Зкзопланета земного типа Рисунок: grewi.de
Берн (Швейцария) - Швейцарским ученым удалось разработать метод, с помощью которого они могут упростить поиск экзопланет земного типа. Определив, на какой планете, находящейся вне Солнечной системы (экзопланете), жизнь не может развиваться по земной модели, они могут существенно ограничить поиск.
Сейчас разрабатываются обширные программы мониторинга с целью поиска экзопланет, на которых могла бы существовать жизнь. На основе обрушивающегося на ученых потока данных, который будет всё увеличиваться с развитием новых технологий наблюдения, задача становится практически неразрешимой.
Янн Алиберт
"Вопрос о том, является ли так называемая экзопланета обитаемой или нет, очень сложный, так как известны не все условия, необходимые для этого", - объясняет Янн Алиберт (Yann Alibert) - Центр пространства и обитаемости, университет Берна.
Это явилось причиной исследования, опубликованного сначала на arXiv.org, а затем в "Astronomy & Astrophysics". Бернский учёный выбрал решение "от противного" и установил основные критерии, базирующиеся на двух параметрах: массе и радиусе экзопланеты, которые исключают на ней существование земной жизни.
Данные о массе таких планет предоставляет разработанный в университетах Женевы и Берна совместно с другими партнерами HARPS-спектрограф высокой точности, находящийся в Чили. Начиная с 2017 года сможет определять радиус выбранных планет и космический телескоп ЕКА - CHEOPS, разрабатываемый под руководством CSH. Благодаря методу Алиберта и его коллег, из данных HARPS и телескопа CHEOPS можно будет исключать планеты, где нет основных условий для жизни. "Этот процесс исключения поможет астрономам сосредоточиться в будущих поисках миров земного типа на наиболее перспективных кандидатах", - пояснил исследователь.
Два условия возникновения жизни на Земле
Должны выполняться два условия, которые обеспечивают на Земле жизнь: на планете должны быть жидкая вода и углерод - углеродный цикл (Carbon-Zyklus).
Углеродный цикл
Этим термином обозначается геологический процесс, регулирущий содержание углекислого газа в атмосфере и, соответственно, температуру на поверхности планеты, поясняет пресс-релиз университета Берна. В океанах высвободившийся диоксид углерода вступает в химические соединения и переносится в горячие глубины земной коры. Там при высоких температурах он вновь высвобождается. При извержениях вулканов газ выбрасывается на поверхность планеты и опять поступает в атмосферу и в воду. Экзотический лед - враждебная среда для жизни на планетах.
Возможно, так выглядит Kepler-22b - экзопланета, обнаруженная 05.12.2011 космическим телескопом Kepler
Планеты с большим радиусом - газовые гиганты
Но если у планеты с данной массой очень большой радиус, она обладает невысокой плотностью. Поэтому там нет углеродного цикла и/или жидкой воды, так как низкая плотность означает, что в составе небесного тела газ и/или вода присутствуют в большом количестве. Если на планете много газа, атмосферное давление на её поверхности поднимается настолько сильно, что вода не может снова стать жидкой.
Водные планеты не имеют углеродного цикла
Если же на планете слишком много воды, тогда давление на её океанском дне поднимается до таких пределов, когда вода там может существовать в форме так называемого "льда VII" (кубической модификации льда, на Земле не существующей). У воды тогда такая высокая плотность, что лёд откладывается на морском дне и образует там барьер между скальной породой морского дна и водой, препятствующий углеродному циклу.
Наличие жизни зависит от радиуса и массы планеты
Самый большой радиус, когда еще может проходить углеродный цикл и существовать жидкая вода, зависит напрямую от массы планеты. У планеты, которая имеет массу Земли, радиус может превышать земной не больше, чем в 1,7 раза (сюда включаются газовый и водный покровы). Так называемые "супер-земли" - планеты земного типа - могут иметь от одной до 12 масс Земли, а их радиус должен находиться в пределах от одного до 2,2 радиуса нашей планеты. Пока, однако, были открыты, в основном, более крупные экзопланеты.
Благодаря высокой чувствительности строящегося телескопа CHEOPS, возможно, скоро будут обнаружены и экзопланеты меньших размеров.
Источник:
Комментариев нет:
Отправить комментарий