Планета Земля. Есть ли в космосе еще одна?

С момента открытия первой экзопланеты прошло уже 20 лет, и сейчас фокус исследований сместился на поиск планет, таких как планета Земля

Фото Дэвида Менидрея

Уникальна ли планета Земля?

В стремлении выяснить, одни ли мы в космосе, и есть ли где-то миры, такие как планета Земля, астрономы измеряют тонкие колебания и периодические затемнения далеких звезд. Это контрольные признаки того, что планета, слишком меленькая для того, чтобы увидеть ее в телескоп, тем не менее существует.

В ходе таких поисков первыми были обнаружены планеты – гиганты, более массивные, чем Юпитер. Эти монстры, как правило, совершают полный оборот вокруг своих звезд за несколько дней. Их огромная масса вызывает достаточно заметные возмущения в положении родительских звезд, и именно по этим воздействиям их и обнаруживают. С момента открытия первой экзопланеты прошло уже 20 лет, и сейчас фокус исследований сместился на поиск планет, таких как планета Земля.

Характеристики экзопланет

Определение «такая, как планета Земля» для разных исследователей имеет разные значения. Астрономы склонны сосредоточиться на трех характеристиках, которые они могут уверенно измерить: радиус, масса и орбита. Радиусы экзопланет вычисляются из максимального затемнения звезды, когда планета закрывает собой небольшую часть звезды. Масса же может быть рассчитана по степени колебания звезды. Параметры орбиты экзопланеты должны быть такими, чтобы она находилась в «пригодной для жизни зоне» – объеме пространства в виде пончика, в котором жидкая вода может сохраняться на поверхности планеты или вблизи нее.

Растущее количество открытий экзопланет – Kepler 186f, Kepler 438b, Kepler 452b (все идентифицированы по данным космического телескопа «Кеплер») показывает, что существует огромное количество миров, которые подходят под эти астрономические ограничения. Почти ежемесячно заголовки изданий объявляют, что обнаружена новая «планета Земля».

Химия и еще раз химия

В этих головокружительных статьях обычно не упоминается, что радиус, масса и орбита сами по себе являются довольно плохими индикаторами того, что обнаруженные миры и планета Земля близнецы-братья. Мы ничего не знаем об их химии. Видимый свет от далеких звезд – данные, легко получаемые даже с весьма скромным телескопом, показывают, что эти небесные объекты сильно различаются по своему химическому составу. Некоторые звезды имеют намного больше или намного меньше магния, железо или углерода, чем наше Солнце. Вероятно, эти критические различия отражаются, по крайней мере, в некоторой степени, в составе и окружающих их планет.

Соотношение элементов

Недавние исследования, проведенные группой минералогов и геохимиков показывают, что даже небольшое отличие химического состава экзопланеты от того, который имеет планета Земля, может сделать ее непригодной для жизни. Если будет слишком много магния, то тектоника плит – двигатель, необходимый для жизненного цикла питательных веществ – не сможет начаться. Будет слишком мало железа, и планета никогда не образует магнитного поля, которое необходимо для защиты жизни от смертельных космических лучей. Слишком мало воды, углерода, азота или фосфора – и жизни не будет.

Много ли в космосе планет, похожих на Землю?

Итак, каковы шансы найти экзопланету, в точности такую, как планета Земля? Учитывая то, что для возникновения и поддержания жизни необходим десяток ключевых химических элементов, вероятность совпадения всех критических параметров композиции мала. Возможно, только 1 из 100 или 1 из 1000 «земных» планет будет композиционно подобна Земле. Тем не менее, имея консервативную оценку наличия в космосе около 10 в 20 степени планет, подобных Земле по радиусу, массе и орбите, мы понимаем, что миров, таких как планета Земля, может быть бесчисленно много.

И эта мысль может немножко жутковатой. Наткнуться в итоге на планету, которая будет выглядеть точь-в-точь как планета Земля, это все равно что случайно обнаружить в толпе своего близнеца.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: