Jauna apdzīvojamu eksoplanetu klase ir liels solis uz priekšu dzīves meklējumos

Astronomi ir identificējuši jaunu eksoplanetu klasi, kas ir pilnīgi atšķirīga no mūsu grupas, bet kas varētu atbalstīt dzīvību, kas varētu ievērojami paātrināt dzīvības meklējumus ārpus mūsu Saules sistēmas.

Meklējot dzīvību citur, astronomi lielākoties ir meklējuši tāda paša izmēra, masas, temperatūras un Zemes atmosfēras sastāva planētas. Tomēr astronomi no Kembridžas universitātes uzskata, ka pastāv daudzsološākas iespējas.

Pētnieki ir atklājuši jaunu apdzīvojamu planētu klasi, kuras nosaukums ir “Hycean” planētas – karstas planētas, kas pārklātas ar okeāniem un ar ūdeņradi bagātu atmosfēru -, kuras ir daudz vairāk un novērojamākas nekā Zemei līdzīgas planētas.

Pētnieki saka rezultātus, par kuriem ziņots Astrofizikas žurnāls, tas varētu nozīmēt, ka dzīvībai svarīgo pirkstu nospiedumu atrašana ārpus mūsu Saules sistēmas tuvāko divu vai trīs gadu laikā ir reāla iespēja.

“Hokeāna planētas paver pilnīgi jaunu ceļu, meklējot dzīvību citur,” sacīja pētnieks Niko Madhusudans no Kembridžas Astronomijas institūta.

Daudzi no pētnieku identificētajiem primārajiem Hokeāna kandidātiem ir lielāki un karstāki par Zemi, taču tiem joprojām ir lielas okeāna mitināšanas īpašības, kas varētu atbalstīt lielus okeānus. mikrobu dzīve Līdzīgi tiem, kas atrodami dažās ekstremālākajās ūdens vidēs uz Zemes.

Šīs planētas pieļauj arī daudz plašāku apdzīvojamo zonu jeb “Zelta zeltu zonu”, salīdzinot ar Zemei līdzīgām planētām. Tas nozīmē, ka viņi joprojām var atbalstīt dzīvību, neskatoties uz to, ka atrodas ārpus diapazona, kurā ir jābūt Zemei līdzīgai planētai, lai tā būtu apdzīvojama.

Kopš pirmās eksoplanētas atklāšanas gandrīz pirms 30 gadiem tika atklāti tūkstošiem ārpus saules planētu. Lielākā daļa planētu atrodas starp Zemes un Neptūna izmēriem, un tās bieži dēvē par “superzemēm” vai “mini Neptūniem”: tās lielākoties var būt akmeņainas planētas vai ledus milži ar ūdeņradi bagātu atmosfēru vai kaut kas pa vidu.

Lielākā daļa mazo Neptūnu ir vairāk nekā 1,6 reizes lielāki par Zemi: mazāki par Neptūnu, bet pārāk lieli, lai tiem būtu akmeņains interjers, piemēram, Zemei. Iepriekšējie šādu planētu pētījumi atklāja, ka spiediens un temperatūra zem to ūdeņraža bagātās atmosfēras būtu pārāk augsti, lai uzturētu dzīvību.

Tomēr nesenā Madhusudana komandas pētījumā par miniatūru Neptūnu K2-18b atklājās, ka noteiktos apstākļos šīs planētas var atbalstīt dzīvību. Rezultātā tika detalizēti izpētīts viss planētu un zvaigžņu raksturlielumu klāsts, kuriem šie apstākļi ir iespējami, kādas eksoplanētas varētu izpildīt šos nosacījumus un vai to dzīvības paraksti ir novērojami.

