kas me oleme universumis üksi? See on üks suurtest küsimustest, mis on inimkonda vaevanud sellest ajast peale, kui me tähti vaatlema hakkasime. Tänapäeval, tänu teaduse ja tehnoloogia arengule, Me mitte ainult ei tea, et väljaspool meie päikesesüsteemi on tuhandeid planeete, aga paljud neist võiks vähemalt natukenegi Maad meenutada.
Eksoplaneetide avastamine on teinud revolutsiooni tänapäeva astronoomiasKuid kaugete maailmade leidmisest ei piisa; peamine eesmärk on kindlaks teha, kas mõni neist võiks sadamaeluSelles artiklis selgitame, kuidas teadlased eksoplaneete tuvastavad, mida nad neis otsivad, et teha kindlaks nende potentsiaalne elamiskõlblikkus, ja kus me praegu asume.
Mis on eksoplaneet ja kuidas seda tuvastada?
Un Eksoplaneet on planeet, mis tiirleb ümber mõne teise tähe peale Päikese., see tähendab, et see asub väljaspool meie päikesesüsteemi. Palja silmaga on need maailmad nähtamatud tänu oma peremeestähtede tohutu heledus, kuid astronoomid on välja töötanud nutikad tehnikad nende avastamiseks ja isegi nende atmosfääri mõningate detailide uurimiseks.
Kõige enamkasutatav meetod on transpordimeetod, koosnevad jälgida tähe heleduse väikest vähenemist kui planeet möödub tema eest. See valguse vähenemine näitab, et planeet ületab meie vaatepunktist oma tähe nähtavat pinda ja võimaldab järeldada selle suurust ja orbiiti.
Teine laialdaselt kasutatav meetod on nn. radiaalkiirus, mis mõõdab, kuidas täht valguse tõttu veidi võngub planeedi gravitatsiooniline tõmbejõud mis tiirleb selle ümber. See meetod võimaldab arvutada eksoplaneedi minimaalne mass.
Kasutatakse ka gravitatsiooniline mikrolääts, mis kasutab ära massiivse objekti gravitatsiooniefekt, nagu täht või planeet, võimendab kaugema tähe valgustSee meetod on olnud kasulik planeetide avastamiseks, mida teiste meetoditega avastada ei saa.
Nende tehnikate kombinatsioon on võimaldanud tuvastada enam kui 5.200 eksoplaneti Praeguseks on NASA ajakohastatud andmete kohaselt gaasigigantidest nagu Jupiter kuni kiviste supermaadeni.
Mis teeb planeedi elamiskõlblikuks?
See, kas planeedil on võimalik elu sellisel kujul, nagu me seda teame, toetada, sõltub sellest, mitmesugused teguridÜks olulisemaid on see, et see asub elamiskõlblik tsoon selle tähest, tuntud ka kui „Kuldkihara tsoon“. See on piirkond, kus temperatuur võimaldab vedela vee olemasolu pinnal.eeldusel, et planeedil on sobiv atmosfäär.
Kuid elamiskõlblikkus See ei sõltu ainult sellest, kaugus päikesestOlulised on ka muud elemendid, näiteks:
- Peremeestähe stabiilsusVäga aktiivsed või ebastabiilsed tähed võivad kiirata suures koguses kahjulikku kiirgust.
- Atmosfääri koostisatmosfäär densa saab aidata reguleerida temperatuuri y kaitsta kosmilise kiirguse eest.
- Magnetvälja olemasolu: aitab kaasa kaitsta planeedi pinda päikesetuule ja kosmiliste osakeste vastu.
- Süsteemi vanus: mida rohkem antiguo, suurem võimalus, et elu on olnud aeg areneda.
Planeedid nagu supermaa- (veel suurem kui Maa aga rohkem väiksem kui Neptuun) ja mini-Neptuunid (atmosfääridega tihe) peetakse huvitavaid kandidaate kuigi meie päikesesüsteemis pole selliste omadustega planeete.
Biosignatuurid: elu keemilised märgid
Kui planeet on elamiskõlblikus tsoonis avastatud, on järgmine samm selle atmosfääri analüüsimine, et leida biosignatuurid, see tähendab gaase või ühendeid, mida eluvormid võivad toota.
Kolm peamist biomarkerit, mida tuntakse nn. "Elu kolmik" Heli:
- Hapnik (O2): Tekib Maal fotosünteesi teelja seetõttu peetakse seda tugev elu näitaja.
- Osoon (O3): esineb Maa atmosfääris, toimib kui ultraviolettkiirguse filter ja elab tavaliselt seal tasakaal hapnikuga.
- Metaan (CH4): protsesside abil toodetud bioloogilised ja geoloogilised, aga selle olemasolu koos hapnikuga võib viidata bioloogilisele aktiivsusele.
