Egzoplanetya

Η Natalie Batalha του Ερευνητικού Κέντρου Ames της NASA, ένας από τους πιο εξέχοντες κυνηγούς πλανητών στον κόσμο, είπε πρόσφατα σε μια συνέντευξη ότι οι ανακαλύψεις εξωπλανητών έχουν αλλάξει τον τρόπο που βλέπουμε το σύμπαν. «Κοιτάμε τον ουρανό και βλέπουμε όχι μόνο αστέρια, αλλά και ηλιακά συστήματα, γιατί τώρα γνωρίζουμε ότι τουλάχιστον ένας πλανήτης περιστρέφεται γύρω από κάθε αστέρι», παραδέχτηκε.

Από τα τελευταία χρόνια μπορούμε να πούμε ότι απεικονίζουν τέλεια την ανθρώπινη φύση, στην οποία η ικανοποιητική περιέργεια δίνει χαρά και ικανοποίηση μόνο για μια στιγμή. Γιατί σύντομα προκύπτουν νέα ερωτήματα και προβλήματα που πρέπει να ξεπεραστούν για να ληφθούν νέες απαντήσεις. 3,5 χιλιάδες πλανήτες και η πεποίθηση ότι τέτοια σώματα είναι κοινά στο διάστημα; Τι γίνεται λοιπόν αν το γνωρίζουμε αυτό, αν δεν ξέρουμε από τι είναι φτιαγμένα αυτά τα μακρινά αντικείμενα; Έχουν ατμόσφαιρα, και αν ναι, μπορείτε να την αναπνεύσετε; Είναι κατάλληλα για ζωή και αν ναι, υπάρχει ζωή σε αυτά;

Επτά πλανήτες με δυνητικό υγρό νερό

Ένα από τα νέα της χρονιάς είναι η ανακάλυψη από τη NASA και το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) του αστρικού συστήματος TRAPPIST-1, στο οποίο καταμετρήθηκαν έως και επτά επίγειοι πλανήτες. Επιπλέον, για τις κοσμικές κλίμακες το σύστημα είναι σχετικά κοντά, μόλις 40 έτη φωτός μακριά.

Η ιστορία της ανακάλυψης πλανητών γύρω από ένα αστέρι TRAPPIST-1 πηγαίνει πίσω στο τέλος του 2015. Στη συνέχεια, χάρη σε παρατηρήσεις με τον Βέλγο Ρομποτικό τηλεσκόπιο TRAPPIST Τρεις πλανήτες ανακαλύφθηκαν στο Αστεροσκοπείο La Silla στη Χιλή. Ανακοινώθηκε τον Μάιο του 2016 και η έρευνα συνεχίστηκε. Ισχυρή ώθηση για περαιτέρω έρευνες έδωσαν οι παρατηρήσεις της τριπλής διέλευσης πλανητών (δηλαδή η διέλευση τους στο φόντο του Ήλιου) στις 11 Δεκεμβρίου 2015, που έγιναν με τη χρήση Τηλεσκόπιο VLT στο Παρατηρητήριο Paranal. Η αναζήτηση για άλλους πλανήτες ήταν επιτυχής—ανακοινώθηκε πρόσφατα ότι υπάρχουν επτά πλανήτες στο σύστημα παρόμοιο σε μέγεθος με τη Γη, μερικοί από τους οποίους μπορεί να περιέχουν ωκεανούς υγρού νερού (1).

1. Καταγραφή παρατηρήσεων του συστήματος TRAPPIST-1 μέσω του τηλεσκοπίου Spitzer

Το αστέρι TRAPPIST-1 είναι πολύ μικρότερο από τον Ήλιο μας - μόνο το 8% της μάζας του και το 11% της διαμέτρου του. Ολα . Οι τροχιακές περίοδοι είναι αντίστοιχα: 1,51 ημέρες/2,42/4,05/6,10/9,20/12,35 και περίπου 14-25 ημέρες (2).

2. Επτά εξωπλανήτες του συστήματος TRAPPIST-1

Οι υπολογισμοί για τα εκτιμώμενα κλιματικά μοντέλα δείχνουν ότι οι καλύτερες συνθήκες ύπαρξης βρίσκονται στους πλανήτες. TRAPPIST-1 είναι, f Όραζ g. Οι πλησιέστεροι πλανήτες φαίνεται να είναι πολύ ζεστοί και οι εξόχως απόμακροι πλανήτες φαίνεται να είναι πολύ κρύοι. Ωστόσο, δεν μπορεί να αποκλειστεί ότι στην περίπτωση των πλανητών b, c, d, το νερό εμφανίζεται σε μικρά θραύσματα της επιφάνειας, όπως θα μπορούσε να υπάρχει στον πλανήτη h - αν υπήρχε κάποιος πρόσθετος μηχανισμός θέρμανσης.

Είναι πιθανό οι πλανήτες από το σύστημα TRAPPIST-1 να γίνουν αντικείμενο έντονης έρευνας τα επόμενα χρόνια, όταν αρχίσουν οι εργασίες, όπως π.χ. Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (διάδοχος Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble) ή ESO κατασκευάζεται Τηλεσκόπιο E-ELT με διάμετρο σχεδόν 40 μ. Οι επιστήμονες θα θελήσουν να ελέγξουν αν υπάρχει ατμόσφαιρα γύρω από αυτούς τους πλανήτες και να αναζητήσουν σημάδια νερού σε αυτούς.

