Jesmo li zaista sami u svemiru? Čovječanstvo je zbunjivalo ovo pitanje vekovima. Ne tako davno se vjerovalo da je Zemlja jedina planeta u svemiru na kojoj postoji život, ali sada naučnici više nisu tako čvrsto uvjereni u to.

Nove tehnologije za spektrometrijsko mjerenje radijalne brzine zvijezda omogućile su naučnicima da pogledaju daleko izvan granica našeg Sunčevog sistema, a dobijeni podaci potvrdili su njihova mišljenja da Zemlja nije ni približno jedinstvena kao što se mislilo. Prema najnovijim procjenama NASA-e, unutar Mliječnog puta postoji najmanje 200 milijardi zvijezda, a najmanje 10 do 20% njih mogu biti naseljivi svjetovi.

Kada su egzoplanete prvi put otkrivene?

Prve pretpostavke o postojanju zemaljskih tijela koja se okreću oko drugih nebeskih tijela iznijeli su srednjovjekovni naučnici Kopernik i Đordano Bruno. Ali sve do 1995. zvanična nauka je postojanje egzoplaneta sličnih Zemlji smatrala čistom spekulacijom. Sada su naučnici postali uvjereni da skoro svaka zvijezda ima jednu ili više planeta, a to su stotine miliona potencijalno nastanjivih svjetova samo u našoj galaksiji.

Nažalost, tehnologije detekcije egzoplaneta su danas u povojima, ali NASA se nada da će napraviti veliki napredak u narednoj deceniji. Izgradnja moćnih orbitalnih teleskopa trebala bi povećati znanje u mnogim oblastima astronomije, a prvenstveno u potrazi za naseljivim svjetovima.

Šta su egzoplanete i koje vrste egzoplaneta postoje?

Egzoplaneta je svaka planeta koja se nalazi izvan Sunčevog sistema. Mogu imati širok raspon veličina i sastava - od malih stjenovitih planeta do ogromnih plinovitih divova. Ukupno 3.583 egzoplaneta je sada otkriveno u 2.688 planetarnih sistema. Postoje različiti načini za klasifikaciju egzoplaneta, ali prema NASA standardu one se dijele na sljedeće tipove

Exo Earth. To su zemaljske planete koje imaju masu, sastav, radijus, atmosferu i orbitu slične našoj u zoni za stanovanje svojih zvijezda. Uglavnom se sastoje od teških elemenata kao što su silikatne stijene i metali. Sadrže metalno jezgro, silikatni omotač i koru. Također imaju dovoljno magnetnog polja da očuvaju atmosferu i zaštite površinu od viška zračenja i zvjezdanih vjetrova. Stoga se među prvim kandidatima za ulogu nove domovine zemljana razmatraju upravo takve egzoplanete koje su po svim osnovnim parametrima slične Zemlji.

Super-Zemlje. To su planete sa masom od 1-10 Zemljinih masa. Ovaj izraz ne stavlja naglasak na nastanjivost i površinske uslove nebeskog tijela. Označava sve nove egzoplanete čija masa premašuje Zemljinu, ali ne dopire do plinovitih divova. Mogu biti ili potpuno neprikladni za stanovanje ili imati sve uslove za život.

Planete okeana i pustinjske planete. To su egzoplanete koje su ili 100% prekrivene tekućom vodom, ili su, obrnuto, apsolutno suha pustinja bez i najmanjeg traga vode u bilo kojem obliku.

Naučnici vjeruju da su šanse da život nastane u vodenim svjetovima koji se nalaze u stabilnoj orbiti prilično velike. Pustinjske planete su, zauzvrat, apsolutno mrtve i teško da mogu poslužiti kao novo utočište za ljude u budućnosti.

Gasni giganti. Plinoviti divovi su sve planete sa masama 10 puta većim od Zemljine i sastavom koji se sastoji od malog kamenog jezgra okruženog vodonikom i helijumom. Gotovo sve otkrivene egzoplanete otkrivene od samog početka su plinoviti divovi, jer ih je mnogo lakše otkriti nego male, kamenite planete slične Zemlji.

Hot Jupiters. To su plinoviti divovi koji kruže veoma blizu svoje zvijezde. Ovo je neka vrsta visokotemperaturne verzije običnog plinskog diva.

U početku su bili potpuno iznenađenje za naučnike, jer se takva tijela mogu formirati samo na znatnoj udaljenosti od zvijezde, gdje se vodonikova jedinjenja mogu smrznuti u čvrste komade leda. Kasnije se pokazalo da su vrući Jupiteri obični plinoviti divovi koji migriraju prema centru svog Sunčevog sistema nakon što su zarobljeni gravitacijom njihove zvijezde.

