Откуда мы знаем, что далёкие планеты похожи на Землю?

Планетарная система
Семь планет системы TRAPPIST-1 в представлении художника. На большинстве из них должна существовать вода. Авторы и права: M. Kornmesser / ESO.

Учёные открывают всё больше планет в других галактиках, похожих на нашу. Но ни у кого на самом деле нет критериев для планеты, которую мы будем считать похожей на Землю. Некоторым исследователям достаточно, чтобы планета была просто каменистой. Это означает наличие твёрдой поверхности, в отличие от газовых гигантов, таких как Юпитер или Сатурн.

Чтобы разобраться с этим моментом, учёные сначала измеряют радиус планеты, когда она проходит перед своей звездой, что позволяет им оценить её размер. Чтобы вычислить её массу, они смотрят, насколько планета “покачивает” свою звезду. Используя эти данные, они могут вычислить плотность планеты, отделив каменистые миры от газообразных.

“Но у вас всё ещё есть каменистые планеты при температурах до 2000 ºC, когда поверхность фактически расплавлена”, – сказал Жереми Леконт.

Эти так называемые планеты с океанами из лавы не совсем пригодны для жизни. Во всяком случае, не для нас.

Следующий шаг – выяснить, обладает ли планета умеренным, достаточно мягким климатом, чтобы на её поверхности могла существовать вода в жидком виде. Об этом нам может рассказать её орбита, а также количество света, которое получает планета.

Проксима b
Некоторые характеристики землеподобной экзопланеты Проксима b. Авторы и права: NASA.

Однако этого недостаточно для того, чтобы некоторые учёные начали считать планету похожей на Землю. Они хотят знать, имеется ли там подходящая атмосфера. Для этого они снова смотрят на планету, проходящую перед звездой, поскольку определённые газы блокируют определённые длины волн света.

Самое сложное – выяснить, есть ли на самом деле жидкая вода на поверхности. Плотность планеты может дать ключ к разгадке, но расчёты должны быть чрезвычайно точными. Это потому, что даже на планетах с океаном, таких как наша, где вода покрывает 71% поверхности, она составляет крошечную часть от общей массы. Другими словами: радиус Земли составляет около 6000 километров, а глубина океанов в среднем составляет около 3,5 километров.

Тем не менее, обладая вышеуказанными знаниями, все должны остаться довольны.

Изучение экзопланет

В проекте WHIPLASH Леконт разработал новый набор инструментов и методов для анализа атмосфер далёких планет.

В рамках проекта WHIPLASH он и его комманда создали новый инструмент для понимания физики и состава экзоатмосфер, основанную на инновационном 3D-симуляторе планетарной атмосферы.

С недавним запуском космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и будущей миссии Европейского космического агентства “Ариэль”, запланированной на конец этого десятилетия, учёные получат характеристики далёких планет со сверхвысоким разрешением.

ARIEL
Стартовая масса аппарата ARIEL составит 1200 кг, масса полезной нагрузки достигнет 300 кг. Телескоп имеет основное, эллиптическое зеркало размером 1,1*0,7 м. Продолжительность миссии – 4 года. Авторы и права: ESA / ©Ariel Space Mission.

Новые данные могут помочь нам узнать больше об экзопланетах вокруг звезды TRAPPIST-1, расположенной всего в 40 световых годах от Земли, в том числе о наличии жидкой воды на поверхности.

Миссия на новую Землю?

Ближайшая к нам звёздная система – это Проксима Центавра. А на расстоянии чуть более четырёх световых лет от Земли Проксима Центавра b является ближайшей к нам похожей на Землю экзопланетой. Как скоро мы можем ожидать, что туда отправится исследовательская миссия?

Даже двигаясь со скоростью в 10% от скорости света, путешествие всё равно займёт около 40 лет. Есть несколько сумасшедших идей о том, как отправить очень лёгкие зонды, которые будут приводиться в движение лазером. Но даже тогда, вероятно, это просто научная фантастика. Так что, наше путешествие в другие миры произойдёт не скоро.

Экзопланета Kepler-452b. Авторы и права: NASA / ESA / GAIA / UniverseTodayRu.

Оставьте комментарий