Αν και τρεις πλανήτες βρίσκονται στο λεγόμενο περιβάλλον γύρω από το αστέρι TRAPPIST-1, οι πιθανότητες να είναι φιλόξενα μέρη είναι αρκετά χαμηλές. Αυτό πολύ γεμάτο μέρος. Ο εξώτατος πλανήτης του συστήματος είναι έξι φορές πιο κοντά στο αστέρι του από ό,τι ο Ερμής στον Ήλιο. ως προς το μέγεθος από το κουαρτέτο (Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης). Ωστόσο, είναι πιο ενδιαφέρον από την άποψη της πυκνότητας.

Ο πλανήτης f, το μέσο της οικοσφαιρας, είναι μόνο 60% πυκνότερος από τη Γη, ενώ ο πλανήτης c είναι πλήρως 16% πυκνότερος από τη Γη. Όλοι τους είναι πιθανότατα βραχώδεις πλανήτες. Ταυτόχρονα, αυτά τα δεδομένα δεν πρέπει να επηρεάζονται υπερβολικά στο πλαίσιο της φιλικότητας προς τη ζωή. Βλέποντας αυτά τα κριτήρια, θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί, για παράδειγμα, ότι η Αφροδίτη θα έπρεπε να είναι καλύτερη υποψήφια για ζωή και αποικισμό από τον Άρη. Εν τω μεταξύ, ο Άρης είναι πολύ πιο πολλά υποσχόμενος για πολλούς λόγους.

Πώς, λοιπόν, όλα όσα γνωρίζουμε επηρεάζουν τις πιθανότητες ζωής στο TRAPPIST-1; Λοιπόν, οι σκεπτικιστές εξακολουθούν να τους αξιολογούν ως κουτσούς.

Τα αστέρια μικρότερα από τον Ήλιο έχουν μακροζωία, η οποία επιτρέπει αρκετό χρόνο για να αναπτυχθεί η ζωή. Δυστυχώς, είναι επίσης πιο ιδιότροπα - ο ηλιακός άνεμος σε τέτοια συστήματα είναι ισχυρότερος και οι δυνητικά θανατηφόρες εκλάμψεις τείνουν να είναι πιο συχνές και πιο έντονες.

Επιπλέον, είναι πιο ψυχρά αστέρια, επομένως οι βιότοποι τους είναι πολύ, πολύ κοντά τους. Επομένως, η πιθανότητα ότι ένας πλανήτης που βρίσκεται σε μια τέτοια τοποθεσία θα εξαντλείται τακτικά από ζωή είναι πολύ υψηλή. Επίσης θα δυσκολευτεί να διατηρήσει την ατμόσφαιρα. Η γη διατηρεί το ευαίσθητο κέλυφος της χάρη στο μαγνητικό πεδίο, ένα μαγνητικό πεδίο συμβαίνει λόγω περιστροφικής κίνησης (αν και μερικοί έχουν διαφορετικές θεωρίες, βλέπε παρακάτω). Δυστυχώς, το σύστημα γύρω από το TRAPPIST-1 είναι τόσο «μαζεμένο» που είναι πιθανό όλοι οι πλανήτες να βλέπουν πάντα την ίδια πλευρά του άστρου, όπως ακριβώς βλέπουμε πάντα την ίδια πλευρά της Σελήνης. Είναι αλήθεια ότι μερικοί από αυτούς τους πλανήτες προέκυψαν κάπου πιο μακριά από το άστρο τους, έχοντας προηγουμένως σχηματίσει την ατμόσφαιρά τους και στη συνέχεια πλησίασαν το αστέρι. Ακόμη και τότε, πιθανότατα θα στερηθούν ατμόσφαιρας σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Τι γίνεται με αυτούς τους κόκκινους νάνους;

Πριν τρελαθούμε για τις «επτά αδερφές» του TRAPPIST-1, ήμασταν τρελοί για έναν πλανήτη που μοιάζει με τη Γη σε άμεση γειτνίαση με το ηλιακό σύστημα. Ακριβείς μετρήσεις ακτινικής ταχύτητας αποκάλυψαν το 2016 έναν επίγειο πλανήτη που ονομάζεται Proxima Centauri b (3), σε τροχιά στην οικοσφαιρία γύρω από τον Proxima Centauri.

3. Φαντασία στην επιφάνεια του πλανήτη Proxima Centauri β

Παρατηρήσεις που χρησιμοποιούν πιο ακριβείς συσκευές μέτρησης, όπως το προγραμματισμένο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, πιθανότατα θα επιτρέψουν τον χαρακτηρισμό του πλανήτη. Ωστόσο, δεδομένου ότι ο Proxima Centauri είναι ένας κόκκινος νάνος και αστέρι της φωτιάς, η πιθανότητα ύπαρξης ζωής σε έναν πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από αυτόν παραμένει συζητήσιμη (ανεξάρτητα από την εγγύτητά του με τη Γη, έχει προταθεί ακόμη και ως στόχος για διαστρική πτήση). Οι ανησυχίες για τις εκλάμψεις οδηγούν φυσικά σε ερωτήματα σχετικά με το εάν ο πλανήτης έχει μαγνητικό πεδίο όπως η Γη για να τον προστατεύει. Για πολλά χρόνια, πολλοί επιστήμονες πίστευαν ότι η δημιουργία τέτοιων μαγνητικών πεδίων ήταν αδύνατη σε πλανήτες όπως ο Proxima b, αφού η σύγχρονη περιστροφή θα το απέτρεπε. Πιστεύεται ότι το μαγνητικό πεδίο δημιουργήθηκε από ένα ηλεκτρικό ρεύμα στον πυρήνα του πλανήτη και η κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων που απαιτούνται για τη δημιουργία αυτού του ρεύματος οφειλόταν στην περιστροφή του πλανήτη. Ένας πλανήτης που περιστρέφεται αργά μπορεί να μην είναι σε θέση να μεταφέρει φορτισμένα σωματίδια αρκετά γρήγορα ώστε να δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο που μπορεί να εκτρέψει τις εκλάμψεις και να τα καταστήσει ικανά να διατηρήσουν μια ατμόσφαιρα.