Nomadske planete. Planete bez zvijezde, koje slobodno plutaju po cijeloj galaksiji. Naučnici procjenjuju da je broj odmetnutih planeta u našoj galaksiji veoma velik i iznosi stotine milijardi, ali ih je teško otkriti. Šanse da bi takva planeta mogla da podrži život su veoma male. Osim toga, mogu predstavljati opasnost za druge gostoljubivije svjetove.

Postoje i hipotetički tipovi planeta, kao što su htonske i pulsarne planete. Prvi su bivši plinoviti divovi, izgorjeli do točke potpunog gubitka plinske ljuske, a drugi su mrtva nebeska tijela koja kruže oko pulsara.

Prve proučavane egzoplanete koje su pogodne za život

Kepler-62 f

Prema mnogim naučnicima, ova planeta je jedna od najsličnijih Zemlji. Ona je 1,4 puta veća od Zemlje i pripada klasi toplih super-Zemlja. Njegovo sunce je jedan narandžasti patuljak u sazvežđu Lira Kepler-62, star 4 do 7 milijardi godina. Vjeruje se da postoji velika vjerovatnoća tečne vode i atmosfere u kojoj dominira ugljični dioksid, zbog čega se planeta nalazi na listi ciljeva SETI. Jedina negativna je udaljenost. Kepler-62 f se nalazi 1200 svjetlosnih godina od nas, pa ga u dogledno vrijeme nije moguće detaljno proučavati.

Gliese 667 C c

Ako postoje egzoplanete pogodne za život, onda će Gliese 667 C c definitivno biti na ovoj listi. Njegove prednosti su temperaturni režim, 90% sličan onom na Zemlji, prisustvo prilično guste atmosfere sa visokim sadržajem CO2 i relativna blizina Zemlji (22 svjetlosne godine). Glavnim nedostatkom može se smatrati masa koja je najmanje tri puta veća od mase Zemlje. Stoga će budući kolonisti morati postojati u povećanoj gravitaciji. Planeta kruži oko crvenog patuljka Gliese 667. Njena starost se procjenjuje na 4-7 milijardi godina, a njena masa je samo 31% mase Sunca.

Kepler-62e

Obećavajuća super-Zemlja koja kruži oko zvijezde Kepler-62. Astronomi su uvjereni da je njegova masa samo 1,6 puta veća od Zemljine, a 90% njene površine prekriveno je toplim okeanom. Prava planeta odmarališta, koja ima sve šanse da postane ugodan dom za različite vodene organizme (prema procjenama NASA-e, vjerojatnost za to je do 70-80%).

Gliese 581 g

Još jedna planeta sa kontroverznim statusom, čije postojanje se ili potvrđuje ili ponovo negira. Vjeruje se da se nalazi u blizini zvijezde Gliese 581 u sazviježđu Vage, 20,4 svjetlosne godine od Zemlje. Naučnici koji ne sumnjaju u njegovo postojanje tvrde da je jedan od najatraktivnijih po svojoj prikladnosti za stanovništvo. Crveni patuljak bi trebalo da obezbedi dovoljno toplote da ova stenovita planeta ima svoje reke, jezera i mora. Stoga su istraživanja oko Gliese 581 g još uvijek u toku.

Kepler-22b

Možda najpoznatija i dobro proučena egzoplaneta. Prema naučnicima, čak i u slučaju njihovih najgorih strahova, ova planeta će biti pogodna za relativno ugodan život. Njegov radijus je 2,4 puta veći od Zemljinog, tako da bi sila gravitacije u svakom slučaju trebala biti prihvatljiva. Takođe se pretpostavlja da postoji atmosfera sa visokim sadržajem CO2 i prisustvom velike količine vode koja pokriva sve osim polarnih ledenih kapa.

Sunce planete - Kepler-22 nalazi se između sazviježđa Labud i Lira. Po spektralnoj klasi je sličan Zemljinom suncu, a njegov poluprečnik i masa su 0,979 i 0,970 solarnih. Općenito, to je skoro kao da ste kod kuće. Istina, morat ćete letjeti prilično daleko - 619 svjetlosnih godina.

Nove egzoplanete

Najnovije otkriće astronoma je jedna zvijezda u sazviježđu Vodolija TRAPPIST-1, oko koje kruži sedam egzoplaneta. Ovaj planetarni sistem udaljen je 40 svjetlosnih godina od Zemlje i, prema jednoglasnom mišljenju NASA-inih naučnika, njegovo otkriće je veliki uspjeh. Zaista, prema preliminarnim procjenama, svih sedam egzoplaneta su po veličini slične Zemlji, a najmanje tri od njih imaju tekuću vodu na površini. Sama zvijezda je crveni patuljak čija se starost procjenjuje na oko 500 miliona godina. I iako se planete nalaze prilično blizu zvijezde, njena aktivnost je relativno niska, tako da planete vjerojatno neće biti analogi našoj Veneri.

