Két évtizeddel ezelőtt a csillagászok megtalálták az első bolygót, amely körül kering egy olyan csillag körül, mint a mi napunk, egy óriási világ, amely körülbelül 50 fényévnyire fekszik. Ez a felfedezés nyitott egy árvízi kaput, és ma a tudósok több mint 1800 extoláris bolygót - vagy exoplanettát - különféle formákban, méretben és összetételben mutattak meg. A nagy kérdés most az, hogy milyen közönséges bolygók lehetnek a galaxisunkban, és hány olyan világban, mint a Föld rendelkezik a megfelelő dolgokkal az élet befogadására.
kapcsolodo tartalom
- Ritka párosításban a Vénusz-szerű bolygót egy "meghiúsult csillag" körül találták meg
- Itt van, hogy a csillagászok valóban hogyan találják meg a bolygót az egyéb naprendszerekben
- Valószínűleg sokkal több Föld-szerű egzotikus bolygó van, mint amit elképzeltünk
A legjobb keresési helyek meghatározása gyakran magában foglalja az exoplanetek keresését, amelyek úgy tűnik, hogy ugyanolyan sziklás összetételűek, mint a Föld, és amelyek pályája elég messze van a csillagokatól, hogy folyékony víz legyen a felületükön. Most a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ (CfA) két csapata finomította a vadászatot azáltal, hogy kiszámította az élethez leginkább barátságos világok méretét és tömegét.
Az elméleti munkát támasztva a csillagászok ezen a héten azt is bejelentették, hogy a NASA Kepler űrteleszkópja által felfedezett 12 világ valószínűleg a Földhez hasonló kicsi bolygók, amelyek keringnek a lakhatósági övezetben, egy olyan csillag körüli régióban, amely éppen a vízhez, és talán az élethez is megfelelő. A munka megkétszerezi az ismert Föld méretű világok számát, amelyek életképesek lehetnek.
"Még nincs pontos földi ikerünk, de kezdjük kitölteni a szomszédságában lévő bolygók populációját" - mondja Douglas Caldwell, Kepler tudós a SETI Intézetből. Caldwell ma bemutatta a csoport 12 bolygójának elemzését az amerikai csillagászati társaság 225. ülésén, Seattle-ben.
Technikai szempontból a tucat világból mindössze 11-et ellenőrizték ugyanolyan megbízhatósági szinten, mint a többi megerősített Kepler bolygó. A 12. világot továbbra is jelölt bolygónak tekintik, bár Caldwell szerint a csapat magabiztossága a valóságban továbbra is nagyon magas. A 11 megerősített bolygó közül a legkisebb különösen érdekes a Föld ikerének vadászatában. A Kepler-438b csupán 1, 12-szerese a Föld méretének, míg a Kepler-442b 1, 33-szorosa a Föld méretének.
Ez azt jelenti, hogy a CfA Courtney Dressing vezette külön tanulmány szerint mindkét bolygó nagy valószínűséggel sziklás világ, amelynek kémiai összetétele megegyezik a Földdel. Naprendszerünkben a bolygók vagy kicsik és sziklák, mint a Föld és a Mars, vagy nagyok és gázosak, mint például a Jupiter és a Neptunusz. A csillagászok meglepetésére, az eddig talált exoplanetek nagy része furcsa tárgyak, amelyek a Föld és a Neptun nagysága közé esnek. Még nem láthatjuk ezeket az exoplanetokat közvetlenül - a csillagászok úgy találták meg őket, hogy enyhe merülést keresnek csillagfényben, ahogy a keringő bolygók elhaladnak a gazdagombok előtt vagy átmennek a csillagokba. Részletesebb nézet nélkül a tudósok nem voltak biztosak abban, melyik "szuper Föld" valóban sziklás, és melyik inkább a jeges mini-Neptunusokhoz hasonlít.
"A szuper Föld sziklás vagy gáznemű kiderítésének egyik problémája az, hogy a saját Naprendszerben nincsenek példák" - mondja Caldwell. A válasz kiküszöböléséhez a csillagászoknak meg kell szerezniük a bolygó méretét és tömegét, és kiszámítaniuk kell annak sűrűségét, amely képet ad a összetételéről. Tehát Dressing és csapata a Kanári-szigeteken lévő távcsőhöz fordult, amely fel van szerelve egy műszerrel, amely nagy pontossággal képes mérni a bolygó tömegeit. Több ismert bolygó tanulmányozására használták fel, valamint a méret és tömeg kapcsolatának ábrázolására.
