü bir radyasyona maruz kaldığını söylüyor Proksima-b.

Güneş sisteminden sadece 4,24 ışıkyılı uzaklıkta bulunan ve bildiğimiz (hakkında neredeyse hiçbir şey bilmesek de) en yakın kayalık Dünya benzeri gezegen olan Proxima b, Dünya'dan 250 kat daha fazla X-ışını alıyor. Ayrıca yüzeyinde ölümcül düzeyde ultraviyole radyasyona da maruz kalabilir.

TRAPPIST-1, Ross-128b (Dünya'dan yaklaşık on bir ışık yılı uzaklıkta, Başak takımyıldızında) ve LHS-1140 b (Dünya'dan kırk ışık yılı uzaklıkta, Cetus takımyıldızında) için Proxima b benzeri koşulların var olduğuna inanılıyor. sistemler.

Diğer varsayımlar endişe vericidir potansiyel organizmaların ortaya çıkışı. Koyu kırmızı cüce çok daha az ışık yayacağından, yörüngesinde dönen gezegen bitkilerimize benzeyen organizmalar içeriyorsa, bunların fotosentez için çok daha geniş bir dalga boyu aralığındaki ışığı absorbe etmeleri gerekeceği varsayılıyor; bu da "dış gezegenlerin" olabileceği anlamına geliyor. gözlerimiz için neredeyse siyah(Ayrıca bakınız: ). Ancak burada, Dünya'da ışığı biraz farklı şekilde emen, yeşil dışında bir renge sahip bitkilerin de bulunduğunun farkına varmak gerekir.

Son zamanlarda araştırmacılar başka bir nesne kategorisiyle ilgilenmeye başladı: Boyutları Dünya'ya benzeyen, tam olarak yıldız olmayan ancak etraflarında nispeten istikrarlı bir ortam yaratan, milyarlarca yıl boyunca enerji yayan, onları dış gezegen araştırmaları için ilgi çekici hedefler haline getiren beyaz cüceler. .

Küçük boyutları ve bunun sonucunda olası bir ötegezegenin büyük geçiş sinyali, yeni nesil teleskoplar kullanılarak, eğer varsa, potansiyel kayalık gezegen atmosferlerinin gözlemlenmesine olanak sağlar. Gökbilimciler, Dünya merkezli James Webb Teleskobu da dahil olmak üzere inşa edilen ve planlanan tüm gözlemevlerini kullanmak istiyor Son derece büyük teleskopgelecek de öyle происхождения, HabEx i LOUVAReğer ortaya çıkarlarsa.

Dış gezegen araştırma, araştırma ve keşiflerinden oluşan bu olağanüstü genişleyen alanda, şimdilik küçük ama eninde sonunda acil hale gelebilecek bir sorun var. Peki, giderek gelişen cihazlar sayesinde, sonunda tüm karmaşık gereksinimleri karşılayan, su, hava ve sıcaklıkla dolu, Dünya'nın ikizi olan bir ötegezegen keşfetmeyi başarırsak ve bu gezegen bile "özgür" görünecekse, o zaman makul bir zamanda oraya uçmanın farkına varmak acı verici olabilir.

Ama çok şükür henüz böyle bir sorunumuz yok.