Обнаружена самая пригодная для жизни из всех ранее обнаруженных экзопланет

Не прошло еще и 25 лет с того дня, когда астрономы обнаружили первую планету за пределами Солнечной системы. И с тех пор быстрый прогресс в исследованиях отражается не только во внушительном количестве новых обнаруженных планет (сегодня известно более 4000 отдаленных миров). Исследователям также открывается больше деталей в отношении этих экзопланет.

Художественное изображение экзопланеты K2-18b. Обнаружение воды в газовой оболочке делает планету наиболее перспективным кандидатом для поиска внеземной жизни.

Иллюстрация: Esa/Hubble/M. Kornmesser

И вот теперь британская исследовательская группа сделала открытие, которое может стать очередной вехой в астрономии: впервые была обнаружена экзопланета, на которое не только существует жизненно важная жидкая вода, но и господствуют температуры, благоприятные для жизни. «Теперь нам известны две планеты, которые имеют такие условия: Земля и K2-18b», - говорит Инго Вальдманн из Университетского колледжа Лондона, один из авторов исследования.

Суперземля с благоприятным климатом?

Планета K2-18b находится на расстоянии около 110 световых лет от нас в созвездии Льва, и астрономы знают о ней уже несколько лет. Но только теперь, используя данные наблюдений космического телескопа «Хаббл», исследователи смогли доказать, что атмосфера планеты содержит водяной пар. Как сообщают Вальдман и его коллеги в журнале Nature Astronomy, ранее воду удавалось выявлять только в оболочках газовых планет.

Но K2-18b, как и наша Земля, является каменистой планетой, хотя размеры ее значительно отличаются. Они примерно в два раза превышают размеры нашей собственной планеты, а ее масса составляет восемь земных масс. Существуют также и другие разительные различия: K2-18b вращается вокруг своей звезды на близком расстоянии, при этом один ее год составляет лишь 33 дня. Ее центральное светило - холодная карликовая звезда, которая по размерам соответствует лишь половине Солнца. По словам исследователей, экзопланета, несмотря на свою узкую орбиту, вероятно, имеет температуру поверхности и вблизи поверхности, аналогичную температуре на Земле. Соответственно, на ее поверхности возможна жидкая вода. Из этого проистекает вывод, что этот мир может быть обитаемым.

Помогающий астрономам звездный свет

Подтверждение наличия воды в атмосфере удалось с помощью метода транзитной спектроскопии. Когда планета проходит перед своей звездой, ее газовая оболочка подсвечивается светом этой звезды и раскрывает информацию о своем составе. Благодаря специальному программному обеспечению, на снимках «Хаббла», зафиксировавших такие транзиты K2-18b, удалось обнаружить молекулярную сигнатуру воды. Кроме того, там были обнаружены подтверждения наличия водорода и гелия - точнее сказать нельзя, поскольку космический телескоп «Хаббл» изначально не предназначен для таких исследований. «Поистине воображение возбуждает то, что действительно можно будет искать сигнатуры жизни с помощью следующих поколений телескопов», - говорит Вальдман.

Особенно большие надежды ученые связывают с космическим телескопом «Джеймс Вебб», который будет запущен в космос в 2021 году. Самый мощный до сих пор телескоп в космосе будет покрывать гораздо более широкий световой спектр и, таким образом, позволит обнаруживать молекулы биологического происхождения. И при этом K2-18b становится особенно многообещающим кандидатом для поиска внеземной жизни. По словам Вальдмана, поиск там будет даже проще, чем в нашей Солнечной системе, потому что тамошняя атмосфера очень хорошо наблюдается. «И если там есть химические сигнатуры, мы их увидим».

Вероятность облаков

Конечно, более подробной информации о природе K2-18b у ученых пока нет. Тем не менее, исследователи предполагают, что там должны быть облака, пусть даже и не толстый и непрерывный облачный покров, потому что в противном случае сигнатура была бы заблокирована. А вопрос, покрыта ли поверхность планеты водой или она сухая, пока остается открытым. Исследователи предполагают, что планет, таких как K2-18b, существует множество. Холодные карлики, такие как K2-18, являются одним из самых распространенных типов звезд в нашей галактике, и многие из них, вероятно, являются обладателями планет.