αλλά Πιο πρόσφατη έρευνα προτείνει ότι τα μαγνητικά πεδία των πλανητών διατηρούνται στην πραγματικότητα με μεταφορά, μια διαδικασία κατά την οποία το θερμό υλικό μέσα στον πυρήνα ανεβαίνει, ψύχεται και μετά βυθίζεται ξανά.

Οι ελπίδες για ατμόσφαιρες σε πλανήτες όπως ο Proxima Centauri b πηγάζουν από την τελευταία ανακάλυψη για τον πλανήτη. Glide 1132περιφέρεται γύρω από έναν κόκκινο νάνο. Σχεδόν σίγουρα δεν υπάρχει ζωή εκεί. Αυτό είναι κόλαση, το τηγάνισμα σε θερμοκρασία τουλάχιστον 260°C. Ωστόσο, είναι μια κόλαση ατμόσφαιρα! Αναλύοντας τη διέλευση του πλανήτη σε επτά διαφορετικά μήκη κύματος φωτός, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι έχει διαφορετικά μεγέθη. Αυτό σημαίνει ότι εκτός από το σχήμα του ίδιου του αντικειμένου, το φως του άστρου καλύπτεται από την ατμόσφαιρα, επιτρέποντας μόνο σε μερικά από τα μήκη του να περάσουν. Και αυτό, με τη σειρά του, σημαίνει ότι το Gliese 1132 b έχει ατμόσφαιρα, αν και δεν φαίνεται σύμφωνα με τους κανόνες.

Αυτά είναι καλά νέα γιατί οι κόκκινοι νάνοι αποτελούν περισσότερο από το 90% του αστρικού πληθυσμού (τα κίτρινα αστέρια αποτελούν μόνο περίπου το 4%). Τώρα έχουμε γερές βάσεις για να περιμένουμε ότι τουλάχιστον κάποιοι από αυτούς θα μπορέσουν να απολαύσουν την ατμόσφαιρα. Αν και δεν γνωρίζουμε τον μηχανισμό που θα επέτρεπε τη συντήρησή του, η ίδια η ανακάλυψή του είναι ένας καλός προγνωστικός παράγοντας τόσο για το σύστημα TRAPPIST-1 όσο και για τον γείτονά μας Proxima Centauri b.

Πρώτες ανακαλύψεις

Επιστημονικές αναφορές για την ανακάλυψη εξωηλιακών πλανητών εμφανίστηκαν ήδη από τον XNUMXο αιώνα. Ένα από τα πρώτα ήταν μια παράσταση Ουίλιαμ Τζέικομπ από το Αστεροσκοπείο Madras το 1855, το οποίο ανακάλυψε ότι το δυαδικό αστρικό σύστημα 70 Ophiuchi στον αστερισμό Ophiuchus είχε ανωμαλίες που υποδηλώνουν την πολύ πιθανή ύπαρξη ενός «πλανητικού σώματος» εκεί. Η έκθεση υποστηρίχθηκε από παρατηρήσεις Thomas J. J. Βλ από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο, ο οποίος, γύρω στο 1890, αποφάσισε ότι οι ανωμαλίες απέδειξαν την ύπαρξη ενός σκοτεινού σώματος σε τροχιά γύρω από ένα από τα αστέρια, με περίοδο τροχιάς 36 ετών. Ωστόσο, αργότερα παρατηρήθηκε ότι ένα σύστημα τριών σωμάτων με τέτοιες παραμέτρους θα ήταν ασταθές.

Με τη σειρά του, τη δεκαετία του 50-60. Τον εικοστό αιώνα, Αμερικανός αστρονόμος Πήτερ βαν ντε Καμπ Η αστρομετρία έχει αποδείξει ότι οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από το πλησιέστερο αστέρι Barnard (περίπου 5,94 έτη φωτός από εμάς).

Όλες αυτές οι πρώτες αναφορές θεωρούνται πλέον εσφαλμένες.

Η πρώτη επιτυχημένη ανακάλυψη ενός εξωηλιακού πλανήτη έγινε το 1988. Ο πλανήτης Gamma Cephei b ανακαλύφθηκε με μεθόδους Doppler. (δηλαδή μετατόπιση κόκκινου/μωβ) – και αυτό έγινε από τους Καναδούς αστρονόμους B. Campbell, G. Walker και S. Young. Ωστόσο, η ανακάλυψή τους επιβεβαιώθηκε τελικά μόλις το 2002. Ο πλανήτης έχει μια περίοδο τροχιάς περίπου 903,3 γήινες ημέρες, ή περίπου 2,5 γήινα έτη, και η μάζα του υπολογίζεται ότι είναι περίπου 1,8 αυτή του Δία. Περιφέρεται γύρω από τον γίγαντα των ακτίνων γάμμα Κηφέα, γνωστό και ως Errai (ορατός με γυμνό μάτι στον αστερισμό του Κηφέα), σε απόσταση περίπου 310 εκατομμυρίων χιλιομέτρων.

Αμέσως μετά, τέτοια πτώματα ανακαλύφθηκαν σε ένα πολύ ασυνήθιστο μέρος. Περιστράφηκαν γύρω από ένα πάλσαρ (ένα αστέρι νετρονίων που σχηματίστηκε μετά από έκρηξη σουπερνόβα). 21 Απριλίου 1992, Πολωνός αστρονόμος ραδιοφώνου - Αλεξάντερ Βολσάν, και ο Αμερικανός Ντέιλ Φρίελ, δημοσίευσε ένα έγγραφο που αναφέρει την ανακάλυψη τριών εξωηλιακών πλανητών στο πλανητικό σύστημα του πάλσαρ PSR 1257+12.