Teised olulised gaasid, mida võib leida eksoplaneetide atmosfääridest, on veeaur, süsinikdioksiid ja klorometaan, kõik nad õppisid läbi spektroskoopiline analüüs täiustatud kosmoseteleskoopide abil.
Hiljutine uurimissuund pakub välja, et madal süsinikdioksiidi tase koos osooni olemasoluga võib olla tugev tõendid vedela vee olemasolust pinnal planeedist, mis suurendaks selle elamiskõlblikkuse võimalusi.
Kosmoseteleskoopide roll
Elamiskõlblike maailmade avastamise tee on suures osas võimalikuks saanud tänu sellistele kosmosemissioonidele nagu:
- Kepler: tuvastatud rohkem kui 2.600 eksoplaneeti oma missiooni ajal, paljud transiidimeetodil.
- TESSJälgi Kepleri pärandit ja otsi eksoplaneete Maa suurusele lähedane.
- James Webb (JWST)See on praegu teleskoop arenenumad analüüsida eksoplaneetide atmosfääri infrapunaspektrite abil.
El JWST Sellel on sellised instrumendid nagu NIRSpec y MIRI mis võimaldavad tuvastada atmosfääri koostis kaugete eksoplaneetide suure täpsusega. See on olnud võtmetähtsusega veeauru ja süsinikdioksiidi taseme tuvastamisel e isegi termilised mustrid.
Silmapaistvad juhtumid potentsiaalselt elamiskõlblikest eksoplaneetidest
Mõned seni leitud kõige huvitavamad maailmad on järgmised:
- HD 20794 d: One super maa 20 valgusaasta kaugusel Eridanuse tähtkujus, avastas HARPS ja kinnitas ESPRESSO.
- Proxima d: asub Päikesesüsteemile lähimal tähel ja sellel on mass väiksem kui Maal ja selle tuvastas ka ESPRESSO.
- Trappist-1 süsteem: vaid 40 valgusaasta kaugusel, sisaldab seitset Maa-suurust planeeti, Mis kolm elamispinnalSee on James Webbi teleskoobi üks peamisi eesmärke tänu oma lähedusele ja orbiidi tingimustele.
- HD 85512b: selle atmosfääril on madal süsinikdioksiidi tase, piisav temperatuur (25ºC) ja kõrge hapnikusisaldus, mis teeb sellest suurepärase kandidaadi elu majutamiseks.
Võõrtaimestiku värvus ja muud kaudsed märgid
Kõik ei keerle gaaside ümber. Teadlased on uurinud ka tuvastamise võimalusi võõras taimestik analüüsides peegeldunud valgust. Näiteks Maal klorofüll peegeldab lähiinfrapunakiirguses rohkem, kõne genereerimine "punane joon". Tuvastage see muster teisel planeedil see võiks olla test fotobioloogiline elu.
El tähe tüüp See mängib samuti rolli: jahedamates tähtedes (tüüp M) võis taimestik areneda tumedamaks, isegi mustaks, et paremini neelata infrapunakiirgust, samas kui kuumemates tähtedes (tüüp F) võis sellel olla punakad või oranžid toonid.
Praegused piirangud ja eelseisvad edusammud
Kuigi avastamise ja analüüsi areng on märkimisväärne, Me ei saa ikka veel kinnitada elu olemasolu teistel planeetidel.Kuigi me saame mõõta atmosfääri, temperatuure või masse, Nendesse maailmadesse otse reisimise võimalus pole veel olemas. ega saata sonde neid üksikasjalikult uurima.
La kaasaegne astrobioloogia töötab edasi koefitsiendid, mitte kindlust. Seetõttu töötatakse välja uusi missioone ja projekte, näiteks:
- Elamiskõlblike Maailmade Observatoorium (HWO)NASA arendab seda umbes 25 ekso-Maa kandidaadi otseseks uurimiseks.
- LIFE projektEuroopa kosmoseinterferomeeter, mis analüüsib kiviste eksoplaneetide elamiskõlblikkus.
- Läbimurre Starshot: teeb ettepaneku saata Proxima Centaurile ülikiireid sonde selle planeetide uurimiseks kohapealne.
Kuigi me oleme veel kaugel Päikesesüsteemist väljaspool asuvale maailmale astumisest, Võimalus siit elu otsida on arenev reaalsus.Tänu sellistele teleskoopidele nagu Webb jõuame lähemale selle kindlakstegemisele, kas jagame seda universumit teiste eluvormidega.
Alates esimestest avastustest 90ndatel kuni tänapäevani Oleme teinud edusamme kaugete planeetide avastamisel ja elu olemasolu võtmeaspektide analüüsimisel.Keemilised signaalid, termilised mustrid, taimestiku värvus o los atmosfäärituuled Need avavad uue akna elu potentsiaaliga maailmade tuvastamiseks. See teadmine võib olla esimene samm selle mõistmise suunas, kas me oleme selles kosmilises avaruses üksi.
