Πριν από δύο δεκαετίες, οι αστρονόμοι βρήκαν τον πρώτο πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι όπως ο ήλιος μας, ένας γιγαντιαίος κόσμος που βρίσκεται περίπου 50 έτη φωτός μακριά. Αυτή η ανακάλυψη άνοιξε ένα floodgate, και σήμερα οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει περισσότερους από 1800 extrasolar πλανήτες-ή εξωπλανήτες-σε μια ποικιλία σχημάτων, μεγεθών και συνθέσεων. Τα μεγάλα ερωτήματα τώρα είναι πόσο συνηθισμένοι πλανήτες όπως οι δικοί μας μπορεί να βρίσκονται στον γαλαξία μας και πόσοι κόσμοι όπως η Γη έχουν τα σωστά πράγματα για να φιλοξενήσουν τη ζωή.
σχετικό περιεχόμενο
- Σε ένα σπάνιο ζεύγος, ένας πλανήτης που μοιάζει με την Αφροδίτη έχει βρεθεί γύρω από ένα "αποτυχημένο αστέρι"
- Ακολουθεί ο τρόπος με τον οποίο οι αστρονόμοι βρίσκουν πραγματικά πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα
- Υπάρχουν μάλλον τρόποι για περισσότερους πλανήτες σαν τους εξωπλανήτες από ό, τι φανταζόμασταν
Ο προσδιορισμός των καλύτερων θέσεων για αναζήτηση συχνά περιλαμβάνει την αναζήτηση εξωπλανητών που φαίνεται να έχουν την ίδια βραχώδη σύνθεση με τη Γη και ότι η τροχιά είναι αρκετά μακριά από τα αστέρια τους για να έχουν υγρό νερό στις επιφάνειές τους. Τώρα δύο ομάδες στο Κέντρο Χωροταξίας του Harvard-Smithsonian (CfA) έχουν εκσυγχρονίσει το κυνήγι υπολογίζοντας τα μεγέθη και τις μάζες των κόσμων που είναι πιο πιθανό να είναι φιλικοί στη ζωή.
Υποστηρίζοντας αυτή τη θεωρητική δουλειά, οι αστρονόμοι ανακοίνωσαν και αυτή την εβδομάδα ότι 12 κόσμοι που ανακάλυψαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler της NASA είναι πιθανότατα μικροί πλανήτες παρόμοιες με τη Γη που περιστρέφονται στην κατοικήσιμη ζώνη, την περιοχή γύρω από ένα αστέρι που είναι κατάλληλο για το νερό και ίσως για τη ζωή. Η εργασία διπλασιάζει τον αριθμό των γνωστών κόσμων μεγέθους της Γης που μπορεί να είναι κατοικήσιμοι.
"Δεν έχουμε ακόμα ένα ακριβό δίδυμο της Γης, αλλά αρχίζουμε να γεμίζουμε τον πληθυσμό των πλανητών που βρίσκονται στη γειτονιά μας", λέει ο Kepler επιστήμονας Douglas Caldwell στο Ινστιτούτο SETI. Ο Caldwell παρουσίασε την ανάλυση της ομάδας των 12 πλανητών σήμερα στην 225η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Σιάτλ.
Από τεχνική άποψη, μόνο 11 από τις δωδεκάδες κόσμους έχουν επαληθευτεί στο ίδιο επίπεδο εμπιστοσύνης με άλλους επιβεβαιωμένους πλανήτες Kepler. Ο 12ος κόσμος θεωρείται ακόμα υποψήφιος πλανήτης, παρόλο που ο Caldwell λέει ότι η εμπιστοσύνη της ομάδας ότι είναι πραγματική εξακολουθεί να είναι πολύ υψηλή. Από τους 11 επιβεβαιωμένους πλανήτες, οι δύο μικρότεροι είναι ιδιαίτερα ενδιαφέροντες για το κυνήγι του δίδυμου της Γης. Το Kepler-438b είναι μόλις 1, 12 φορές μεγαλύτερο από το μέγεθος της Γης, ενώ το Kepler-442b είναι 1, 33 φορές το μέγεθος της Γης.
