Еха! Ами ако 1 от 4 слънчеви звезди има Земя?

Цилиндричен космически кораб с много планети с различни размери във фонов режим.

Концепцията на художника за космическия телескоп Кеплер на фона на планети и звезди. Кеплер открива над 1000 от над 4000 известни екзопланети. Сега, въз основа на данните на Кеплер, учените изчисляват, че 1 на 4 слънчеви звезди има поне 1 планета с приблизително същия размер като Земята. Изображение чрез НАСА/Изследователски център на Еймс/W. Stenzel/D. Rutter/Penn State News.


Колко планети с размер на Земята-обикалят в звездите сиобитаема зона, където може да съществува течна вода - има ли в нашата галактика Млечен път? През последните години учените откриват хиляди екзопланети и сега имат по -добра представа какъв е отговорът на този въпрос. Според ново проучване на университета в Пен въз основа на данни отКосмически телескоп Kepler, се оказва, че една от четирите звезди, подобни на слънцето, трябва да има поне една планета, сходна по размер със Земята и обикаляща в обитаемата зона на своята звезда.

Новоторецензиранхартия, описваща резултатите, бешепубликуванивАстрономическият вестникна 14 август 2019 г.


Ясно е, че това е вълнуващо проучване! Той има пряко въздействие върху възможността за живот в други светове. В нашата галактика има общо около 200 милиарда звезди и около 10 процента от тях са звезди, подобни на слънцето. Това са 20 милиарда слънчеви звезди и ако една четвърт от тях имат поне една от тези планети с размер на Земята, това е5 милиардасамо в нашата галактика!

Земноподобна планета с облаци и форми на релефа и червеникаво далечно слънце.

Концепцията на художника заKepler-186f, екзопланета с размер на Земята, която обикаля около звезда от червено джудже на 582 светлинни години от Земята. Само в нашата галактика може да има милиарди такива светове. Изображение чрез НАСА Еймс/SETI Institute/JPL – Caltech/Списание „Астробиология“.

По-конкретно изследователите изчислиха, че планети с почти същия размер като Земята, от 3/4 до 1 1/2 пъти диаметъра на Земята и с орбитални периоди от 237 до 500 дни, се срещат около приблизително една на четири звезди, подобни на Слънцето. За да се обяснят несигурностите, те препоръчват бъдещите мисии за намиране на планети да планират честота на поява, варираща от толкова ниска, колкото около една планета на всеки 33 звезди, до почти една планета на всеки две звезди. СпоредЕрик Б. Форд, професор по астрономия и астрофизика в Пен Стейт:

Знанието колко често трябва да очакваме да открием планети с определен размер и орбитален период е изключително полезно за оптимизиране на проучванията за екзопланети и проектирането на предстоящи космически мисии, за да се увеличи максимално шансът им за успех. Penn State е лидер в внедряването на най-съвременните статистически и изчислителни методи в анализа на астрономическите наблюдения за решаване на този вид въпроси. Нашият институт за кибернаука (ICS) и Център за астростатистика (CASt) осигуряват инфраструктура и поддръжка, която прави възможни тези видове проекти.




Повечето от планетите с размер на Земята, действително открити досега, са открити от космическия телескоп Кеплер. Но те могат да бъдат трудни за намиране, както Фордобяснено:

Кеплер откри планети с голямо разнообразие от размери, композиции и орбити. Искаме да използваме тези открития, за да подобрим разбирането си за формирането на планети и да планираме бъдещи мисии за търсене на планети, които биха могли да бъдат обитаеми. Въпреки това, простото преброяване на екзопланети с даден размер или орбитално разстояние е подвеждащо, тъй като е много по -трудно да се намерят малки планети далеч от тяхната звезда, отколкото да се намерят големи планети близо до тяхната звезда.

Седем планети приблизително с размер на Земята се нареждат до много по-голямо слънце.

TheТРАПИСТ-1планетна система (концепция на художника), отдалечена на 39,6 светлинни години, има поне 7 скалисти планети с размер на Земята, включително 3 в обитаемата зона. Може ли някой от тях да има живот? Изображение чрез НАСА/JPL-Caltech.

И така, как изследователите са използвали данните от Кеплер, за да определят колко планети с размер на Земята, потенциално обитаеми, вероятно има?


Те са проектирали нов метод за извеждане на честотата на поява на планети в широк диапазон от размери и орбитални разстояния, а не само планетите, които са основният фокус на изследването. Новият модел симулира „вселени“ на звезди и планети и след това „наблюдава“ тези симулирани вселени, за да определи колко от планетите биха били открити от Кеплер във всяка „вселена“. КатоДанли Хсу, аспирант в Penn State, по -нататъкобяснено:

Използвахме окончателния каталог на планетите, идентифицирани от Кеплер, и подобрихме свойствата на звездите от Европейската космическа агенцияГаякосмически кораби за изграждане на нашите симулации. Сравнявайки резултатите с планетите, каталогизирани от Кеплер, ние характеризирахме скоростта на планетите на звезда и как това зависи от размера на планетата и орбиталното разстояние. Нашият нов подход позволи на екипа да отчете няколко ефекта, които не са включени в предишни проучвания.

Докато повечето от звездите, които Кеплер наблюдава, обикновено са на хиляди светлинни години от слънцето, Кеплер наблюдава достатъчно голяма извадка от звезди, за да можем да извършим строг статистически анализ, за ​​да оценим скоростта на планетите с размер на Земята в обитаемата зона на близките звезди, подобни на слънце.

Светлият Млечен път, отразен в езерото с ниски хълмове на заден план.

Колко други светове? Колко са възможните цивилизации? Изображение чрезМаниш Мамтани.


Резултатите от това изследване вече могат да се използват за планиране на предстоящи космически телескопи, като космическия телескоп Джеймс Уеб (JWST), които ще могат да изучават атмосферата на някои от тези светове и да търсят признаци на биомаркери - газове като кислород или метан - които биха могли да показват живот.СпоредФорд:

Учените се интересуват особено от търсенето на биомаркери-молекули, показателни за живота-в атмосферата на планети с размер приблизително Земя, които обикалят в „обитаемата зона“ на звезди, подобни на слънцето. Обитаемата зона е диапазон от орбитални разстояния, на които планетите биха могли да поддържат течна вода по повърхностите си. Търсенето на доказателства за живот на планети с размер на Земята в обитаемата зона на слънчеви звезди ще изисква голяма нова космическа мисия.

Не толкова отдавна не знаехме дали други звезди имат планети, които обикалят около тях. Сега научихме, че повечето от тях го правят, а що се отнася до звезди, подобни на нашето слънце, поне една четвърт от тях имат светове, които биха могли да бъдат подобни на нашите ...

В крайна сметка: Ново проучване, използващо данни от космическия телескоп Кеплер, предполага, че може да има голям брой светове с размер на Земята в нашата галактика, обикалящи в обитаемата зона на тяхната звезда. Нашата галактика Млечният път има общо около 200 милиарда звезди и около 20 милиарда слънчеви звезди. Ако една от четирите слънчеви звезди има поне една планета с размер на Земята, това са 5 милиарда такива светове само в нашата галактика!

Източник: Честота на поява на планети, обикалящи около звездите на FGK: КомбиниранеКеплерDR25,ГаяDR2 и Байесов извод

Via Penn State News