Ο πρώτος εξωηλιακός πλανήτης που περιστρέφεται γύρω από ένα συνηθισμένο αστέρι κύριας ακολουθίας ανακαλύφθηκε το 1995. Αυτό έγινε από επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης - Michelle Mayor i Didier Keloz, χάρη στις παρατηρήσεις του φάσματος του αστέρα 51 Πήγασος, που βρίσκεται στον αστερισμό του Πήγασου. Η εξωτερική διάταξη ήταν πολύ διαφορετική από. Ο πλανήτης 51 Pegasi b (4) αποδείχθηκε ότι ήταν ένα αέριο αντικείμενο με μάζα 0,47 μάζες του Δία, το οποίο περιφέρεται πολύ κοντά στο αστέρι του, μόνο 0,05 AU. από αυτό (περίπου 3 εκατομμύρια χιλιόμετρα).

Το τηλεσκόπιο Κέπλερ μπαίνει σε τροχιά

Επί του παρόντος, είναι γνωστοί περισσότεροι από 3,5 χιλιάδες Εξωπλανήτες όλων των μεγεθών - από μεγαλύτερους από τον Δία έως μικρότερους από τη Γη. Ένα (5) έφερε μια σημαντική ανακάλυψη. Εκτοξεύτηκε σε τροχιά τον Μάρτιο του 2009. Διαθέτει καθρέφτη με διάμετρο περίπου 0,95 m και τον μεγαλύτερο αισθητήρα CCD που έχει εκτοξευθεί στο διάστημα - 95 megapixel. Ο κύριος στόχος της αποστολής είναι τον προσδιορισμό της συχνότητας εμφάνισης των πλανητικών συστημάτων στο χώρο και την ποικιλομορφία των δομών τους. Το τηλεσκόπιο παρακολουθεί έναν τεράστιο αριθμό άστρων και ανιχνεύει πλανήτες χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διέλευσης. Είχε στόχο τον αστερισμό του Κύκνου.

5. Το τηλεσκόπιο Kepler παρατηρεί έναν εξωπλανήτη μπροστά από τον δίσκο του αστέρα του.

Όταν το τηλεσκόπιο έκλεισε λόγω δυσλειτουργίας το 2013, οι επιστήμονες εξέφρασαν δυνατά την ικανοποίησή του για τα επιτεύγματά του. Αποδείχθηκε, όμως, ότι εκείνη την εποχή μας φαινόταν μόνο ότι αυτό ήταν το τέλος των περιπετειών με το κυνήγι πλανητών. Όχι μόνο επειδή το Kepler μεταδίδεται ξανά μετά από ένα διάλειμμα, αλλά και λόγω των πολλών νέων τρόπων ανίχνευσης αντικειμένων ενδιαφέροντος.

Ο πρώτος τροχός αντίδρασης του τηλεσκοπίου σταμάτησε να λειτουργεί τον Ιούλιο του 2012. Ωστόσο, παρέμειναν άλλα τρία - επέτρεψαν στον καθετήρα να πλοηγηθεί στο διάστημα. Ο Κέπλερ φαινόταν να μπορεί να συνεχίσει τις παρατηρήσεις του. Δυστυχώς, τον Μάιο του 2013, ο δεύτερος τροχός αρνήθηκε να υπακούσει. Έχουν γίνει προσπάθειες να χρησιμοποιηθεί το παρατηρητήριο για τοποθέτηση μηχανές διόρθωσηςΩστόσο, τα καύσιμα τελείωσαν γρήγορα. Στα μέσα Οκτωβρίου 2013, η NASA ανακοίνωσε ότι ο Κέπλερ δεν θα αναζητούσε πλέον πλανήτες.

Κι όμως από τον Μάιο του 2014 πραγματοποιείται νέα αποστολή του τιμώμενου προσώπου κυνηγοί εξωπλανητών, που αναφέρεται από τη NASA ως K2. Αυτό κατέστη δυνατό με τη χρήση ελαφρώς λιγότερο παραδοσιακών τεχνικών. Δεδομένου ότι το τηλεσκόπιο δεν θα μπορούσε να λειτουργήσει με δύο αποτελεσματικούς τροχούς αντίδρασης (τουλάχιστον τρεις), οι επιστήμονες της NASA αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν πίεση ηλιακή ακτινοβολία σαν «εικονικός τροχός αντίδρασης». Αυτή η μέθοδος ήταν επιτυχής στον έλεγχο του τηλεσκοπίου. Η αποστολή K2 έχει ήδη παρατηρήσει δεκάδες χιλιάδες αστέρια.

Το Kepler ήταν σε υπηρεσία πολύ περισσότερο από το προγραμματισμένο (μέχρι το 2016), αλλά νέες αποστολές παρόμοιας φύσης έχουν προγραμματιστεί εδώ και χρόνια.

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) εργάζεται σε έναν δορυφόρο του οποίου η αποστολή θα είναι να προσδιορίσει και να μελετήσει με ακρίβεια τη δομή ήδη γνωστών εξωπλανητών (CHEOPS). Η έναρξη της αποστολής ανακοινώνεται για το 2017. Η NASA, με τη σειρά της, θέλει να στείλει τον δορυφόρο TESS στο διάστημα φέτος, ο οποίος θα επικεντρωθεί κυρίως στην αναζήτηση επίγειων πλανητών, περίπου 500 αστέρια είναι πιο κοντά μας. Το σχέδιο είναι να ανακαλύψουμε τουλάχιστον τριακόσιους πλανήτες της «δεύτερης Γης».

