Pusė Paukščių Tako į saulę panašių žvaigždžių galėtų būti į Žemę panašių planetų namai

Wikimedia Commons

Astronomai atrado beveik 4300 egzoplanetų, ir dabar visiškai aišku, kad mūsų galaktika jų užpildyta. Tačiau šių naujų pasaulių ieškojimas yra daugiau nei vien pašto ženklų rinkimo pratimas – tai yra rasti tokį, kuriame galėtų gyventi gyvybė, nesvarbu, ar tai būtų būsimi žmonės, radę būdą keliauti tuos atstumus, ar nežemiška gyvybė, kuri tapo namais. jau sau. Geriausia galimybė ką nors panašaus rasti – rasti planetą, panašią į Žemę.

O kas gali būti geresnis būdas ieškoti Žemės 2.0, nei ieškoti aplink žvaigždes, panašias į saulę? Nauja NASA Keplerio kosminio teleskopo, veikusio 2009–2018 m., surinktų egzoplanetų duomenų analizė pateikė keletą naujų prognozių, kiek Paukščių Tako galaktikoje gali būti žvaigždžių, kurių temperatūra ir amžius yra palyginamos su Saule. skrieja uolėta, potencialiai tinkama gyventi planeta, tokia kaip Žemė. Taikant dabartiniams įverčiams 4,1 mlrd į saulę panašių žvaigždžių galaktikoje, jų modelis rodo, kad yra mažiausiai 300 milijonų su bent viena gyventi tinkama planeta.

Tačiau modelio vidurkis rodo, kad viena iš dviejų į saulę panašių žvaigždžių gali turėti gyvenamą planetą, todėl šis skaičius išaugs iki daugiau nei 2 mlrd. Dar mažiau konservatyvios prognozės rodo, kad tai gali viršyti 3,6 mlrd.

Naujas tyrimas dar nebuvo recenzuotas, bet jis bus greitai ir turi būti paskelbtas Astronomical Journal.

Atrodo, kad tai labai kruopštus tyrimas ir sprendžiami labai sudėtingi ekstrapoliavimo iš Keplerio katalogo klausimai, sako fizikas ir astronomas iš Ročesterio universiteto Adamas Frankas, kuris tyrime nedalyvavo. Tikslas yra gauti išsamų, patikimą ir tikslų vidutinį potencialiai gyventi tinkamų planetų skaičių aplink žvaigždes. Atrodo, kad jiems tai pavyko.

Mokslininkai praeityje kelis kartus bandė panaudoti Keplerio duomenis, siekdami išsiaiškinti, kiek į saulę panašių žvaigždžių galaktikoje savo orbitoje yra potencialiai tinkamų gyventi egzoplanetų. Tačiau šie tyrimai pateikė atsakymus, kurie svyravo nuo mažiau nei 1% iki daugiau nei 100% (t. y. kelios planetos aplink šias žvaigždes). Tai atspindi, kaip sunku buvo dirbti su šiais duomenimis, sako Steve'as Brysonas iš NASA Ames tyrimų centro Kalifornijoje, vadovavęs naujam darbui.

Dvi pagrindinės problemos sukūrė šį didelį langą: neišsamūs duomenys ir būtinybė pašalinti klaidingus aptikimus iš Keplerio duomenų rinkinio.

Naujasis tyrimas sprendžia abi šias problemas. Tai pirmas toks, kuriame naudojamas visas Keplerio egzoplanetų duomenų rinkinys (daugiau nei 4000 aptikimų iš 150 000 žvaigždžių), bet taip pat naudojami žvaigždžių duomenys iš Gaia, Europos kosmoso agentūros misijos sudaryti žemėlapį. kiekviena Paukščių Tako žvaigždė . Visa tai padėjo padaryti galutinius įvertinimus tikslesnius, tačiau neaiškumų. Taip atsitiko po to, kai mokslininkai daugelį metų analizavo Keplerio katalogą, kad pašalintų neaiškius elementus ir užtikrintų, kad liktų tik tikros egzoplanetos. Ginkluoti Keplerio ir Gaia duomenimis, Brysonas ir jo komanda sugebėjo nustatyti į saulę panašių žvaigždžių formavimosi greitį galaktikoje, žvaigždžių, kurios gali turėti uolinių planetų (kurių spindulys 0,5–1,5 karto didesnis už Žemės), skaičių ir Tikėtina, kad šios planetos būtų tinkamos gyventi.

Mėlynojo marmuro kosmoso instituto mokslininkas Jacobas Haqqas Misra, kuris nedirbo su naujuoju tyrimu, mano, kad naujasis metodas yra „žymus patobulinimas, palyginti su kitais bandymais apibūdinti gyvenamosios zonos planetų atsiradimo dažnį“.