Zašto je otkriće TRAPPIST-1 toliko važno? Naučnici navode nekoliko glavnih prednosti ovog planetarnog sistema u odnosu na druge. Prvi je mladost i stabilnost sunca. M-patuljci žive dugo, što znači da ako osoba ikada stigne tamo, garantovano će pronaći svih sedam egzoplaneta na svom mestu. Drugo je gostoprimstvo. Atmosfera tri od sedam planeta sadrži kisik, ugljični dioksid i ozon, što sugerira pouzdanu zaštitu od sunčevog zračenja. Treće, 40 svjetlosnih godina je relativno mala udaljenost. Stoga je otkriće egzoplaneta u sistemu TRAPPIST-1 zaista izuzetno važan događaj, čiji se značaj teško može precijeniti.

Proxima Centauri b je najbliža zemaljska egzoplaneta

Proxima Centauri b je najbliža egzoplaneta Zemlji (4,22 svjetlosne godine), smještena u takozvanoj nastanjivoj zoni. Ovaj faktor je veoma važan, jer se druge egzoplanete slične Zemlji nalaze desetinama i stotinama svetlosnih godina udaljene od nas. Moguće je da će prvi pokušaji ekspedicija u duboki svemir biti usmjereni u tom pravcu.

Ali nije sve tako ružičasto kao što se čini na prvi pogled. Na osnovu dostupnih NASA podataka, Proxima Centauri b je hladna, kamenita super-Zemlja koja prima ogromne količine zračenja od svoje zvijezde. Stoga se prvi ljudi koji tamo posjete teško mogu nadati gostoprimstvu. Međutim, čovječanstvo još uvijek nema efikasna sredstva za svemirska putovanja na velike udaljenosti. To daje nadu da će se do izumiranja prvih međuzvjezdanih svemirskih letjelica, nedaleko od nas pronaći nove i perspektivnije egzoplanete.

Kada će kolonizacija najbližih egzoplaneta postati moguća i koje prepreke postoje?

Otkrivanje egzoplaneta koje su 100% pogodne za stanovanje samo je pola bitke. Čak i ako se egzoplanete koje su u svakom pogledu prikladne nađu nedaleko od Zemlje (1-10 svjetlosnih godina), od njih nas još uvijek dijele tako gigantske udaljenosti da svemirske ekspedicije i dalje izgledaju potpuno nerealno.

U ovom trenutku već postoje projekti svemirskih jedrilica i termonuklearnih raketa sposobnih da napuste Sunčev sistem, međutim njihovo testiranje je naišlo na nekoliko ozbiljnih poteškoća. Glavna je niska efikasnost. Čak i ako brodovi dostignu planiranu brzinu, let do najbliže zvijezde trajat će najmanje 10 godina u jednom smjeru. Drugi je neizbježno oštećenje tijela kosmičkom prašinom pri postizanju velikih brzina. Treće su destruktivna opterećenja na ljudsko tijelo prilikom ubrzanja ili kočenja.

I to da ne spominjemo takve opasnosti kao što je rizik od izlaganja posade radijaciji tokom leta ili mogućih psihičkih problema povezanih s tako dugim boravkom u zatvorenom prostoru.

Šta možete očekivati ​​u bliskoj budućnosti?

Drugi obećavajući razvoji, kao što su fotonski motor na magnetnim monopolima, ionski motor, Bussardov motor ili motori za anihilaciju u teoriji, mogu se implementirati u narednim decenijama i mogu pružiti dovoljne performanse da smanje trajanje leta na isti Alpha Centauri ili Barnard's Star do 2-5 godina. Ali u isto vrijeme, drugi i treći problem i dalje ostaju otvoreni.

Dobra alternativa bi bilo trenutno kretanje pomoću takozvanih “crvotočina” ili warp motora, ali sve to trenutno više pripada kategoriji naučne fantastike. Mogućnost postojanja prvih danas je generalno dovedena u pitanje, a iako ovi drugi imaju teoretsko opravdanje (zahvaljujući radu fizičara Miguela Alcubierrea), niko ne može ni zamisliti kako ove principe implementirati u praksi. Stoga se, prema procjenama NASA-e, u narednom vijeku ne može ni sanjati o ekspedicijama s ljudskom posadom izvan Sunčevog sistema, a glavni program kolonizacije bit će usmjeren prema Marsu i satelitima Jupitera.