Και οι δύο αυτές αποστολές βασίζονται στη μέθοδο διέλευσης. Δεν είναι μόνο αυτό. Τον Φεβρουάριο του 2014, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος ενέκρινε Αποστολή PLATEAU. Σύμφωνα με το τρέχον σχέδιο, θα πρέπει να απογειωθεί το 2024 και να χρησιμοποιήσει το ομώνυμο τηλεσκόπιο για να αναζητήσει βραχώδεις πλανήτες που περιέχουν νερό. Αυτές οι παρατηρήσεις θα μπορούσαν επίσης να καταστήσουν δυνατή την αναζήτηση εξωφεγγαριών, παρόμοια με τον τρόπο που χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα του Kepler για να γίνει αυτό. Η ευαισθησία του ΠΛΑΤΩΝΑ θα είναι συγκρίσιμη με τηλεσκόπιο Kepler.

Στη NASA, διάφορες ομάδες εργάζονται για περαιτέρω έρευνα σε αυτόν τον τομέα. Ένα από τα λιγότερο γνωστά και ακόμα στα αρχικά στάδια των έργων είναι αστρική σκιά. Η ιδέα ήταν να σκιάσουμε το φως του άστρου με κάτι σαν ομπρέλα, έτσι ώστε να μπορούν να παρατηρηθούν πλανήτες στις παρυφές του. Αναλύοντας τα μήκη κύματος θα προσδιοριστούν τα συστατικά της ατμόσφαιράς τους. Η NASA θα αξιολογήσει το έργο φέτος ή του χρόνου και θα αποφασίσει αν αξίζει να συνεχιστεί. Εάν εκτοξευθεί η αποστολή Starshade, θα γίνει το 2022

Λιγότερο παραδοσιακές μέθοδοι χρησιμοποιούνται επίσης για την αναζήτηση εξωηλιακών πλανητών. Το 2017, οι παίκτες του EVE Online θα μπορούν να αναζητούν πραγματικούς εξωπλανήτες στον εικονικό κόσμο. – ως μέρος ενός έργου που θα υλοποιηθεί από προγραμματιστές παιχνιδιών, την πλατφόρμα Massively Multiplayer Online Science (MMOS), το Πανεπιστήμιο του Ρέικιαβικ και το Πανεπιστήμιο της Γενεύης.

Οι συμμετέχοντες στο έργο θα πρέπει να αναζητήσουν εξωηλιακούς πλανήτες μέσω ενός μίνι παιχνιδιού που ονομάζεται Άνοιγμα έργου. Κατά τη διάρκεια των διαστημικών πτήσεων, που μπορεί να διαρκέσουν έως και αρκετά λεπτά, ανάλογα με την απόσταση μεταξύ των επιμέρους διαστημικών σταθμών, θα αναλύουν τα πιο πρόσφατα αστρονομικά δεδομένα. Εάν αρκετοί παίκτες συμφωνήσουν για την κατάλληλη ταξινόμηση των πληροφοριών, θα σταλούν πίσω στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης για να βοηθήσουν στη βελτίωση της έρευνας. Michelle Mayor, νικητής του Βραβείου Wolf 2017 στη Φυσική και της προαναφερθείσας συν-ανακάλυψης του εξωπλανήτη το 1995, θα παρουσιάσει το έργο στο φετινό EVE Fanfest στο Ρέικιαβικ της Ισλανδίας.

Μάθετε περισσότερα

Οι αστρονόμοι υπολογίζουν ότι υπάρχουν τουλάχιστον 17 δισεκατομμύρια πλανήτες στο μέγεθος της Γης στον γαλαξία μας. Ο αριθμός ανακοινώθηκε πριν από αρκετά χρόνια από επιστήμονες από το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ, βασιζόμενοι κυρίως σε παρατηρήσεις που έγιναν με το τηλεσκόπιο Kepler.

Ο François Fressen από το Κέντρο τονίζει ότι αυτά τα δεδομένα, φυσικά, δεν πρέπει να γίνουν κατανοητά με την έννοια ότι καθένας από τα δισεκατομμύρια πλανήτες έχει ευνοϊκές συνθήκες ζωής. Μόνος μέγεθος Δεν είναι μόνο αυτό. Αυτό είναι επίσης σημαντικό απόσταση από το αστέριγύρω από την οποία περιστρέφεται ο πλανήτης. Θυμηθείτε ότι ενώ τα περισσότερα από αυτά τα αντικείμενα που μοιάζουν με τη Γη κινούνται σε στενές τροχιές όπως του Ερμή, περιφέρονται γύρω από άλλα

αστέρια, μερικά από τα οποία είναι σαφώς μικρότερα από τον Ήλιο μας. Οι επιστήμονες προτείνουν επίσης ότι για να ζήσουμε, τουλάχιστον όπως το ξέρουμε, είναι απαραίτητο υγρό νερό.

Η μέθοδος διέλευσης λέει λίγα για τον ίδιο τον πλανήτη. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να προσδιορίσετε το μέγεθος και την απόστασή του από το αστέρι. Τεχνική μέτρηση ακτινικής ταχύτητας μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της μάζας του. Ο συνδυασμός των δύο μεθόδων επιτρέπει τον υπολογισμό της πυκνότητας. Είναι δυνατόν να ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στον εξωπλανήτη;

Αποδεικνύεται ότι αυτό είναι αλήθεια. Η NASA ξέρει ήδη πώς να βλέπει καλύτερα πλανήτες όπως Kepler-7 pγια το οποίο αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας τα τηλεσκόπια Kepler και Spitzer χάρτης ατμοσφαιρικού σύννεφου. Αποδείχθηκε ότι αυτός ο πλανήτης είναι πολύ ζεστός για τις γνωστές σε εμάς μορφές ζωής - είναι θερμότερος από 816 έως 982 ° C. Ωστόσο, το ίδιο το γεγονός μιας τόσο λεπτομερούς περιγραφής του είναι ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός, δεδομένου ότι μιλάμε για έναν κόσμο εκατό έτη φωτός μακριά μας. Με τη σειρά του, η ύπαρξη μιας πυκνής κουρτίνας σύννεφων γύρω από εξωπλανήτες GJ 436b και GJ 1214b συνάγεται από τη φασματοσκοπική ανάλυση του φωτός των μητρικών αστεριών.

