Новые исследования показывают количество пригодных для жизни планет в нашей галактике

С тех пор, как астрономы подтвердили присутствие планет за пределами нашей солнечной системы, называемых экзопланетами, человечество задавалось вопросом, сколько из них может иметь жизнь. Теперь мы на один шаг ближе к ответу. Согласно новому исследованию, основанному на данных космического телескопа Кеплера, по поиску планет, около половины звезд, близких по температуре к нашему Солнцу, могут обладать скалистой планету, содержащую жидкую воду на своей поверхности.

В нашей галактике находится, по крайней мере, около 300 миллионов потенциально обитаемых миров, что основано даже на самой консервативной интерпретации результатов исследования, которое будет опубликовано в The Astronomical Journal. Некоторые из этих экзопланет могут даже быть нашими межзвездными соседями: по крайней мере, четыре из них потенциально находятся в пределах 30 световых лет от нашего Солнца, а самые близкие из них могут находиться не более чем в 20 световых годах от нас. Это минимальное количество таких планет, основанное на самой консервативной оценке, согласно которой такие миры находятся в 7% звезд, подобных Солнцу. Однако их может быть намного больше.

Это исследование помогает нам понять, что на этих планетах есть элементы, поддерживающие жизнь. Это важная часть астробиологии, изучения происхождения жизни и будущего нашей Вселенной.

Авторы исследования — ученые NASA, которые работали над миссией Кеплера при участии коллег со всего мира. NASA вывело космический телескоп с эксплуатации в 2018 году после того, как в нем закончилось топливо. Девять лет наблюдений телескопа показали, что в нашей Галактике миллиарды планет.

Чтобы рассчитать частоту появления обитаемых миров, команда исследовала экзопланеты с радиусом от 0,5 до 1,5 раз больше, чем у Земли, среди планет, которые, скорее всего, являются каменистыми. Они также сосредоточились на звездах, похожих на наше Солнце по возрасту и температуре, плюс-минус до 1500 градусов по Фаренгейту.

Это широкий спектр различных звезд, каждая из которых обладает своими особыми свойствами, влияющими на то, способны ли скалистые планеты на ее орбите поддерживать жидкую воду. Эти сложности отчасти объясняют, почему так сложно подсчитать, сколько потенциально обитаемых планет существует, особенно когда даже наши самые мощные телескопы едва могут обнаружить эти маленькие планеты. Вот почему исследовательская группа решила применить столь сложный подход.

Источник: NASA Ames

На этой иллюстрации изображено одно возможное появление планеты Kepler-452b, первого мира размером с Землю, обнаруженного в обитаемой зоне звезды, похожей на наше Солнце.

Новый анализ учитывает эти отношения и дает более полное понимание того, может ли данная планета поддерживать жидкую воду и, возможно, жизнь. Такой подход стал возможен благодаря объединению окончательного набора данных Кеплера о планетных сигналах с данными о выходе энергии каждой звезды из обширного массива данных миссии Gaia Европейского космического агентства.

Gaia предоставила информацию о количестве энергии, падающей на планету от звезды-хозяина, на основе звездного потока или об общем количестве энергии, которое излучается в определенной области за определенное время. Это позволило исследователям подойти к своему анализу таким образом, чтобы признать разнообразие звезд и солнечных систем в нашей галактике.

Хотя точный эффект все еще исследуется, атмосфера планеты показывает, сколько света необходимо, чтобы жидкая вода также попала на поверхность планеты. Используя консервативную оценку влияния атмосферы, исследователи оценили частоту появления около 50%, то есть около половины звезд, подобных Солнцу, имеют скалистые планеты, способные содержать жидкую воду на своей поверхности. Альтернативное оптимистическое определение жилой зоны оценивается примерно в 75%.

Этот результат основан на долгой работе по анализу данных Кеплера и он закладывает основу для будущих наблюдений за экзопланетами, основанных на том, насколько часто мы ожидаем, что эти каменистые, потенциально обитаемые миры будут. Дальнейшие исследования продолжат уточнять скорость, информируя о вероятности обнаружения таких планет и подкрепляя планы на следующие этапы исследования экзопланет, включая будущие телескопы.

После открытия более 2800 подтвержденных планет за пределами нашей Солнечной системы данные, собранные космическим телескопом Кеплер, продолжают приносить важные новые открытия о нашем месте во Вселенной. Хотя поле зрения Кеплера покрывает только 0,25% неба, область, которую могла бы покрыть ваша рука, если бы вы подняли ее на расстоянии вытянутой руки к небу, его данные позволили ученым экстраполировать значение данных миссии для остальной части. галактика. Эта работа продолжается с TESS, нынешним телескопом НАСА для поиска планет.