Megállapították, hogy a Föld méretének kevesebb, mint 1, 6-szorosánál kisebb világoknak megvannak a megfelelő tömegei ahhoz, hogy a bolygó sziklás legyen. Sőt, az általuk megvizsgált kis exoplanetok többsége megfelelő sűrűséggel rendelkezik, hogy körülbelül ugyanolyan összetevőkkel rendelkezzen, mint a Föld: a szilícium, vas, oxigén, magnézium keveréke nyomokban más fémekkel. A nagyobb világok általában sokkal kevésbé sűrűek, vagyis főleg hidrogén vagy más gázoknak kell lenniük.
"Naprendszerünk nem olyan egyedi, mint gondolnánk" - mondja Dressing egy nyilatkozatában. "Úgy tűnik, hogy a sziklás exoplanetek ugyanazokat az alapanyagokat használják."
Egy másik fő tényező az, hogy az élet, amint tudjuk, úgy tűnik, függ a folyékony víz nagy testétől. A Földön a víz a bolygó felületének körülbelül 70% -át fedi le. A legfrissebb munkák azonban azt mutatják, hogy az is áthalad a bolygó belsejében, mivel a földtechnikát a lemeztektonika hajtja, ásványok csapdába ejti és a vulkánok visszahúzzák. A kutatók szerint ez a vizes újrahasznosítási folyamat elengedhetetlen az óceánok stabilitásának megőrzéséhez a bolygó felszínén.
Laura Schaefer és Dimitar Sasselov a CfA-nál számítógépes modellek segítségével megfigyelték, hogy a Föld 1, 5-szeres méretű exoplanetainak mennyire képesek létrehozni és fenntartani a lemeztektonikát. Változtattak lehetséges világok tömegeiben, akár ötször annyira hatalmasak, mint a Föld. Az eredmények azt sugallják, hogy a Föld tömegének kétszerese és négyszerese közötti szuper Föld a legjobb a stabil óceánok építéséhez. Ezeknek a világoknak a tengerei legalább 10 milliárd évig tartanak, mondják.
De a modelljük azt is kimutatta, hogy a hatalmasabb világok vastagabb kéreggel rendelkeznek, ami késlelteti a vulkáni tevékenység kezdetét és ezáltal az óceán képződését a felszínen. Számítják, hogy körülbelül egymilliárd év eltelte után egy ilyen hatalmas bolygó kialakul egy óceán kialakulásához. Feltételezve, hogy az evolúció hasonló sebességgel jár, mint a Földön, akkor az a legjobb választásunk, hogy egy élettel bolygót keressünk, legalább egy 5, 5 milliárd éves szuper Föld lehet - mondja a csapat.
Az új Föld méretű bolygók, amelyeket a Kepler keringési csillagok találtak, viszonylag fiatalok. És a tudósok egyelőre nem biztosak benne ezen bolygók tömegében. Ha egyszerűbben több bolygót szerepel a katalógusban, amelyek legalább a Föld unokatestvérei, segít a csillagászoknak megválaszolni azt a kérdést, hogy milyen potenciálisan lakható világok vannak galaxisunkban.
"Mindenki az első akar lenni, aki megtalálja és bejelenti a Föld ikerét, de tudományosan ez nem lesz a legfontosabb dolog, ami Keplerből származik" - mondja Caldwell. "A szuper Földdel olyan bolygóosztályt látunk, amelyről korábban még nem tudtunk, tehát látva, hogy miként alakultak ki és mennyire különböznek egymástól a Föld, javíthatjuk az összes bolygó kialakulásának modelljét. Hogyan jutott el a víz Föld, és mikor jött ide a kialakulási folyamatban? Ha hasonló bolygókat találunk más korú rendszerekben, reméljük, hogy jobb képet kapunk erről a kérdésről. "
Szerkesztő megjegyzés: Ezt a történetet frissítették, hogy helyrehozza az első exoplanet dátumát, amelyet egy napfényes csillag körül találtak; ez a felfedezés két évtizeddel ezelőtt, 1995-ben történt.