Postoji li šansa da se otkrije život na poznatim egzoplanetama? Po ovom pitanju, naučnici se ne usuđuju da prave bilo kakve precizne pretpostavke. Proučavajući tako ekstremne organizme kao što su himalajski pauci skakači, dubokomorski anelidi i đavolji crvi, razne dubokomorske bakterije, Bdelloidea rotifers ili tardigrades, biolozi pokušavaju simulirati razvoj životnih oblika na drugim planetama, ali se čini da se to još uvijek kreće. slijepo. Jedino što se za sada može sa sigurnošću reći je da se ne treba bojati bilo kakvih susreta sa predstavnicima visokorazvijenih civilizacija u bliskoj budućnosti. Zaista, uprkos svim naporima, u čitavoj istoriji posmatranja nije otkriven nijedan veštački signal koji bi ukazivao na vanzemaljsku inteligenciju. To znači da vjerovatnoća ukrštanja s drugim svemirskim putnicima teži nuli.

Nauka

Naučnici su otkrili misterioznu planetu izvan našeg solarnog sistema, koji je po veličini i sastavu najsličniji Zemlji, ali na njoj prevruće za održavanje života.

Egzoplaneta je dobila ime Kepler-78b. Njegova orbita je zbunila astronome - 20% je šira, a njegova masa je 80% veća od Zemljine, uprkos činjenici da njegova gustina je ista kao i na našoj planeti.

Egzoplaneta se nalazi na udaljenosti od približno 1,5 miliona kilometara od zvezde. Kepler-78b obiđe svoju zvijezdu za oko 8,5 sati. Temperatura na planeti je približno 2.000 stepeni Celzijusa, prema naučnicima.

Otkriće je spomenuto u dvije studije (prva i druga), čiji su rezultati objavljeni u časopisu Nature.

Hvala za Kepler teleskop Astronomi su naučili o hiljadama egzoplaneta u našoj galaksiji, od kojih su mnoge iste veličine kao i naša planeta. Ove planete kruže oko zvijezda poput našeg Sunca.

Uprkos činjenici da je veličinu egzoplaneta lako izmjeriti, Bilo je prilično teško saznati njegovu masu. Masa je važan parametar, jer vam omogućava da saznate gustinu planete, a samim tim i saznate od čega se ova planeta sastoji.

Zemaljske egzoplanete

Kepler-78b je veoma interesantan zbog toga najmanja egzoplaneta, iz koje su naučnici mogli da odrede poluprečnik i masu sa velikom tačnošću.

Prema astronomskim standardima, ova planeta se može nazvati virtuelnim blizankom Zemlje.

Naučnici saznaju veličinu egzoplanete, kao i vrijeme njenog orbite oko svoje zvijezde, mjerenjem količine svjetlosti koju planeta blokira dok prolazi ispred zvijezde.

Nakon što su naučnici mjerili sjaj planete Kepler-78b tokom 4 godine u intervalima od 30 minuta, naučnici su otkrili da je sjaj zvijezde opao za 0,02% svakih 8,5 sati kako je planeta prolazila ispred svoje zvijezde.

Tajna planeta

Planet Kepler-78b otkriven je u septembru 2013. dok je kružio oko zvijezde slične našem Suncu u sazviježđu Labud, otprilike na udaljenosti 400 svjetlosnih godina od Zemlje.

Od svog lansiranja (mart 2009.), svemirski teleskop Kepler je bio u stanju da detektuje skoro 3.600 potencijalnih egzoplaneta.

Dva tima naučnika proučavala su masu i gustinu nove planete. Tim Andrewa Howarda iz Univerzitet na Havajima, izračunali su da je masa planete Kepler-78b 1,69 puta veća od mase Zemlje, dok su podaci tima Frančeska Pepea iz Univerzitet u Ženevi, pokazao je da egzoplaneta ima masu 1,86 puta veću.

Gustoća koju je prvi tim izračunao je 5,57 grama po kubnom centimetru, dok je gustina drugog tima bila 5,3 grama po kubnom centimetru.

S obzirom da svaka ekipa priznaje određene greške, to se sa sigurnošću može reći naučnici su u pravu u svojim proračunima. Vrijedi napomenuti da je gustina Zemlje 5,5 grama po kubnom centimetru. To znači da nova egzoplaneta može imati isti sastav kao Zemlja.

Nova planeta

Nova planeta kruži oko svog sunca, postepeno mu se približavajući, otprilike za 3 milijarde godina njeni dani će biti odbrojani- kolosalna gravitacija zvezde će je rastrgati na komade.

