Новий клас придатних для життя екзопланет є значним кроком вперед у пошуках життя

Новий клас екзопланет, абсолютно відмінний від нашої групи, але який міг би підтримувати життя, був виявлений астрономами, що могло б значно прискорити пошук життя поза нашою Сонячною системою.

У пошуках життя в іншому місці астрономи в основному шукали планети однакових розмірів, маси, температури та складу земної атмосфери. Однак астрономи з Кембриджського університету вважають, що є більш перспективні можливості.

Дослідники виділили новий клас придатних для життя планет, які отримали назву «планети Гіцеан» – гарячі планети, охоплені океанами та багатою воднем атмосферою, – які є більш численними та помітними, ніж планети, подібні до Землі.

Дослідники говорять про результати, опубліковані в Астрофізичний журнал, може означати, що виявлення життєво важливих відбитків пальців життя поза нашою Сонячною системою протягом найближчих двох -трьох років є реальною можливістю.

“Гессенські планети відкривають абсолютно новий шлях у нашому пошуку життя в інших місцях”, – сказав доктор Ніко Мадхусудан з Кембриджського інституту астрономії, який керував дослідженням.

Багато з основних кандидатів у Гісані, визначених дослідниками, більші і гарячіші за Землю, але все ще мають великі властивості океану, які можуть підтримувати великі океани. життя мікробів Подібні до тих, що зустрічаються в деяких із найекстремальніших водних середовищ на Землі.

Ці планети також дозволяють створити набагато ширшу зону для проживання або “зону золотошляхів” порівняно з планетами, схожими на Землю. Це означає, що вони все ще можуть підтримувати життя, незважаючи на те, що вони перебувають поза межами діапазону, в якому планета, подібна до Землі, повинна існувати, щоб бути придатною для життя.

Тисячі позасонячних планет були відкриті з часу відкриття першої екзопланети майже 30 років тому. Переважна більшість планет має розміри між Землею та Нептуном і їх часто називають “супер-Землями” або “міні-Нептунами”: це можуть бути переважно скелясті планети або крижані гіганти з багатою воднем атмосферою або щось середнє.

Більшість маленьких Нептунів більше, ніж у 1,6 рази більше Землі: вони менші за Нептун, але занадто великі, щоб мати скелясте надр, подібне до Землі. Попередні дослідження таких планет показали, що тиск і температура в їхній атмосфері, багатій воднем, будуть занадто високими, щоб підтримувати життя.

Однак нещодавнє дослідження, проведене командою Мадхусудана над мініатюрним Нептуном K2-18b, показало, що за певних умов ці планети можуть підтримувати життя. Результат привів до детального дослідження всього спектру характеристик планет і зірок, для яких ці умови можливі, які екзопланети можуть відповідати цим умовам і чи можна спостерігати їх життєві підписи.

Дослідження привело дослідників до визначення нового класу планет-планет Гіцей, з масивними океанами на всій планеті в атмосфері, багатій воднем. Планети Гіцеану можуть бути в 2,6 рази більшими за Землю і мати атмосферну температуру близько 200 ° C, але умови океану можуть бути подібними до тих, що породжують життя мікробів у океанах Землі. Ці планети також включають поступово закриті світи Гіцея, які можуть бути придатними для проживання лише з їхніх вічних нічних боків, і “холодні” світи Гіцея, які отримують мало випромінювання від своїх зірок.

Планети такого розміру домінують у групі відомих екзопланет, хоча вони не вивчені майже так детально, як надземлі. Можливо, що світи Гікея дуже поширені, а це означає, що найбільш перспективні місця для пошуку життя в інших місцях галактики, можливо, ховалися на очах.

Однак одного розміру недостатньо для підтвердження того, чи є планета гіцейського типу: для підтвердження потрібні інші аспекти, такі як маса, температура та атмосферні властивості.

Намагаючись визначити умови на планеті, що знаходиться за декілька світлових років від нас, астрономам спочатку потрібно визначити, чи знаходиться планета Житловий район Потім зі своєї зірки знайдіть молекулярні підписи, щоб визначити атмосферну та внутрішню структуру планети, яка контролює умови поверхні, наявність Світового океану та можливість життя.

Астрономи також шукають біометричні відбитки пальців, які могли б вказувати на можливість життя. Найчастіше це кисень, озон, метан і оксид азоту, всі вони присутні на Землі. Існує також ряд інших біомаркерів, таких як метилхлорид та диметилсульфід, яких на Землі менше, але вони можуть бути перспективними показниками життя на планетах з атмосферою, багатою воднем, де кисню або озону може бути недостатньо.

“По суті, коли ми шукали ці різні молекулярні підписи, ми зосередилися на планетах, подібних до Землі, що є розумним місцем для початку”,-сказав Мадхусудан. “Але ми вважаємо, що планети Гікеана мають більші шанси знайти набагато більше біометричних відбитків пальців”.

“Цікаво, що існують умови для проживання на планетах, настільки відмінних від Землі”,-сказала співавтор Анжалі Паєт, також з Кембриджу.

Мадхусудхан та його команда виявили, що ряд наземних біомаркерів, які, за прогнозами, будуть присутні в атмосфері Гіцею, буде легко виявити за допомогою спектроскопічних спостережень найближчим часом. Великі розміри, висока температура та багата воднем атмосфера планет Гікеан роблять їх атмосферні ознаки більш помітними, ніж у планет, схожих на Землю.

Команда Кембриджу виявила велику вибірку потенційних світів Гісана, які є головними кандидатами для детального вивчення за допомогою телескопів наступного покоління, таких як космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST), який планується запустити наприкінці цього року. ці планет Усі зірки червоного карлика обертаються між 35-150 світловими роками: близько до астрономічних стандартів. Плановані спостереження JWST над перспективним кандидатом, K2-18b, можуть призвести до відкриття однієї або декількох молекул біопідпису.

“Відкриття біометричного відбитка пальця змінить наше уявлення про життя у Всесвіті”, – сказав Мадхусудан. “Ми повинні бути відкритими щодо того, де ми очікуємо знайти життя і яку форму це життя може прийняти, оскільки природа продовжує дивувати нас часто немислимими способами”.