Και οι δύο πλανήτες είναι μέρος της λεγόμενης υπερ-Γης. Το GJ 436b (6) βρίσκεται 36 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό του Λέοντα. Το GJ 1214b βρίσκεται στον αστερισμό Ophiuchus, 40 έτη φωτός από τη Γη. Το πρώτο είναι παρόμοιο σε μέγεθος με τον Ποσειδώνα, αλλά είναι πολύ πιο κοντά στο αστέρι του από το «πρωτότυπο» που είναι γνωστό από το Ηλιακό Σύστημα. Το δεύτερο είναι μικρότερο από τον Ποσειδώνα, αλλά πολύ μεγαλύτερο από τη Γη.

6. Στρώμα σύννεφου γύρω από το GJ 436b - οπτικοποίηση

Αυτό έρχεται επίσης με προσαρμοστική οπτική, χρησιμοποιείται στην αστρονομία για την εξάλειψη των διαταραχών που προκαλούνται από δονήσεις στην ατμόσφαιρα. Η χρήση του είναι ο έλεγχος του τηλεσκοπίου χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή για να αποφευχθεί η τοπική παραμόρφωση του καθρέφτη (της τάξης των λίγων μικρομέτρων), διορθώνοντας έτσι τα σφάλματα στην εικόνα που προκύπτει. Δείτε πώς λειτουργεί το Gemini Planet Imager (GPI), που εδρεύει στη Χιλή. Η συσκευή τέθηκε σε λειτουργία για πρώτη φορά τον Νοέμβριο του 2013.

Η χρήση του GPI είναι τόσο ισχυρή που μπορεί να ανιχνεύσει το φάσμα φωτός αντικειμένων τόσο σκοτεινών και μακρινών όσο οι εξωπλανήτες. Χάρη σε αυτό, θα είναι δυνατό να μάθετε περισσότερα για τη σύνθεσή τους. Ο πλανήτης επιλέχθηκε ως ένας από τους πρώτους στόχους παρατήρησης. Βήτα Ζωγράφος β. Σε αυτή την περίπτωση, το GPI λειτουργεί σαν ηλιακός στεφανογράφος, που σημαίνει ότι καλύπτει το δίσκο ενός μακρινού άστρου για να αποκαλύψει τη φωτεινότητα του κοντινού πλανήτη. 

Το κλειδί για να δούμε «σημάδια ζωής» είναι το φως από το αστέρι που περιφέρεται γύρω από τον πλανήτη. Το φως που διέρχεται από την ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη αφήνει μια συγκεκριμένη υπογραφή που μπορεί να μετρηθεί από τη Γη. χρησιμοποιώντας φασματοσκοπικές μεθόδους, δηλ. ανάλυση της ακτινοβολίας που εκπέμπεται, απορροφάται ή σκεδάζεται από ένα φυσικό αντικείμενο. Μια παρόμοια προσέγγιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη των επιφανειών των εξωπλανητών. Ωστόσο, υπάρχει μια προϋπόθεση. Η επιφάνεια του πλανήτη πρέπει να απορροφά ή να διασκορπίζει επαρκώς το φως. Οι πλανήτες που εξατμίζονται, δηλαδή οι πλανήτες των οποίων τα εξωτερικά στρώματα επιπλέουν σε ένα μεγάλο σύννεφο σκόνης, είναι καλοί υποψήφιοι. 

Με τα όργανα που έχουμε ήδη, χωρίς να κατασκευάσουμε ή να στείλουμε νέα παρατηρητήρια στο διάστημα, μπορούμε να ανιχνεύσουμε νερό σε έναν πλανήτη μερικές δεκάδες έτη φωτός μακριά. Επιστήμονες που με τη βοήθεια του Πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο στη Χιλή - είδαν ίχνη νερού στην ατμόσφαιρα του πλανήτη 51 Pegasi b, δεν χρειάζονταν τη διέλευση του πλανήτη μεταξύ του αστέρα και της Γης. Ήταν αρκετό να παρατηρηθούν ανεπαίσθητες αλλαγές στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του εξωπλανήτη και του αστέρα. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι μετρήσεις των αλλαγών στο ανακλώμενο φως δείχνουν ότι στην ατμόσφαιρα ενός απομακρυσμένου πλανήτη υπάρχει 1/10 χιλ. νερού, καθώς και ίχνη διοξειδίου του άνθρακα i μεθάνιο. Δεν είναι ακόμη δυνατό να επιβεβαιωθούν αυτές οι παρατηρήσεις επί τόπου... 

Μια άλλη μέθοδος άμεσης παρατήρησης και μελέτης εξωπλανητών όχι από το διάστημα, αλλά από τη Γη, προσφέρουν επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Πρίνστον. Ανέπτυξαν το σύστημα CHARIS, ένα είδος εξαιρετικά δροσερός φασματογράφοςτο οποίο είναι ικανό να ανιχνεύει το φως που ανακλάται από μεγάλους εξωπλανήτες μεγαλύτερους από τον Δία. Χάρη σε αυτό, μπορείτε να μάθετε το βάρος και τη θερμοκρασία τους και, κατά συνέπεια, την ηλικία τους. Η συσκευή εγκαταστάθηκε στο Παρατηρητήριο Subaru στη Χαβάη.