Prema astronomskim standardima, planeta će vrlo brzo postati dio zvijezde. To neće biti moguće na Kepleru-78b pronađite vanzemaljski život, zbog previsoke temperature na njegovoj površini.

Pa ipak, masa i gustina nove planete, slične onima na Zemlji, omogućavaju nam da se nadamo da negdje postoji planeta blizanac naše Zemlje koja ima slične veličine, sastav i temperaturu na svojoj površini.

Prema Drakeu Demingu iz Univerzitet u Marylandu, postojanje Keplera-78b dokazuje da, izvan našeg Sunčevog sistema, planete slične Zemljine nisu neuobičajene.

Deming nagoveštava novi NASA program pod nazivom TESS (Tranzitni satelit za istraživanje egzoplaneta). Ovo će biti svemirski teleskop koji trenutno razvija Massachusetts Institute of Technology. Tokom dvije godine, njegova misija će biti da pronađe i proučavanje nepoznatih tranzitnih egzoplaneta kruže oko sjajnih zvezda.

* Naša planeta nema konstantnu težinu. Prema naučnicima, svake godine Zemlja postaje teža za 40.000 -160.000 tona, ali uspije da izgubi oko 96.600 tona, što znači gubitak od približno 56.440 tona.

Odabrali smo za vas najzanimljivije egzoplanete otkrivene 2016. godine, a mi ćemo vam reći nešto o tome zašto su tako zanimljive. A ilustracije umjetnika pomoći će vam da zamislite kako bi ove planete mogle izgledati da proletite pored njih na svemirskom brodu Aljošenka.

Najmlađa potpuno formirana egzoplaneta
K2-33b je star samo 5-10 miliona godina. Planeta je otprilike veličine našeg Neptuna, ali je 10 puta bliža zvijezdi nego što je Merkur Suncu i kompletnu revoluciju oko nje obavi za 5 zemaljskih dana. Da bi u tako kratkom periodu postojanja bila tako blizu zvijezde, ili je morala vrlo brzo da migrira sa periferije sistema, ili je rođena na licu mjesta, što znači da se velike planete mogu rađati u blizini zvijezda i teorija migracije sa periferije nije tako jasna. (Ilustracija: NASA/JPL-Caltech.)

Planeta ubrzava zvijezdu
Hot Jupiter HATS-18 je još bliži svojoj zvijezdi: tamo godina traje manje od zemaljskog dana. Zahvaljujući ovoj blizini, kao i velikoj masi (dvostruko teža od Jupitera), planeta ubrzava rotaciju zvijezde koristeći plimne sile!

Preživjela egzoplaneta
Sile plime također djeluju destruktivno. Uzmimo, na primjer, džinovsku planetu K2-39b: ona je 50 puta teža i 8 puta veća od Zemlje, ali se okreće oko podgiganta (naše Sunce će postati sličan div do kraja svog života) i vrlo je blizu -godina traje samo 4,6 zemaljskih dana. Prema proračunima, ova planeta je odavno trebalo da propadne od plimnog uticaja zvezde! Naučnici joj daju ne više od 150 miliona godina života. Takvi "preživjeli" su vrlo rijetki među velikim zvijezdama. (Ilustracija: Vincent Van Eylen / Univerzitet Arhus.)

Planeta sa najširom orbitom
2MASS J2126-8140 otkriven je 2008. godine i smatralo se da je to usamljena slobodno lutajuća planeta ili hladni smeđi patuljak. Sada je postalo jasno da, prvo, njegova masa premašuje Jupiter ne više od 15 puta (to jest, vjerovatnije je to planeta), a drugo, crveni patuljak TYC9486-927-1 leti u istom smjeru s njim , oba objekta se nalaze na udaljenosti od 104 svjetlosne godine. Ispostavilo se da je ovo sistem, a ako je tako, onda planeta 2MASS J2126 hoda u najudaljenijoj orbiti poznatoj nauci - trilion kilometara do zvijezde! Godina na ovoj planeti traje oko 900 hiljada zemaljskih godina. Nije sasvim jasno kako takav sistem uopće može postojati. (Ilustracija: Univerzitet Hertfordshire / Neil James Cook.)

Neobjašnjivo gusta planeta
Planeta EPIC212521166 b je 2,6 puta veća u prečniku od Zemlje, ali jedan i po puta manja od Neptuna, dok je njena masa veća od mase Neptuna i Urana. Shodno tome, njegova gustina je veća, a gravitacija jača nego na bilo kojoj planeti Sunčevog sistema. Ovo je vrlo neobično i postavlja niz pitanja o njegovom sastavu. Vjerovatno je izuzetno siromašna lakim elementima vodonikom i helijumom, a sa jezgrom teških elemenata može biti pola vode. Astronomi ne razumiju kako je takva planeta mogla nastati. (Ilustracija: Hugh Osborn.)

