Mazās pasaules vēsturiskais atklājums, kas griežas tuvējās zvaigznes dzīvojamā zonā, ir aizraujošs. Bet jūsu maisiņu iepakošana ir pārāk agra.
Dziļā vēlmē atklāt dīvainas jaunas pasaules, mēs neizbēgami cenšamies atrast svešzemju planētas, kurām ir dažas līdzības ar mūsu planētu. Tagad, neticami atklājot eksoplanetu ar sauszemes masu netālu esošās zvaigznes orbītā, kas atrodas tādā attālumā, kas nepieciešams, lai uzturētu šķidrumu uz virsmas, ir cerība, ka mums izdevās atrast “Zemi 2.0” tieši uz mūsu galaktikas sliekšņa.
Bet, steidzoties piešķirt zemu līdzību šai mazajai eksoplānai, mēs esam aizmirsuši, ka nepietiek ar pareizo atrašanās vietu un masu, lai tas izskatītos kā Zeme. Un pat ja tajā ir ūdens, tā joprojām ir ļoti dīvaina pasaule.
Jauns pētījums, ko vadīja Francijas Nacionālā zinātniskās pētniecības centra (CNRS) un Kornela universitātes zinātnieki, izveidoja datormodelācijas, lai noteiktu iespējamo mazo akmeņu pasauli, kas atklāta sarkanā pundura Proxima Centauri orbītā. Atrodas tikai 4,2 gaismas gadu attālumā no Zemes , tā sauktais Proxima b atklāja ESO La Silla observatorija Čīlē un Pale Red Dot astronomi, kas augustā izraisīja vispārējus nemierus.
Mērot mazās Proxima Centauri svārstības, teleskops nevarēja tikai izskaidrot eksoplaneta masu, bet arī varēja aprēķināt tā orbitālo periodu. Ar šo informāciju zinātnieki saprata, ka pasaule rotē ap sarkanu punduri, kas atrodas zvaigznes “apdzīvojamā zonā”. Zvaigznes apdzīvojamā zona ir orbītas rotācijas attālums no planētas, kas ir pietiekams (ne pārāk karsts un ne pārāk auksts), lai uz tās virsmas paliktu šķidrs ūdens. Secinājumi ir acīmredzami: uz Zemes, kur ir ūdens, ir dzīve. Ja Proxima B ir ūdens šķidrā stāvoklī, tad var būt dzīve. Un, ja mēs skatāmies uz tālāko nākotni, tad kādu dienu būs laiks starpzvaigžņu sugām, un mēs tur izveidosim jaunu māju.
Ko mēs zinām un ko mēs nezinām
Ir svarīgi atcerēties, ka mums tagad ir ļoti maz informācijas par Proxima b. Mēs zinām, ka tā orbitālais periods ir nedaudz ilgāks par 11 dienām (jā, „gads” uz „Proxime b” ilgst tikai 11 dienas). Mēs arī zinām, ka tās orbītā atrodas zvaigžņu apdzīvojamā zona. Turklāt ir zināms arī aptuvenais svars. Bet mēs nezinām, vai tur ir atmosfēra, kā arī tā fiziskais lielums. Un, ja mums nav datu par fizisko lielumu, tad mēs nevarēsim aprēķināt tā vidējo blīvumu, un tāpēc rodas neskaidrības par to, kādi materiāli ir eksoplanetā. Tādējādi, lai novērstu šo problēmu, zinātnieki veica objektu simulāciju ar 1,3 Zemes masu (aptuvenā Proxima masa b), kas rotē ap sarkano punduri, lai saprastu, kāda forma var būt.
Ja pieņemam, ka akmeņainajai pasaulei ir mazākais izmērs (94% no Zemes diametra), tad saskaņā ar planētu veidošanās modeļiem tas sastāvēs no metāla kodola, kas būs 65% no visas planētas masas. Ārējie slāņi ir akmeņaini apvalki un ļoti neliels ūdens daudzums (ja tāds ir). Šajā gadījumā Proxima b ir akmeņaina, neauglīga un sausa pasaule, kas atgādina masveida Mercury. Pēdējo reizi, kad mēs pārbaudījām dzīvsudrabu, tas neizskatījās “dzīvojams”. Bet šī ir tikai viena no iespējām. Tad pētnieki mainīja skalu uz otru galēju. Kas notiek, ja planētas fiziskais lielums tiek pārvietots maksimāli? Tas nozīmē, ka Proxima b var pārstāvēt pasauli, kuras masa ir 40% lielāka nekā zeme. Ko tad? Šeit ir vairāk interesantu.
Šajā gadījumā pasaule būtu daudz mazāk blīva, kas nozīmē, ka būtu mazāk akmens un metāla. Milzīga daļa no planētas masas sastāvēs no ūdens (ja precīzāk, tad 50%). Tā būtu īsta “ūdens pasaule” šīs izteiksmes tiešākajā nozīmē.
Kaut kur starp šiem diviem scenārijiem (blīvs un atkritumu klints vai uzpūsts ūdens pasaule) ir ļoti populārs variants - “Zeme 2.0”. Būtībā tā ir pasaule ar nelielu metāla serdi, klinšu apmetni un bagātu okeānu uz virsmas. Šis eksoplanēta kompromiss bieži tiek attēlots kā Proxima bilde, kas atgādina mūsu Zemi.
Diemžēl, tas ir tikai viens no iespējamiem scenārijiem. Tātad, pamatojoties uz šo pētījumu, mēs varam teikt, ka Proxima b nešķiet ļoti līdzīgs Zemei.
Bet vēl vairāk.