Τον Σεπτέμβριο του 2016 τέθηκε σε λειτουργία το γιγάντιο. Κινεζικό ραδιοτηλεσκόπιο FAST (), του οποίου το καθήκον θα είναι να αναζητήσει σημάδια ζωής σε άλλους πλανήτες. Οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο έχουν μεγάλες ελπίδες για αυτό. Αυτή είναι μια ευκαιρία να παρατηρήσουμε πιο γρήγορα και πιο μακριά από ποτέ στην ιστορία της εξωγήινης εξερεύνησης. Το οπτικό του πεδίο θα είναι διπλάσιο από αυτό Τηλεσκόπιο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο, το οποίο βρίσκεται στην πρώτη γραμμή τα τελευταία 53 χρόνια.

Ο θόλος FAST έχει διάμετρο 500 μ. Αποτελείται από 4450 τριγωνικά πάνελ αλουμινίου. Καταλαμβάνει έκταση συγκρίσιμη με τριάντα γήπεδα ποδοσφαίρου. Για δουλειά χρειάζομαι... απόλυτη ησυχία σε ακτίνα 5 χλμ, γι' αυτό σχεδόν 10 χιλιάδες. οι άνθρωποι που ζούσαν εκεί εκτοπίστηκαν. Ραδιοτηλεσκόπιο Βρίσκεται σε μια φυσική πισίνα ανάμεσα στο όμορφο τοπίο των πράσινων καρστικών σχηματισμών στα νότια της επαρχίας Guizhou.

Πιο πρόσφατα, ήταν επίσης δυνατή η απευθείας φωτογράφηση ενός εξωπλανήτη σε απόσταση 1200 ετών φωτός. Αυτό έγινε από κοινού από αστρονόμους από το Παρατηρητήριο της Νότιας Ευρώπης (ESO) και τη Χιλή. Εύρεση πλανήτη με σημάδι CVSO 30c (7) δεν έχει ακόμη επιβεβαιωθεί επίσημα.

7. Αστέρι CVSO 30c - εικόνα VLT

Υπάρχει πραγματικά εξωγήινη ζωή;

Προηγουμένως, ήταν σχεδόν απαράδεκτο στην επιστήμη να διατυπώνονται υποθέσεις σχετικά με την ευφυή ζωή και τους εξωγήινους πολιτισμούς. Τολμηρές ιδέες δοκιμάστηκαν από τους λεγόμενους. Αυτός ο σπουδαίος φυσικός, βραβευμένος με Νόμπελ, ήταν ο πρώτος που το παρατήρησε υπάρχει σαφής αντίφαση μεταξύ των υψηλών εκτιμήσεων για την πιθανότητα ύπαρξης εξωγήινων πολιτισμών και της απουσίας οποιωνδήποτε παρατηρήσιμων ιχνών της ύπαρξής τους. "Πού είναι?" έπρεπε να ρωτήσει ο επιστήμονας, ακολουθούμενος από πολλούς άλλους σκεπτικιστές, δείχνοντας την ηλικία του σύμπαντος και τον αριθμό των αστεριών.. Τώρα θα μπορούσε να προσθέσει στο παράδοξό του όλους τους «πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη» που ανακαλύφθηκαν από το τηλεσκόπιο Κέπλερ. Στην πραγματικότητα, το πλήθος τους αυξάνει μόνο τον παράδοξο χαρακτήρα των σκέψεων του Φέρμι, αλλά η ατμόσφαιρα ενθουσιασμού που επικρατεί σπρώχνει αυτές τις αμφιβολίες στη σκιά.

Οι ανακαλύψεις εξωπλανητών είναι μια σημαντική προσθήκη σε ένα άλλο θεωρητικό πλαίσιο που επιχειρεί να οργανώσει τις προσπάθειές μας στην αναζήτηση εξωγήινων πολιτισμών - Εξισώσεις Drake. Δημιουργός του προγράμματος SETI, Φρανκ Ντρέικέμαθα ότι Ο αριθμός των πολιτισμών με τους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει η ανθρωπότητα, δηλαδή με βάση την υπόθεση των τεχνολογικών πολιτισμών, μπορεί να συναχθεί πολλαπλασιάζοντας τη διάρκεια ύπαρξης αυτών των πολιτισμών με τον αριθμό τους. Το τελευταίο μπορεί να είναι γνωστό ή να εκτιμηθεί με βάση, μεταξύ άλλων, το ποσοστό των αστεριών με πλανήτες, τον μέσο αριθμό πλανητών και το ποσοστό των πλανητών στην κατοικήσιμη ζώνη. Αυτά είναι τα δεδομένα που μόλις λάβαμε και μπορούμε τουλάχιστον εν μέρει να συμπληρώσουμε την εξίσωση (8) με αριθμούς.

Το παράδοξο Fermi θέτει ένα δύσκολο ερώτημα που μπορεί να είμαστε σε θέση να απαντήσουμε μόνο όταν συνδεθούμε επιτέλους με κάποιον προηγμένο πολιτισμό. Για τον Drake, με τη σειρά του, όλα είναι σωστά, απλά πρέπει να κάνετε μια σειρά από υποθέσεις, βάσει των οποίων να κάνετε νέες υποθέσεις. Εν τω μεταξύ Αμίρ Άξελ, καθ. Ο στατιστικολόγος του Bentley College στο βιβλίο του "Πιθανότητα = 1" υπολόγισε την πιθανότητα εξωγήινης ζωής σε σχεδόν 100%.