Najveći Tatooine
Već je poznato da više od deset planeta kruži oko dvije zvijezde odjednom (tzv. Tatooines), ali svježi Kepler-1647b je najveći od njih i sa najdužom godinom (1100 naših dana). Nalazi se 3.700 svjetlosnih godina dalje u sazviježđu Labud, svjetiljke su mu slične Suncu, samo je jedno malo veće, drugo nešto manje, a sama planeta ima masu i veličinu Jupitera. Zanimljivo je da se nalazi unutar naseljive zone, međutim, s obzirom da je plinski gigant, malo je vjerovatno da na njemu ima života. Ali ako odjednom ima velike satelite, zašto onda ne bi bilo života? (Ilustracija: Lynette Cook.)

Planeta sa trostrukim zalaskom sunca i bijelim noćima
Planeta HD 131399 Ab, koja se nalazi 340 svjetlosnih godina od Zemlje u sazviježđu Kentaur, ima tri sunca odjednom! Ali se okreće oko jednog od njih, i to u najširoj orbiti poznatoj u sistemima sa više zvijezda: dvostruko je udaljeniji od zvijezde nego što je Pluton od Sunca, a godina tamo traje 550 zemaljskih godina. Većinu ovog vremena svjetiljke su vidljive blizu jedna drugoj, a svaki dan se posmatraju trostruki zalasci i izlasci sunca. Ali otprilike jednu četvrtinu godine (oko 140 zemaljskih godina), izlazak jedne zvijezde poklapa se sa zalaskom druge, i kao rezultat toga, planeta je svijetla cijelo vrijeme. (Ilustracija: ESO.)

Tri egzoplanete nalik Zemlji odjednom
otkriven u ultra-hladnom patuljku TRAPPIST-1, veličine Jupitera. Sistem se nalazi na samo 40 svjetlosnih godina u sazviježđu Vodolije. Istina, sve tri planete su izvan naseljive zone, preblizu zvijezdi. Iako je zvijezda mutna i hladna, na planetama je i dalje vruće, barem na strani koja je okrenuta prema zvijezdi (a svi je uvijek gledaju s iste strane). Međutim, astronomi ne isključuju da mogu postojati područja sa temperaturom ispod 126 °C, u kojima postoji voda u tečnom stanju i, eventualno, neka vrsta života. (Ilustracija: ESO/M. Kornmesser.)

Najbliža egzoplaneta
Najvažnija egzoplaneta u istoriji astronomije, Proxima b, otkrivena je 2016. Pogledajte divan pogled koji pruža na svoju majku zvijezdu Proksimu Centauri i nekoliko njenih pratilaca. Najčudnije je to što je ovaj sistem najbliži Suncu i Zemlji, nalazi se na udaljenosti od samo 4,23 svjetlosne godine od nas, iako je i ovo mnogo. Planeta je slična Zemlji, nalazi se u naseljivoj zoni svoje zvijezde, a moguće je čak i da tamošnji uslovi i klima

Možemo izgubiti iz broja koliko smo puta čuli frazu da su “naučnici pronašli prvu egzoplanetu istinski nalik Zemlji”. Astronomi su do danas uspjeli utvrditi prisustvo više od 2.000 različitih egzoplaneta, pa nije iznenađujuće da među njima ima i onih koje su u ovom ili onom stepenu zapravo slične Zemlji. Međutim, koliko bi ovih egzoplaneta sličnih Zemlji moglo biti nastanjeno?

Slične izjave su nekada davale u vezi sa Tau Ceti e i Keplerom 186f, koji su također kršteni kao Zemljini blizanci. Međutim, ove egzoplanete se ni po čemu ne ističu i nisu nimalo slične Zemlji, kako bismo željeli.

Jedan od načina da se utvrdi koliko bi planeta mogla biti nastanjiva je pomoću nečega što se zove Indeks sličnosti Zemlje (ESI). Ovaj indikator se izračunava na osnovu podataka o radijusu egzoplanete, njenoj gustoći, površinskoj temperaturi i podacima o paraboličnoj brzini - minimalnoj brzini koja se mora dati objektu da bi savladao gravitaciono privlačenje određenog nebeskog tijela. Indeks sličnosti sa Zemljom kreće se od 0 do 1, a svaka planeta s indeksom većim od 0,8 može se smatrati "sličnom Zemlji". U našem Sunčevom sistemu, na primjer, Mars ima ESI od 0,64 (isto kao egzoplanet Kepler 186f), dok Venera ima ESI od 0,78 (isto kao i Tau Ceti e).

