ar mes vieni visatoje? Tai vienas iš didžiųjų klausimų, kamavusių žmoniją nuo tada, kai pradėjome stebėti žvaigždes. Šiandien, mokslo ir technologijų pažangos dėka, Mes ne tik žinome, kad už mūsų Saulės sistemos ribų yra tūkstančiai planetų,, bet daugelis jų galėtų bent šiek tiek priminti Žemę.
Egzoplanetų atradimas sukėlė revoliuciją šiuolaikinėje astronomijojeTačiau rasti tolimus pasaulius nepakanka; didžiausias siekis yra nustatyti, ar kuris nors iš jų galėtų uosto gyvenimasŠiame straipsnyje paaiškiname, kaip mokslininkai aptinka egzoplanetas, ko jose ieško, kad nustatytų jų potencialų tinkamumą gyventi, ir kur mes šiuo metu esame.
Kas yra egzoplaneta ir kaip ji aptinkama?
Un Egzoplaneta yra planeta, skriejanti aplink kitą žvaigždę nei Saulė., tai yra, jis yra už mūsų Saulės sistemos ribų. Plika akimi šie pasauliai nematomi dėl milžiniškas jos žvaigždžių ryškumas, tačiau astronomai sukūrė išradingus metodus jiems aptikti ir netgi ištirti kai kurias jų atmosferos detales.
Dažniausiai naudojamas metodas yra tranzito būdas, susidedantis iš stebėti nedidelį žvaigždės ryškumo sumažėjimą kai planeta praskrieja priešais ją. Šis šviesos sumažėjimas rodo, kad planeta kerta iš mūsų požiūrio matomą savo žvaigždės paviršių ir leidžia nustatyti jo dydį ir orbitą.
Kitas plačiai naudojamas metodas yra tas, radialinis greitis, kuris matuoja, kaip žvaigždė šiek tiek svyruoja dėl planetos gravitacinė trauka kuris aplink jį skrieja. Ši technika leidžia apskaičiuoti Minimali egzoplanetos masė.
Taip pat naudojamas gravitacinis mikrolęšis, kuris pasinaudoja tuo, masyvaus objekto gravitacinis poveikis, kaip žvaigždė ar planeta, sustiprinti šviesą iš tolimesnių žvaigždžiųŠi technika buvo naudinga aptinkant planetas, kurių negalima atrasti naudojant kitus metodus.
Šių metodų derinys leido nustatyti daugiau nei 5.200 egzoplanetų Iki šiol, remiantis atnaujintais NASA duomenimis, nuo dujų milžinų, tokių kaip Jupiteris, iki uolėtų superžemių.
Kas daro planetą tinkamą gyventi?
Planetos galimybė palaikyti mums žinomą gyvybę priklauso nuo to, įvairūs veiksniaiVienas svarbiausių yra tai, kad jis yra gyvenamoji zona savo žvaigždės, dar vadinamos „Auksaplaukės zona“. Tai yra regionas, kuriame temperatūra leidžia paviršiuje būti skysto vandens., jei planetoje yra tinkama atmosfera.
Tačiau tinkamumas gyventi Tai priklauso ne tik nuo atstumas iki saulėsTaip pat svarbūs ir kiti elementai, pavyzdžiui:
- Šeimininkės žvaigždės stabilumasLabai aktyvios arba nestabilios žvaigždės gali skleisti didelis kiekis kenksmingos radiacijos.
- Atmosferos sudėtis: atmosfera densa gali padėti reguliuoti temperatūrą y apsaugoti nuo kosminės spinduliuotės.
- Magnetinio lauko buvimas: padeda. apsaugoti planetos paviršių prieš saulės vėją ir kosmines daleles.
- Sistemos amžius: kuo daugiau Antiguo, didesnė tikimybė, kad gyvenimas turėjo laikas evoliucionuoti.
Planetos, tokios kaip superžemės (daugiau didesnis nei Žemė bet daugiau mažesnis už Neptūną) ir mini Neptūnai (su atmosferomis tankus) yra laikomi įdomių kandidatų nors mūsų Saulės sistemoje nėra planetų su tokiomis savybėmis.
Bioparašai: cheminiai gyvybės požymiai
Kai planeta aptinkama gyvybei tinkamoje zonoje, kitas žingsnis yra jos atmosferos analizė, ieškant biologiniai parašai, tai yra, dujos arba junginiai, kuriuos galėtų gaminti gyvybės formos.
Trys pagrindiniai biožymenys, žinomi kaip „Gyvenimo trigubas“ garsas:
- Deguonis (O2): Žemėje fotosintezės būdu susidaro, todėl laikoma stiprus gyvenimo rodiklis.
- Ozonas (O3): esantis Žemės atmosferoje, veikia kaip ultravioletinių spindulių filtras ir paprastai gyvena balansas su deguonimi.
- Metanas (CH4): pagamintas procesų metu biologinis ir geologinis, bet jo buvimas kartu su deguonimi gali rodyti biologinį aktyvumą.