Izmeklēšanas rezultātā pētnieki atklāja jaunu planētu klasi-Hokeāna planētas-ar milzīgiem planētas mēroga okeāniem zem ūdeņraža bagātas atmosfēras. Okeānu planētas var būt līdz pat 2,6 reizes lielākas nekā Zeme, un atmosfēras temperatūra ir aptuveni 200 ° C, bet okeāna apstākļi var būt līdzīgi tiem, kas izraisa mikrobu dzīvību Zemes okeānos. Šīs planētas ietver arī pakāpeniski slēgtas okeāna pasaules, kurās var būt apdzīvojami apstākļi tikai viņu mūžīgajās nakts pusēs, un “aukstās” okeāna pasaules, kuras no zvaigznēm saņem nelielu starojumu.

Šāda lieluma planētas dominē zināmo eksoplanētu grupā, lai gan tās nav pētītas tik detalizēti kā virszemes. Iespējams, ka okeāna pasaules ir ļoti izplatītas, kas nozīmē, ka daudzsološākās vietas, kur meklēt dzīvību citur galaktikā, varētu būt paslēpušās redzamā vietā.

Tomēr ar izmēru vien nepietiek, lai apstiprinātu, vai planēta ir Hokeāna tipa: apstiprināšanai nepieciešami citi aspekti, piemēram, masa, temperatūra un atmosfēras īpašības.

Mēģinot noteikt apstākļus uz planētas vairāku gaismas gadu attālumā, astronomiem vispirms ir jānosaka, vai planēta atrodas Dzīvojamais rajons Pēc tās zvaigznes meklējiet molekulārus parakstus, lai secinātu planētas atmosfēras un iekšējo struktūru, kas kontrolē virsmas apstākļus, okeānu klātbūtni un dzīvības iespējamību.

Astronomi meklē arī dažus biometriskus pirkstu nospiedumus, kas varētu liecināt par dzīvības iespējamību. Visbiežāk tie ir skābeklis, ozons, metāns un slāpekļa oksīds, kas visi atrodas uz Zemes. Ir arī vairāki citi biomarķieri, piemēram, metilhlorīds un dimetilsulfīds, kuru uz Zemes ir mazāk, taču tie varētu būt daudzsološi dzīvības rādītāji uz planētām ar ūdeņradi bagātu atmosfēru, kur skābekļa vai ozona var nebūt daudz.

“Būtībā, kad mēs meklējām šos dažādos molekulāros parakstus, mēs koncentrējāmies uz Zemei līdzīgām planētām, kas ir saprātīga vieta, kur sākt,” sacīja Madhusudans. “Bet mēs domājam, ka Hokeāna planētām ir lielākas iespējas atrast daudz vairāk biometrisko pirkstu nospiedumu.”

“Tas ir aizraujoši, ka apdzīvojami apstākļi pastāv uz planētām, kas ir tik atšķirīgas no Zemes,” sacīja līdzautors Anjali Payet, arī no Kembridžas.

Madhusudhan un viņa komanda atklāja, ka vairākus sauszemes biomarķierus, kas, domājams, atradīsies Hokeāna atmosfērā, tuvākajā nākotnē būs viegli noteikt, izmantojot spektroskopiskos novērojumus. Hokeāna planētu lielie izmēri, augstā temperatūra un ūdeņražiem bagātā atmosfēra padara to atmosfēras parakstu pamanāmāku nekā Zemei līdzīgu planētu.

Kembridžas komanda ir identificējusi lielu potenciālo Hycean pasaules paraugu, kas ir galvenie kandidāti detalizētam pētījumam, izmantojot nākamās paaudzes teleskopus, piemēram, Džeimsa Veba kosmosa teleskopu (JWST), kura izlaišana paredzēta šogad. šīs planētas Visas orbītas sarkanās pundurzvaigznes 35–150 gaismas gadu attālumā: tuvu astronomiskajiem standartiem. JWST plānotie daudzsološā kandidāta K2-18b novērojumi varētu novest pie vienas vai vairāku biosignature molekulu atklāšanas.

“Biometriskā pirkstu nospieduma atklāšana mainīs mūsu izpratni par dzīvi Visumā,” sacīja Madhusudans. “Mums jābūt atvērtiem attiecībā uz to, kur mēs sagaidām dzīvību un kādā veidā šī dzīvība varētu izpausties, jo daba turpina mūs pārsteigt bieži neiedomājamos veidos.”