U nastavku ćemo pogledati pet planeta koje najbolje odgovaraju opisu "Zemlje blizanca" na osnovu njihovih ESI rezultata.

Egzoplaneta Kepler 438b ima najveći ESI indeks među svim trenutno poznatim egzoplanetima. To je 0,88. Otkrivena 2015. godine, planeta kruži oko zvijezde crvenog patuljka (mnogo manja i hladnija od našeg Sunca) i ima radijus samo 12 posto veći od Zemljinog. Sama zvijezda se nalazi otprilike 470 svjetlosnih godina od Zemlje. Planeta završi punu revoluciju za 35 dana. Nalazi se u naseljivoj zoni – prostoru unutar svog sistema u kojem nije prevruće, a u isto vrijeme nije previše hladno da bi podržalo prisustvo tekuće vode na površini planete.

Kao i kod drugih otkrivenih egzoplaneta koje kruže oko malih zvijezda, masa ove egzoplanete nije proučavana. Međutim, ako ova planeta ima kamenitu površinu, tada njena masa može biti samo 1,4 puta veća od Zemljine, a temperatura na površini varira od 0 do 60 stepeni Celzijusa. Kako god bilo, ESI indeks nije ultimativna metoda za određivanje nastanjivosti planeta. Naučnici su nedavno izvršili zapažanja i otkrili da matična zvijezda planete, Kepler 438b, redovno doživljava vrlo moćne emisije radijacije, što bi na kraju moglo učiniti ovu planetu potpuno nenastanjivom.

ESI indeks planete Gliese 667Cc je 0,85. Planeta je otkrivena 2011. On kruži oko crvenog patuljka Gliese 667 u trostrukom zvjezdanom sistemu koji se nalazi "samo" 24 svjetlosne godine od Zemlje. Egzoplaneta je otkrivena zahvaljujući mjerenju radijalnih brzina, uslijed čega su naučnici otkrili da se u kretanju zvijezde javljaju neke fluktuacije uzrokovane gravitacijskim utjecajem planete koja se nalazi u njenoj blizini.

Približna masa egzoplanete je 3,8 puta veća od mase Zemlje, ali naučnici nemaju pojma koliko je Gliese 667Cc velik. To se ne može utvrditi jer planeta ne prolazi ispred zvijezde, što bi omogućilo da se izračuna njen polumjer. Orbitalni period Gliese 667Cc je 28 dana. Nalazi se u naseljivoj zoni svoje hladne zvijezde, što zauzvrat omogućava naučnicima da pretpostave da je temperatura na njegovoj površini oko 5 stepeni Celzijusa.

Kepler 442b

Planeta Kepler 442b, poluprečnika 1,3 puta većeg od Zemljinog i ESI od 0,84, otkrivena je 2015. Kruži oko zvijezde koja je hladnija od Sunca i udaljena je oko 1.100 svjetlosnih godina. Njegov orbitalni period je 112 dana, što sugerira da se nalazi u zoni svoje zvijezde koja je pogodna za život. Međutim, temperature na površini planete mogu pasti do -40 stepeni Celzijusa. Poređenja radi, temperatura na polovima Marsa zimi može pasti do -125 stepeni. Opet, masa ove egzoplanete je nepoznata. Ali ako ima kamenitu površinu, onda njegova masa može biti 2,3 puta veća od mase Zemlje.

Dvije planete sa ESI indeksima od 0,83 i 0,67, respektivno, otkrivene su svemirskim teleskopom Kepler 2013. godine kada su prošle nasuprot zvijezde domaćina. Sama zvijezda se nalazi oko 1200 svjetlosnih godina od nas i nešto je hladnija od Sunca. Sa planetarnim radijusima 1,6 puta i 1,4 puta Zemljinim, njihovi orbitalni periodi su 122 odnosno 267 dana, što sugeriše da su oba u zoni pogodnoj za život.

Kao i većina drugih planeta otkrivenih teleskopom Kepler, masa ovih egzoplaneta ostaje nepoznata, ali naučnici procjenjuju da je u oba slučaja oko 30 puta veća od Zemlje. Temperatura svake od planeta može podržati prisustvo vode u tečnom obliku. Istina, sve će zavisiti od sastava atmosfere koju imaju.