«Это исследование способствует нашему пониманию обитаемых миров за пределами нашей Солнечной системы и знаменует собой новую эру в исследованиях экзопланет», - говорит соавтор исследования Ангелос Циарис. - «Эти знания также важны для понимания Земли, нашего единственного дома, в общей картине космоса». И это действительно захватывающие времена для астрономи

Решена старая загадка ледяной шапки южного полюса Марса

Собственно говоря, ледяные массы вообще не должны там собираться и задерживаться, но взаимодействие сразу трех факторов предотвращает их дестабилизацию.

Южный полюс Марса покрыт наложившимися друг на друга многочисленными слоями льда из углекислого газа и воды. Фото: NASA/JPL

Марс - разумеется, помимо Земли - самая изученная планета в нашей Солнечной системе. Уже десятки зондов внимательно исследовали и исследуют Красную планету, как с орбиты и во время облета Марса, так и непосредственно на его поверхности.

Советские, американские, европейские и индийские миссии смогли ответить на многие остававшиеся до поры до времени без ответа вопросы, но новые наблюдения привели и к многочисленным новым загадкам. Одна из них связана с огромной, толщиной около километра, шапкой из углекислого газа и водяного льда на южном полюсе Марса. Ученым до сих пор было неясно, например, наблюдается ли там слоистая структура ледяных масс и существует ли у этой шапки связь с СО2 в марсианской атмосфере.

Точная симуляция

Одна из основных гипотез формирования ледяных слоев связана со слегка наклоненной осью вращения Марса, которая склоняется к Солнцу и отклоняется от него в течение года. И вот теперь новое моделирование подкрепило это объяснение. «Когда разрабатываешь модель, то обычно не ожидаешь, что ее результаты настолько приблизятся к наблюдениям», - говорит Питер Бюлер, планетолог из Лаборатории реактивного движения NASA. - «Но толщина слоев, предполагаемая нашей моделью, идеально совпадает с радиолокационными измерениями со спутников».

Когда в южном полушарии Марса господствует лето, его южный полярный ледяной покров сокращается до минимума. Снимок был сделан аппаратом NASA Mars Global Surveyor (апрель 2000 г.). Фото: NASA

Самое же странное в южной полярной шапке - это то, что она просто не должна существовать в таком виде: водяной лед термически более стабилен и темнее по цвету, чем лед CO2, поэтому ученые склонны были ожидать, что лед углекислого газа дестабилизируется при попадании под водяной лед. Но, как стало известно, шапка содержит столько же CO2, сколько вся теперешняя атмосфера Марса.

Три причины, почему ледяная шапка южного полюса существует

Согласно модели Бюлера и его команды, представленной в журнале Nature Astronomy, дестабилизации льда CO2 препятствовали три фактора: изменение наклона Марса при движении вокруг Солнца, различия в принципе, которым оба типа льда отражают солнечный свет и изменение атмосферного давления, когда лед СО2 сублимирует, то есть переходит в газообразное состояние.

Южная полярная шапка Марса в конце зимы. Постоянный ледяной покров в центре окружен сезонным льдом, который постепенно исчезает в последующие месяцы (Mars Global Surveyor, сентябрь 2001 г.). Фото: NASA

«Шатание» оси вращения Марса, так называемая прецессия, влияет на сезонное количество солнечного света, достигающего полюсов, как это происходит и на Земле. При этом в определенные месяцы лед СО2 образуется, а в другие месяцы сублимирует. Со временем меняющийся климат Красной планеты привел к тому, что не каждый раз лед СО2, когда это ему «положено», сублимирует, а вместо этого слои льда СО2 и водяного льда накладываются друг на друга. При этом модели демонстрируют, как этот процесс изменяет атмосферное давление: от четверти до двойного уровня наблюдаемого сейчас марсианского давления.

Старше 500 тысяч лет

По словам ученых, этот процесс наблюдается уже в течение примерно 510 тысяч лет, то есть с момента последней фазы экстремальной солнечной радиации, когда весь лед CO2 испарился в атмосферу Марса. «Наши предположения о колебаниях давления в марсианской атмосфере имеют основополагающее значение для понимания развития марсианского климата», - говорит Бюлер. - «И, конечно же, для понимания былой потенциальной пригодности Марса для жизни».

Черная дыра вместо солнца: благоприятные для жизни зоны вокруг черных дыр возможны

Загружается...

Популярное в

))}
Loading...
наверх