Αυτό σημαίνει ότι αμφότεροι οι πλανήτες είναι πολύ πιθανό να είναι βραχώδεις κόσμοι με την ίδια χημική σύνθεση με τη Γη, σύμφωνα με ξεχωριστή μελέτη με επικεφαλής τον Courtney Dressing της CfA. Στο ηλιακό μας σύστημα, οι πλανήτες είναι είτε μικροί και βραχώδεις, όπως η Γη και ο Άρης, είτε μεγάλοι και αέριοι, όπως ο Δίας και ο Ποσειδώνας. Πολύ μεγάλη έκπληξη από τους αστρονόμους, οι άφθονοι εξωπλανήτες που βρέθηκαν μέχρι τώρα είναι περίεργα αντικείμενα που πέφτουν ανάμεσα στα μεγέθη της Γης και του Ποσειδώνα. Δεν μπορούμε ακόμα να δούμε αυτές τις εξωπλανήτες απευθείας - οι αστρονόμοι τους βρήκαν ψάχνοντας για την ελαφριά βουτιά στο αστέρι, καθώς οι πλανήτες που κυκλοφορούν περνούν μπροστά ή μεταφέρονται στα αστέρια τους. Χωρίς μια πιο λεπτομερή άποψη, οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι ποια "σούπερ γη" είναι πραγματικά βραχώδη και τα οποία μοιάζουν περισσότερο με παγωμένα μίνι-Neptunes.
"Μέρος του προβλήματος με τη διαπίστωση αν οι σούπερ γη είναι βραχώδεις ή αέρες είναι ότι δεν έχουμε παραδείγματα στο δικό μας ηλιακό σύστημα", λέει ο Caldwell. Για να πειράξουν μια απάντηση, οι αστρονόμοι πρέπει να πάρουν και το μέγεθος και τη μάζα ενός πλανήτη και να υπολογίσουν την πυκνότητα του, που δίνει μια ιδέα για τη σύνθεσή του. Έτσι, η Dressing και η ομάδα της μετατράπηκε σε ένα τηλεσκόπιο στις Καναρίους Νήσους που είναι εξοπλισμένο με ένα όργανο για τη μέτρηση των πλανητικών μαζών με μεγάλη ακρίβεια. Το χρησιμοποίησαν για να μελετήσουν διάφορους γνωστούς πλανήτες και να καταγράψουν τη σχέση μεταξύ μεγέθους και μάζας.
Διαπίστωσαν ότι οι μικρότεροι κόσμοι λιγότερο από 1, 6 φορές το μέγεθος της Γης τείνουν να έχουν τις σωστές μάζες για τον πλανήτη να είναι βραχώδεις. Επιπλέον, οι περισσότεροι από τους μικρούς εξωπλανήτες που εξέτασαν είχαν τη σωστή πυκνότητα για τα ίδια συστατικά με τη Γη: ένα μείγμα πυριτίου, σιδήρου, οξυγόνου, μαγνησίου με ίχνη άλλων μετάλλων. Οι μεγαλύτεροι κόσμοι είναι συνήθως πολύ λιγότερο πυκνοί, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να είναι κυρίως υδρογόνο ή άλλα αέρια.
"Το ηλιακό μας σύστημα δεν είναι τόσο μοναδικό όσο ίσως σκεφτήκαμε", λέει η Dressing σε μια δήλωση. "Φαίνεται ότι οι βραχώδεις εξωπλανήτες χρησιμοποιούν τα ίδια βασικά συστατικά."
Ένας άλλος βασικός παράγοντας είναι ότι η ζωή όπως γνωρίζουμε φαίνεται να εξαρτάται από μεγάλα σώματα υγρού νερού. Στη Γη, το νερό καλύπτει περίπου το 70% της επιφάνειας του πλανήτη. Αλλά πρόσφατες εργασίες δείχνουν ότι κινούνται μέσα από το εσωτερικό του πλανήτη, καθώς οδηγούνται υπόγεια με πλάκες τεκτονικής, παγιδευμένες σε ορυκτά και εκχυλισμένες από τα ηφαίστεια. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η υδαρής διαδικασία ανακύκλωσης είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση των ωκεανών σταθερές στις πλανητικές επιφάνειες.