Kepler 452b, sa ESI od 0,84, otkriven je 2015. godine i bio je prvi potencijalni planet sličan Zemlji pronađen u zoni pogodnoj za život koja kruži oko zvijezde slične našem Suncu. Radijus planete je otprilike 1,6 puta veći od poluprečnika Zemlje. Planeta završi punu revoluciju oko svoje matične zvijezde, koja se nalazi otprilike 1.400 svjetlosnih godina od nas, za 385 dana. Budući da je zvijezda predaleko i njena svjetlost nije jako sjajna, naučnici ne mogu izmjeriti gravitacijski uticaj Keplera 452b i, kao rezultat, odrediti masu planete. Postoji samo pretpostavka prema kojoj je masa egzoplaneta otprilike 5 puta veća od mase Zemlje. Istovremeno, temperatura na njegovoj površini, prema grubim procjenama, može varirati od -20 do +10 stepeni Celzijusa.

Iz svega ovoga proizilazi da čak i planete koje su najsličnije Zemlji, ovisno o aktivnosti njihovih zvijezda domaćina, koje se mogu jako razlikovati od Sunca, možda neće moći održati život. Druge planete, zauzvrat, imaju izuzetno različite veličine i površinske temperature od Zemljine. Međutim, s obzirom na pojačanu aktivnost posljednjih godina u potrazi za novim egzoplanetima, ne možemo isključiti mogućnost da ćemo među pronađenima ipak naići na planet s masom, veličinom, orbitom sličnom Zemlji i zvijezdu nalik Suncu oko koje se orbite.

Još nije jasno da li nova egzoplaneta ima atmosferu. Budući da je Proxima Centauri relativno aktivna zvijezda, Proxima b prima 400 puta više rendgenskog zračenja od onoga što imamo na Zemlji, a to može uzrokovati da atmosfera pobjegne.

Ali Ansgar Reiners sa Univerziteta u Getingenu u Nemačkoj kaže da sve zavisi od toga kako i kada je egzoplaneta nastala. Možda se formirao dalje, gdje je bila prisutna voda, a zatim migrirao bliže svojoj zvijezdi, ili je možda prvobitno nastao blizu Proksime Centauri. U prvom scenariju je vjerovatnije prisustvo atmosfere.

„Postoje mnogi modeli i simulacije koje daju širok spektar rezultata, uključujući moguću atmosferu i vodu“, kaže Reiners. “Još nemamo ni najmanju ideju, ali postojanje atmosfere je definitivno moguće.” Ovo bi bio jak argument za moguće prisustvo života na planeti. A relativna blizina našeg solarnog sistema čini robotsko istraživanje mogućim unutar jedne generacije.

„Životni vek Proksime je nekoliko biliona godina, skoro hiljadu puta duži od preostalog životnog veka Sunca“, kaže Avi Loeb sa Univerziteta Harvard, koji vodi savetodavni rad. “Potencijalno nastanjiva stenovita planeta u blizini Proksime biće prvo mesto na koje naša civilizacija može otići nakon što Sunce umre za pet milijardi godina.”

Inicijativa Starshot, koju smo pokrili u aprilu, je program od 100 miliona dolara za istraživanje mogućnosti međuzvjezdanih putovanja. Prva faza uključuje konstrukciju lakih samohodnih „nano-vozila“ koja se mogu kretati brzinom svjetlosti od 20%. Takva letjelica će stići do Alpha Centauri 20 godina nakon lansiranja. Trenutno, naučnici projekta pokušavaju da pokažu mogućnost upotrebe moćnih laserskih zraka za pomeranje svetlosnog jedra.

Otkriće potencijalno nastanjive planete u blizini Proksime Centauri predstavlja odličnu metu za misiju, rekao je Loeb. Svemirska letjelica opremljena kamerom i raznim filterima moći će da snimi planetu u boji i odredi da li je zelena (što znači da ima život), plava (sa oceanima na površini) ili samo smeđa (suhi kamen). Želja da se sazna više o planeti – odnosno da li na njoj ima života – daće inicijativi Starshot osećaj hitnosti da prikupi činjenice o planeti. Konkretno, one do kojih se ne može doći korištenjem trenutne generacije zemaljskih teleskopa na Zemlji.

„Svakako se nadamo da ćemo moći lansirati ove nanosonde u roku od jedne generacije“, rekao je Peter Worden iz fondacije Breakthrough Prize tokom nedavne konferencije za novinare. - Možda do 2060. Sada znamo da postoji barem jedna zanimljiva meta u dometu našeg predloženog sistema. Moći ćemo se slikati i saznati ima li tamo života, možda naprednog. To su velika pitanja i na njih ćemo dobiti odgovore već u ovom vijeku.”

Važnost otkrivanja planete nalik Zemlji tako blizu Zemlji je da ćemo moći da saznamo više o njoj, da je bukvalno dodirnemo, vrlo, vrlo brzo. Ovo je možda nalaz stoljeća, jer ćemo ga već u ovom vijeku „posjetiti“.