Каменистая? Пригодная для жилья? Оцениваем величину галактики

Концепция художника о том, как скалистые, потенциально обитаемые миры в других местах нашей галактики могут появиться. Данные, собранные телескопами в космосе и на земле, говорят о том, что маленькие, скалистые планеты являются похожими.
Credits: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)

Планеты, обнаруженные в галактике Млечный Путь, - это пестрое множество различного типа космических тел: горячие Юпитеры, газовые гиганты, маленькие, скалистые миры и таинственные планеты, по размеру большие, чем Земля, и меньшие, чем Нептун. Так как мы готовимся открыть ещё тысячи планет, мы продрлжаем поиски, чтобы доказать существование жизни и мира, подобного нашему.

И поскольку наши космические телескопы и другие инструменты становятся все более чувствительными, мы начинаем с нуля.

До сих пор открытия вызывают удивление и любопытство у ученых и общественности. Мы нашли скалистые планеты в диапазоне размеров Земли, на расстоянии от их родительских звезд, которое позволяет удержать жидкую воду. Хотя эти характеристики не гарантируют обитаемый мир - мы пока не можем сказать, действительно ли эти планеты обладают атмосферой или океанами. Они могут только помочь нам двигаться в правильном направлении.

Будущие космические телескопы смогут анализировать свет с некоторых из этих планет, искать воду или смесь газов, которые напоминают нашу собственную атмосферу. Мы получим лучшее понимание температуры на поверхности. Поскольку мы продолжаем искать наличие признаков жизни, мы будем приближаться к этой цели.

Среди наиболее важных факторов в формировании и развитии обитаемой планеты является характер ее родительской звезды. Масса, размер и возраст звезды определяют расстояние и протяженность своей «пригодной для жилья зоны» - область вокруг звезды, где температура потенциально позволяет сформировать жидкую воду на поверхности планеты.

Звездное отображение Галактики

Спутник «Гайя» Европейского космического агентства, запущенный в 2013 году, становится одним из крупнейших звездных картографов в истории. Он полагается на набор высокоточных инструментов для измерения яркости звезды, расстояния и состава. Цель - создать трехмерную карту нашей галактики Млечный Путь. На сегодняшний день диаграмма включает позиции около 1,7 миллиарда звезд с расстояниями около 1,3 миллиарда.

Это вызвало переоценку звездных размеров, чтобы узнать, могут ли они быть больше, меньше, более тусклыми или яркими, чем думали ученые.

Оказывается, многие из звезд оказались более яркими  и больше, чем показали предыдущие исследования. Для команды, управляющей взрывом находок планеты из космического телескопа NASA Kepler, начиная с 2009 года, это также означает изменение размеров планет на орбите вокруг них.

Если звезда ярче, чем мы думали, она часто оказывается  и больше, чем мы предполагали. Планета на орбите вокруг нее, измеренная пропорционально транзитным методом, также должна быть больше.

Это означает, что некоторые из планет, которые, как считается, имеют размер и температуру, похожие на Землю, действительно больше и, как правило, более горячие.

«Гайя улучшила дистанции и повысила точность измерений яркости звезды и размера планеты», - сказал Эрик Мамайек, заместитель главного редактора программы NASA по исследованию экзопланет. «Эта проблема всегда была - насколько хорошо мы понимаем звезду? Это просто еще одна глава этой текущей истории».

Последние научные данные космического зонда Гайи также побуждают к переоценке наиболее перспективных планет для жизни, обнаруженных обсерваториями по всему миру, а также космических инструментов, таких как Kepler NASA. Поскольку ученые скрывают как наблюдения, так и определения того, что мы считаем потенциально обитаемым миром, лучшие данные приближают нас к нахождению такой планеты и, возможно, так же важно, как найти место нашей собственной планеты среди них.

Из 3700 экзопланет (планет вокруг других звезд), подтвержденных учеными, около 2,600 были обнаружены космическим телескопом Кеплера. Кеплер охотится за крошечным затмением или погружается в звездный свет, когда планета пересекает лицевую сторону своей звезды.

Самый последний анализ открытий Кеплера показывает, что от 20 до 50 процентов звезд в небе, вероятно, имеют небольшие потенциально скалистые планеты в их обитаемых зонах. Наша первоначальная оценка планет земной зоны околоземного размера с космических аппаратов Кеплера по состоянию на 19 июня 2017 года составила 30. Предварительный анализ новых данных как на тех экзопланетах, так и на их звездах-хозяевах показывает, что число, вероятно, меньше - возможно от 2 до 12.

Требуется гораздо больше данных, включая лучшее понимание того, как размер планеты соотносится с ее составом.

«Мы все еще пытаемся выяснить, насколько максимально может быть велика планета, и все еще оставаться скалистой», - сказала Джесси Дотсон, астрофизик из Исследовательского центра NASA Ames в Силиконовой долине Калифорнии. Она также является научным руководителем проекта для текущей, расширенной миссии Кеплера, известной как K2.

На первый взгляд, последний анализ может показаться разочаровывающим: меньше каменистых, потенциально обитаемых миров среди тысяч экзопланет, найденных на данный момент. Но это не меняет одно из самых удивительных результатов после более чем 20-летнего наблюдения: планеты в обитаемой зоне являются похожими.

Более подробные данные о этих далеких планетах означают более точный демографический портрет вселенной планет - и более тонкое понимание их состава, возможных атмосфер и жизненного потенциала.

Это должно дать нам более прочную основу для предстоящего потока открытий экзопланет TESS и будущих телескопов. Это приближает нас к поиску перспективной планеты среди звёздных галактик.

«Это захватывающая часть науки, - сказал Дотсон. «Так часто, нас действительно изображают так: «Теперь мы знаем эту историю». Но у меня есть теория: Ученые любят это, когда мы ничего не знаем. Это охота, и такая захватывающая».

Источник: NASA