Πώς το έκανε; Πρότεινε ότι το ποσοστό των αστεριών με πλανήτη είναι 50% (μετά τα αποτελέσματα του τηλεσκοπίου Kepler φαίνεται ότι είναι μεγαλύτερο). Στη συνέχεια υπέθεσε ότι τουλάχιστον ένας στους εννέα πλανήτες είχε τις κατάλληλες συνθήκες για να γεννηθεί ζωή και ότι η πιθανότητα ενός μορίου DNA ήταν 1 το 1015. Υπέθεσε ότι ο αριθμός των αστεριών στο Σύμπαν ήταν 3 × 1022 (το αποτέλεσμα του πολλαπλασιάζοντας τον αριθμό των γαλαξιών με τον μέσο αριθμό αστεριών σε έναν γαλαξία). καθ. Ο Άξελ οδηγείται στο συμπέρασμα ότι η ζωή πρέπει να έχει εμφανιστεί κάπου στο σύμπαν. Ωστόσο, μπορεί να είναι τόσο μακριά από εμάς που να μην γνωριζόμαστε.

Ωστόσο, αυτές οι αριθμητικές υποθέσεις σχετικά με την προέλευση της ζωής και τους προηγμένους τεχνολογικούς πολιτισμούς δεν λαμβάνουν υπόψη άλλες εκτιμήσεις. Για παράδειγμα, ένας υποθετικός εξωγήινος πολιτισμός. δεν θα της αρέσει δημιουργήστε επαφή μαζί μας. Μπορεί να είναι και πολιτισμοί. αδύνατο να επικοινωνήσετε μαζί μας, για τεχνικούς ή άλλους λόγους που ούτε καν μπορούμε να φανταστούμε. Ίσως αυτό δεν καταλαβαίνουμε και δεν βλέπουμε καν σήματα και μορφές επικοινωνίας που λαμβάνουμε από «εξωγήινους».

«Ανύπαρκτοι» πλανήτες

Υπάρχουν πολλές παγίδες στο αχαλίνωτο κυνήγι πλανητών, όπως αποδεικνύεται από έναν συνδυασμό περιστάσεων Gliese 581 d. Πηγές του Διαδικτύου γράφουν για αυτό το αντικείμενο: «Ο πλανήτης δεν υπάρχει στην πραγματικότητα, τα δεδομένα σε αυτήν την ενότητα περιγράφουν μόνο τα θεωρητικά χαρακτηριστικά αυτού του πλανήτη, αν θα μπορούσε να υπάρχει στην πραγματικότητα».

Η ιστορία είναι ενδιαφέρουσα ως προειδοποίηση για όσους χάνουν την επιστημονική τους επαγρύπνηση στον πλανητικό ενθουσιασμό. Από την «ανακάλυψή» του το 2007, ο απατηλός πλανήτης ήταν βασικό στοιχείο οποιασδήποτε συλλογής «των πλησιέστερων εξωπλανητών στη Γη» τα τελευταία χρόνια. Αρκεί να εισαγάγετε τη λέξη-κλειδί "Gliese 581 d" σε μια γραφική μηχανή αναζήτησης στο Διαδίκτυο για να βρείτε τις πιο όμορφες απεικονίσεις ενός κόσμου που διαφέρει από τη Γη μόνο στο σχήμα των ηπείρων ...

Το παιχνίδι της φαντασίας διεκόπη σκληρά από νέες αναλύσεις του αστρικού συστήματος Gliese 581. Έδειξαν ότι τα στοιχεία της ύπαρξης ενός πλανήτη μπροστά από τον αστρικό δίσκο θεωρούνταν μάλλον σημεία που εμφανίζονται στην επιφάνεια των αστεριών, όπως πολύ καλά γνωρίζουμε από τον ήλιο μας. Τα νέα δεδομένα έχουν ανάψει ένα προειδοποιητικό φως για τους αστρονόμους στον επιστημονικό κόσμο.

Ο Gliese 581 d δεν είναι ο μόνος πιθανός φανταστικός εξωπλανήτης. Υποθετικός μεγάλος πλανήτης αερίου Fomalhaut β (9), που υποτίθεται ότι βρισκόταν στο σύννεφο που είναι γνωστό ως "Μάτι του Σάουρον", είναι πιθανώς απλώς μια μάζα αερίου και δεν απέχει πολύ από εμάς Alpha Centauri BB μπορεί να είναι μόνο σφάλμα στα δεδομένα παρατήρησης.

9. Υποθετικός εξωπλανήτης Fomalhaut β

Παρά τα λάθη, τις παρεξηγήσεις και τις αμφιβολίες, οι μαζικές ανακαλύψεις εξωηλιακών πλανητών είναι ήδη γεγονός. Αυτό το γεγονός υπονομεύει σε μεγάλο βαθμό την άλλοτε δημοφιλή θέση για τη μοναδικότητα του ηλιακού συστήματος και των πλανητών όπως τους γνωρίζουμε, συμπεριλαμβανομένης της Γης. – όλα δείχνουν το γεγονός ότι περιστρέφουμε στην ίδια ζώνη ζωής με εκατομμύρια άλλα αστέρια (10). Φαίνεται επίσης ότι οι ισχυρισμοί για τη μοναδικότητα της ζωής και όντων όπως οι άνθρωποι μπορεί να είναι εξίσου αβάσιμοι. Αλλά —όπως συνέβαινε με τους εξωπλανήτες, για τους οποίους κάποτε πιστεύαμε μόνο ότι «θα έπρεπε να είναι εκεί»— η επιστημονική απόδειξη ότι η ζωή «είναι εκεί» χρειάζεται ακόμα.

10. Η ζώνη ζωής στα πλανητικά συστήματα ανάλογα με τη θερμοκρασία του άστρου