Brysonas ir jo komanda prognozuoja, kad vidutiniškai 37–60 % į saulę panašių žvaigždžių Paukščių Take turėtų būti bent viena potencialiai tinkama gyventi planeta. Optimistiškai vertinant, šis skaičius gali siekti net 88 proc. Konservatyvūs skaičiavimai sumažina šį skaičių iki 7% į saulę panašių žvaigždžių galaktikoje (taigi, 300 mln.), ir, remdamasi šiuo skaičiumi, komanda prognozuoja, kad per 30 šviesmečių yra keturios į saulę panašios žvaigždės su tinkamomis gyventi planetomis. Žemės.

Vienas iš pirminių Keplerio misijos tikslų buvo tiksliai apskaičiuoti šį skaičių, sako Brysonas. Visada siekėme tai padaryti.

Gyvenamumas yra susijęs su tikimybe, kad planetoje bus temperatūra pakankamai vidutinio sunkumo, kad paviršiuje egzistuotų skystas vanduo (nes vanduo yra būtinas mūsų žinomai gyvybei). Dauguma tyrimų tai išsiaiškina įvertinę egzoplanetos atstumą nuo jos šeimininkės žvaigždės ir ar jos orbita nėra per arti ir ne per toli – vadinamoji Auksaplaukė zona.

Pasak Brysono, orbitinis atstumas yra naudinga metrika, kai nagrinėjate vieną konkrečią žvaigždę. Tačiau kai žiūrite į daugybę žvaigždžių, jos visos bus skirtingo ryškumo, kurios aplinkiniams objektams tiekia skirtingą šilumos kiekį, o tai reiškia, kad jų gyvenamosios zonos skirsis. Vietoj to komanda nusprendė galvoti apie tinkamumą gyventi, atsižvelgiant į šviesos, patenkančios į egzoplanetos paviršių, tūrį, kurį darbe vadina insteliacijos srautu.

Remdamiesi žvaigždžių ryškumo duomenimis, mes išmatuojame tikrąją planetos temperatūrą – nesvarbu, ar ji tikrai yra gyvenamojoje zonoje, ar ne – visoms planetoms aplink visas mūsų pavyzdyje esančias žvaigždes, sako Brysonas. Jis sako, kad negausite tokių pačių patikimų temperatūros rodiklių, susijusių su atstumais.

Nors Brysonas teigia, kad šio tyrimo neapibrėžtumai yra mažesni nei ankstesnių pastangų, jie vis tiek yra gana dideli. Taip yra daugiausia dėl to, kad komanda dirba su tokia maža atrastų uolinių egzoplanetų pavyzdžiu. Kepleris nustatė daugiau nei 2800 egzoplanetų , tik kai kurios iš jų skrieja aplink į saulę panašias žvaigždes. Tai nėra idealus skaičius nuspėti, kad galaktikoje egzistuoja šimtai milijonų kitų. Turėdamas tiek mažai stebėjimų, tai apriboja tai, ką galite pasakyti apie tiesą, sako Brysonas.

Galiausiai, naujajame tyrime daroma prielaida, kad yra paprastas šių egzoplanetų modelis, kuris gali labai skirtis nuo realaus pasaulio sąlygų (pavyzdžiui, kai kurios iš šių žvaigždžių gali sudaryti dvejetaines žvaigždžių sistemas su kitomis žvaigždėmis). Į modelį įtraukus daugiau kintamųjų, būtų galima susidaryti tikslesnį vaizdą, tačiau tam reikia tikslesnių duomenų, kurių dar tikrai neturime.

Tačiau būtent tokie tyrimai gali padėti mums gauti tuos duomenis. Keplerio tikslas buvo padėti mokslininkams išsiaiškinti, kokių tipų tarpžvaigždiniams objektams jie turėtų skirti daugiau išteklių, kad surastų nežemišką gyvybę, ypač naudojant kosminius teleskopus, kurių stebėjimo laikas yra ribotas. Tai yra instrumentai (pvz., NASA James Webb kosminis teleskopas ir ESA PLATO teleskopas ), kuris galėtų nustatyti, ar potencialiai tinkama gyventi egzoplaneta turi atmosferą, ar joje yra koks nors potencialas biologiniai parašai , o tokie tyrimai kaip šis naujausias gali padėti inžinieriams sukurti teleskopus, labiau tinkančius šioms užduotims atlikti. Haqq Misra priduria, kad rezultatai gali sustiprinti paramą tokioms misijų koncepcijoms kaip LUVOIR , HabEx , OST , ir GYVENIMAS – visa tai panaudoja įvairių tipų instrumentus, skirtus egzoplanetų apgyvendinimui tirti įvairiais būdais.

Beveik kiekviena į saulę panaši žvaigždė galaktikoje turi planetą, kurioje galėtų formuotis gyvybė, sako Frankas. Žmonija užduoda šį klausimą daugiau nei 2500 metų, o dabar mes ne tik žinome atsakymą, bet ir tobuliname savo žinias apie šį atsakymą. Šiame dokumente pasakojama, kad ten yra daug planetų, tinkamoje gyvybei formuotis.

Šis įrašas buvo atnaujintas papildomais Jacob Haqq Misra komentarais

paslėpti