Kitos svarbios dujos, kurias galima rasti egzoplanetų atmosferose, yra vandens garai, anglies dioksidas ir chlormetanas, visi jie studijavo iki galo spektroskopinė analizė su pažangiais kosminiais teleskopais.
Naujausi tyrimai rodo, kad mažas anglies dioksido kiekis kartu su ozono buvimu gali būti stiprus skysto vandens paviršiaus įrodymai planetos, kuri padidintų jo tinkamumo gyventi tikimybę.
Kosminių teleskopų vaidmuo
Kelias aptikti gyvenamuosius pasaulius iš dalies tapo įmanomas dėl tokių kosminių misijų kaip:
- Kepleris: aptikta daugiau nei 2.600 egzoplanetų savo misijos metu daugelis – tranzito metodu.
- TESSSekite Keplerio palikimą ir ieškokite egzoplanetų artimas Žemės dydžiui.
- Jamesas Webbas (JWST)Šiuo metu tai teleskopas labiau pažengęs analizuoti egzoplanetų atmosferą naudojant infraraudonųjų spindulių spektrus.
El JWST Jame yra tokių instrumentų kaip NIRSpec y MIRI kurie leidžia aptikti atmosferos sudėtis tolimų egzoplanetų su dideliu tikslumu. Tai buvo labai svarbu nustatant vandens garų, anglies dioksido ir kitų medžiagų lygius. e net terminiai raštai.
Išskirtiniai potencialiai gyvybei tinkamų egzoplanetų atvejai
Kai kurie įdomiausi iki šiol aptikti pasauliai:
- HD 20794 d: Vienas super žemė 20 šviesmečių atstumu Eridano žvaigždyne, atrastas HARPS ir patvirtintas ESPRESSO.
- Proksima d: esantis arčiausiai Saulės sistemos esančioje žvaigždėje, turi masė mažesnė nei Žemės ir jį taip pat aptiko ESPRESSO.
- Trappist-1 sistema: vos už 40 šviesmečių, yra septynios Žemės dydžio planetos, Su trys gyvenamojoje zonojeTai yra vienas iš pagrindinių Jameso Webbo teleskopo tikslų dėl jo artumo ir orbitinių sąlygų.
- HD 85512b: jo atmosfera turi mažas anglies dioksido kiekis, tinkama temperatūra (25 °C) ir didelis deguonies kiekis, todėl tai puikus kandidatas gyventi.
Svetimos augmenijos spalva ir kiti netiesioginiai požymiai
Ne viskas sukasi apie dujas. Mokslininkai taip pat tyrinėjo galimybes identifikuoti svetima augmenija analizuojant atspindėtą šviesą. Pavyzdžiui, Žemėje chlorofilas labiau atspindi artimąją infraraudonąją spinduliuotę, generuojant skambutį „raudona linija“. Aptikti šį modelį kitoje planetoje tai galėtų būti testas fotobiologinis gyvenimas.
El žvaigždės tipo Tai taip pat vaidina svarbų vaidmenį: vėsesnių žvaigždžių (M tipo) augmenija galėjo tapti tamsesnė, net juoda, kad geriau sugertų infraraudonąją spinduliuotę, o karštesnių žvaigždžių (F tipo) – rausvų arba oranžinių atspalvių.
Dabartiniai apribojimai ir būsima pažanga
Nors aptikimo ir analizės srityje padaryta didelė pažanga, Mes vis dar negalime patvirtinti gyvybės egzistavimo kitose planetose.Nors galime išmatuoti atmosferą, temperatūrą ar masę, Kol kas nėra galimybės tiesiogiai keliauti į tuos pasaulius. nei siųsti zondų jų išsamiai ištirti.
La šiuolaikinė astrobiologija dirba toliau šansai, o ne tikrumas. Todėl kuriamos naujos misijos ir projektai, pavyzdžiui:
- Gyvenamųjų pasaulių observatorija (HWO)NASA kuria projektą, skirtą tiesiogiai tirti apie 25 egzožemių kandidates.
- LIFE projektasEuropos kosminis interferometras, kuris analizuos uolėtų egzoplanetų tinkamumas gyventi.
- Proveržis žvaigždžių šūvissiūlo siųsti itin greitus zondus į Kentauro Proksimą jos planetoms tirti vietoje.
Nors dar toli gražu nežengėme žingsnio į pasaulį už Saulės sistemos ribų, Galimybė ieškoti gyvybės iš čia yra besivystanti realybė.Tokių teleskopų kaip Webb dėka mes artėjame prie nustatymo, ar dalijamės šia visata su kitomis gyvybės formomis.
Nuo pirmųjų atradimų 90-aisiais iki šių dienų Padarėme pažangą aptikdami tolimas planetas ir analizuodami pagrindinius gyvybės egzistavimo aspektus.Cheminiai signalai, terminiai modeliai, augmenijos spalva o los atmosferos vėjai Jie atveria naują langą pasaulių, turinčių gyvybės potencialą, identifikavimui. Šios žinios galėtų būti pirmas žingsnis siekiant suprasti, ar esame vieniši šioje kosminėje platybėje.