Vai dzīvotnes nav tik apdzīvojamas?
Tikai tas, ka planēta griežas ap zvaigzni tās apdzīvojamā zonā, negarantē, ka tai ir tādas pašas dzīves īpašības, kādas pastāv uz Zemes (neaizmirstiet, ka arī Mars un Venus apceļo ap Sauli mūsu apdzīvojamā zonā ) Saules sistēma).
Proxima b orbītā ir ļoti tuvu tās zvaigznei. Tās daba ir briesmīga: sarkanie punduri ir mazi un tāpēc to temperatūra ir mazāka par zvaigznēm kā Saule. Tāpēc Proxima Centauri apdzīvojamā zona ir daudz kompakta, nekā mūsu saulains. Proxima Centauri dzīvotne atrodas shaved Mercury. Ja planēta kļūst tik tuvu mūsu karstajai Saulei, tā deg. Plānai, kas orbitē Proxima Centauri, šī vieta ir oāze. Bet, ja jūs rotējat tik tuvu sarkanajam pundurim, sākat izjust dažu plūdmaiņu grūtību sekas. Viena rotējošās planētas puse nepārtraukti “skatīsies” uz zvaigzni, kas nozīmē, ka tās rotācija atbilst tās orbitālajam laikam. Viena puslode ir pastāvīgā tumsā, bet otra ir pastāvīgā gaismā. Šo situāciju sauc par „sinhrono rotāciju”.
Šajā gadījumā, iedomājieties, ka orbitālā planēta patiešām ir mācību grāmata par pasauli ar “sauszemes” kompozīciju. Tam ir dzelzs kodols, akmeņains apvalks un pietiekami daudz ūdens uz virsmas, lai radītu šķidrumu, dzīvību veicinošu okeānu. Bet šo pasauli bloķē tās zvaigznes plūdmaiņas spēki. Tas ir, tas rada dažas problēmas, vai ne?
Pieņemsim, ka planēta kaut kādā veidā joprojām ir atmosfēra (vēl vēlāk), kurā viena puslode tiek pastāvīgi apsildīta, un otrā ir iesaldēta. Tas nav ļoti labi. Daudzi modeļi mēģināja atjaunot šādas situācijas atmosfēras sarežģītos apstākļus, un lielākā daļa rezultātu nesniedz neko pozitīvu. Daži scenāriji paredz planētu viesuļvētras, kas atgādina domnas krāsni. Citi prognozē sausā tuksneša klātbūtni pusē, kas vērsta pret zvaigzni, un mūžīgo ledu tumšajā puslodē.
Zemes acs ābols?
Tomēr ir daži planētu modeļi, kas varētu dot cerību šiem neveiksmīgajiem atdarinātājiem - „otrajām zemēm”. Šādā gadījumā šīs oriģinālās planētas joprojām bloķēs to zvaigžņu plūdmaiņu spēki (tuksnesis vienā puslodes pusē un ledus otrajā), bet starp dienu un nakti būs intervāls, kad apstākļi būtu tik ideāli, lai izveidotu apļveida okeāna sloksni starp gaisma un tumsa. Un tas izskatās kā acs ābols. Citā pētījumā par bloķēto eksoplanetu atmosfēras dinamiku ir secinājums, ka var rasties situācija, kad pasaule ir izveidojusi efektīvu „kondicionētāju” - karsts gaiss no vienas puslodes tiek izplatīts visā pasaulē tādā veidā, ka ir iespējams līdzsvarot pasaules temperatūru. Taču šī iespēja nozīmē augstu berzes pakāpi starp zemāko atmosfēru un bagātīgajiem akmeņiem, klinšaino virsmu un efektīvu gaisa plūsmu augstā augstumā.
Bet galu galā triks, apsverot sauszemes eksoplānus, ir tas, ka tikai tāpēc, ka sarkaniem punduriem ir mazs izmērs, tas nenozīmē, ka tie ir paklausīgi. Faktiski, sarkanie punduri var būt diezgan vardarbīgi, bieži vien izplūstot ar spēcīgām zibspuldzēm, pārplūstot visas tuvumā esošās planētas ar jonizējošo starojumu. Šīs radiācijas, kā arī neizbēgami spēcīgie zvaigžņu vēji, var ietekmēt jebkuru atmosfēru, attālinot to pēc iespējas tālāk no mūsu hipotētiskās augošās pasaules, Zeme 2.0. Bez atmosfēras zem šīs virsmas atradīsies tikai attālināti apdzīvota vieta, iespējams, zemūdens zemē, ko aizsargā ledus garoza (piemēram, Jupitera Eiropa).
Bet (tāpat kā Zeme), ja šīm planētām ir spēcīga globālā magnetosfēra, tad tās spēs atspoguļot vissliktākās zvaigznes vētras un atmosfērā ir iespēja veidoties. Kas zina
Tikai sākums
Lai gan ir daudz problēmu, atrodot „Earth 2.0”, mēs tikai sākam meklēšanu. Sarkanais punduris ir tas, ka ir nepieciešams radīt vislabvēlīgākos apstākļus piemērotas dzīves vides saglabāšanai. Vai Proxima b ir neslīpēts dimants? Tagad mums nav iespējas atbildēt uz šo jautājumu. Iespējams, ka ar NASA James Webb kosmosa teleskopu 2018. gadā, mēs varējām izvilkt atmosfēras spektroskopisko nospiedumu. Bet, iespējams, viņam nebūs šādu iespēju. Tāpēc mēs varam tikai nosūtīt zondi, kas apstiprinātu, ka Proxima b varētu būt apdzīvojama planēta.
