Azon helyek közül, amelyeket valaha is megnéztünk az univerzumban, csak a Föld adott bizonyítékot az élet létezéséhez. De miért? Mivel az élet ritka, és a fennmaradáshoz minden körülményt igényel, amely a Földön van? Vagy azért, mert az élet mindenütt jelen van, de itt találtuk meg, mert ez volt a legegyszerűbb hely?
Mivel a Földön minden úgy van elrendezve, hozzászoktunk, hogy ha lenne egy bolygónk és egy csillagunk, amelyek tulajdonságai megegyeznek a Földdel és a Nappal - ugyanabban az életkorban, ugyanolyan keringési távolsággal, mérettel és tömeggel, ugyanazokat az anyagokat, akkor újra megkapjuk az életet. Feltételezzük azt is, hogy más kombinációk kevésbé valószínűek. De minden feltételezésünk téves lehet. A Föld olyan ritka lehet, mint az élet.
2015-ben a NASA bejelentette a Kepler-452b felfedezését, és „a Föld legmegfelelőbb exoplanetjának” nevezte. Természetesen sok hasonlósága volt a Földdel, és csillagának sok hasonlósága volt a Napdal:
- A házi csillag hőmérséklete, tömege és mérete szempontjából nagyon hasonlít a Napra: G2 csillag, nagyjából ugyanolyan fényerővel és teljes élettartammal rendelkezik.
- Szinte ugyanolyan távolságra és körülbelül ugyanabban az időszakban forog, mint a Nap körüli bolygónk: 365 helyett 385 nap.
- A csillag, amely körül forog, nem sokkal fejlettebb, mint a Napunk: 1,5 milliárd évvel régebbi, ami azt jelenti, hogy 20% -kal energetikailag erősebb és 10% -kal hidegebb.
Promóciós videó:
- Maga a bolygó nem sokkal nagyobb, mint a Földünk, és sugara 60% -kal nagyobb.
És bár ezek a feltételek Önnek "a földihez hasonlónak" tűnhetnek, a felfedezett világnak természetesen semmi köze nincs a Földhöz.
Naprendszerünkben a Föld és a Vénusz közötti különbség kicsi: körülbelül 5% sugara. Összehasonlításképpen, a Föld és az Uránus vagy Neptunusz közötti különbség óriási: ezek a világok négyszer nagyobb a Föld sugárirányú méreténél. Ezért a 60% -kal több nem tűnik túlzásnak, de nagy a valószínűsége, hogy egy vékony atmoszférájú szilárd bolygót találunk, amelynek gáz óriás tulajdonságai lesznek: egy nagy héjú könnyű légköri gázok. Valójában van egy nagyon keskeny ablak, amelyet bolygóméret szempontjából "földi" -nek kell tekinteni, és a földi mérettől 10-20% -ot meghaladó eltérés túl nagy lenne.
Mindazonáltal minden oka van azt hinni, hogy a földi bolygók meglehetősen gyakoriak. A Kepler távcső legfrissebb eredményei azt mutatják, hogy a Tejút korongjában legalább 17 milliárd Föld méretű bolygó van, és a csillagok legalább néhány százalékának legalább egy Föld-szerű világja van a közelben. Noha a végső célunk természetesen a fejlett biológiai élettel rendelkező világ - lehetőleg egy olyan világ, amelyben életünk van a kambriumi robbanás ideje alatt - gondolataink mindig visszatér a Föld ikeréhez. De egy ilyen dupla, még ha létezik is, nem feltétlenül a legjobb hely a megjelenéshez.
A Sununk egy 4,6 milliárd éves G-osztályú csillag. Noha úgy gondoljuk, hogy ez az egyik leggyakoribb, nem az: csillagunk tömeges, mint az összes csillag 95% -a. Az M törpe, a kicsi vörös csillag a csillagok leggyakoribb típusa az univerzumban: az összes csillag háromnegyede M törpe. A bolygónk óceánjai felforródnak egymilliárd év alatt, de az M csillagok stabil hőmérsékleten égnek több tízezer éven át.
A "Kepler" sok szárazföldi bolygót talált ezeknek az M-csillagoknak közelében, amelyek folyadékuk felszínén vízhez megfelelő helyekben voltak, és amelyek tömege eléggé alkalmas volt a földi meghatározásra. És bár az M csillagok nagyobb valószínűséggel bocsátanak ki fáklyákat, és a bolygóknak közelebb kell lenniük hozzájuk, ugyanakkor stabilabb környezetet biztosítanak bolygóik számára, kevesebb ultraibolya sugárzással és fokozott védelemmel a bolygók közötti és a csillagközi tér közötti erőszakos megnyilvánulások ellen. A csillagoktól származó árapály erők szintén erősebbek, és a rövidebb keringési periódusuk lehetővé teszi számukra, hogy nagy mágneses teret hozzanak létre, esetleg védve a fáklyákat.