Η Laura Schaefer και ο Dimitar Sasselov στο CfA χρησιμοποίησαν μοντέλα υπολογιστών για να δουν πόσο καλά μπορούν να δημιουργήσουν και να διατηρήσουν την τεκτονική πλάκας εξωπλανήτες μέχρι και 1, 5 φορές το μέγεθος της Γης. Διάφοραν τις μάζες των πιθανών τους κόσμων, ανεβαίνοντας μέχρι και πέντε φορές τόσο μαζική όσο η Γη. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι σούπερ-γηιές μεταξύ δύο και τεσσάρων μάζων της Γης θα ήταν καλύτερο για την οικοδόμηση σταθερών ωκεανών. Οι θάλασσες σε αυτούς τους κόσμους θα διαρκέσουν τουλάχιστον 10 δισεκατομμύρια χρόνια, λένε.
Αλλά το μοντέλο τους έδειξε επίσης ότι οι πιο μαζικοί κόσμοι έχουν παχύτερες κρούστες, γεγονός που καθυστερεί την έναρξη της ηφαιστειακής δραστηριότητας και επομένως τον σχηματισμό των ωκεανών στην επιφάνεια. Υπολογίζουν ότι διαρκεί περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια αφού ένας τέτοιος μαζικός πλανήτης σχηματίζεται για να αναπτυχθεί ένας ωκεανός. Αν υποθέσουμε ότι η εξέλιξη ακολουθεί ένα παρόμοιο ρυθμό με αυτόν που έχει στη Γη, το καλύτερο μας στοίχημα για να βρούμε έναν πλανήτη με ζωή μπορεί να είναι μια σούπερ-γη που είναι τουλάχιστον 5, 5 δισεκατομμυρίων ετών, λέει η ομάδα.
Οι νέοι πλανήτες μεγέθους Γης που βρέθηκαν από τα αστέρια γύρω από το Kepler είναι σχετικά μικρά. Και τώρα οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι για τις μάζες αυτών των πλανητών. Αλλά απλά έχοντας περισσότερους πλανήτες στον κατάλογο που είναι τουλάχιστον ξαδέρφια στη Γη βοηθά τους αστρονόμους να απαντήσουν στο ερώτημα πόσο συνηθισμένοι είναι οι κατοικήσιμοι κόσμοι στον γαλαξία μας.
"Ο καθένας θέλει να είναι ο πρώτος που θα βρει και θα ανακοινώσει το δίδυμο της Γης, αλλά επιστημονικά αυτό δεν θα είναι το πιο σημαντικό πράγμα που έρχεται από το Kepler", λέει ο Caldwell. «Με τα σούπερ-γη βλέπουμε μια τάξη πλανητών που δεν γνωρίζαμε πριν, έτσι ώστε να δούμε πώς σχηματίστηκαν και πόσο διαφορετικοί είναι από τη Γη μπορούν να βελτιώσουν τα μοντέλα μας για τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται όλοι οι πλανήτες. Γη και όταν βρισκόταν στη διαδικασία σχηματισμού, κατέληξε εδώ; Με την εύρεση παρόμοιων πλανητών σε συστήματα σε άλλες ηλικίες, ελπίζουμε να έχουμε καλύτερη ιδέα γι 'αυτή την ερώτηση ».
Σημείωση του συντάκτη: Αυτή η ιστορία έχει ενημερωθεί για να διορθώσει την ημερομηνία για την πρώτη εξωπλανήτη που βρέθηκε γύρω από ένα ηλιόλουστο αστέρι. αυτή η ανακάλυψη έγινε πριν από δύο δεκαετίες, το 1995.