Ezek a rendszerek meglehetősen általánosak, de a Föld ikerrendszerei nem. Mire van szükség egy igazi "dupla" számára? Mindenekelőtt olyan csillagra van szükségünk, mint a Nap. Ez azt jelenti, hogy a csillagnak nemcsak azonos hőmérsékleti és spektrumtípusúnak, hanem megközelítőleg azonos korúnak kell lennie. Időbe telik, hogy az élet fejlődjön és valami érdekesré fejlődjön, ami azt jelenti, hogy sok milliárd éves régi csillagrendszerre van szükségünk. De nem várhatunk túl sokáig, mert a csillagok öregedésével a mag azon része, amely a hidrogént köti a héliummal, növekszik, és a kimeneti teljesítmény növekszik (és ezzel együtt a fényerő és a hőmérséklet). Végül a bolygók (mint például a Föld), amelyek valaha is lakhatóak voltak, túl forróvá válnak, forrásban lévő vízben és megakadályozzák az élet fejlődését.
Tegyük fel, hogy 1-2 milliárd éves ablaka van, ami egy csillag életének kb. 10% -a. Körülbelül 200-400 milliárd csillag van galaxisunkban, és körülbelül 7,6% -uk G-osztályú csillag, mint a Napunk. Annak ellenére, hogy a Napunkat pontosabban osztályozzuk G2V csillagként, továbbra is következik, hogy az összes G osztályú csillag körülbelül 10% -a azonos típusú, mint a Napunk. A tetején 400 milliárd csillag található, amelyeknek 7,6% -a G-osztály, 10% -uk ugyanolyan alosztályú, mint a Nap, 10% -uk megfelelő életkorú az érdekes élethez. Ezek 300 millió csillag. De akkor is nem mindegyiknek lesz elegendő nehéz eleme a földi világ megteremtéséhez.
Fent láthatja a Nap spektrumát. Más szavakkal, a látható vonalak az atomok és kapcsolataik sokféle változatát képviselik. Sokan vannak a Napon, és nagyon specifikus kapcsolatuk van. Az a mutató, amely nem hidrogén vagy hélium, hanem a Napban lévő anyagokat szintetizálja, a csillagászok fémességnek hívják. Ha földi bolygót akarunk, akkor szükségünk van olyan csillagokra, amelyek napelemes fémből állnak. Nem olyan rossz; a Napunkkal egyidejűleg képződő csillagok 25% -áig az I. populáció közbenső csillagai voltak, és közülük sokan (talán körülbelül 15%) ugyanolyan fémesek, mint a Napunk.
Kiderül, hogy galaxisunkban 11 millió csillag van, mint a miénk, azonos nehéz elemek indexével. E 11 millió napenergia-iker közül hánynak van Föld-ikrei a lakhatósági zónáikban?
Olyan szilárd bolygót kell létrehoznunk, amely megfelelő méretű, elegendő elemmel, megfelelő mennyiségű vízzel és megfelelő helyen, hogy a Föld ikerének tekinthető legyen. Ezek a problémák összekapcsolódnak. Azt gondolhatnánk, hogy ha a központi csillag elegendő elemi bőséggel rendelkezik, akkor a kapott bolygóknak ugyanolyan sűrűségűnek kell lenniük a sugárarányban, mint a Naprendszerünkben. De ha bolygójának 20% -kal nagyobb sugara van, mint a Földnek, akkor biztosan kap egy könnyű gázok - hidrogén és hélium - borítékát, amely védi a bolygódat, még akkor is, ha a Naprendszer belső részében tartózkodsz.
Egy világ, amely a Földnél 60% -kal nagyobb, tömegének ötszörösére nő, ami túl sok ahhoz, hogy egy vékony légkörű szilárd bolygó legyen. Ha ismét végiggördítjük az összes becslést, negyven-százezer földi bolygóhoz jutunk, amelyek földi típusú pályáin napenergia-csillagok körül vannak. 400 milliárd csillaggal az esély rendkívül vékony.
És ne feledje, hogy az ilyen bolygók megtalálásának valódi célja olyan világok megtalálása, amelyek támogatják a Föld-szerű életet. És ha ez a cél, ne keresse meg a Föld "dupla" kifejezését; jobb, ha kisebb bolygót keres az M-osztályú csillagok közelében. Jobb a szárazföldi világok keresése a csillagok közelében potenciálisan élő területeken. Sokkal több lehetőség lesz.
ILYA KHEL
