През последните 18 години астрономите са открили 1038 планети около орбита на далечни звезди. Разочароващо обаче, огромното мнозинство не изглежда като кандидати, които да поддържат живота, какъвто го познаваме - или са толкова близки до домашната си звезда, че всяка вода вероятно би се изпарила, или толкова далеч, че цялата тя ще замръзне, или те са съставени от газ вместо скала и по-скоро приличат на газовите гиганти на нашата Слънчева система от Земята.
Свързано съдържание
- Нови Супер-Земи удвояват броя на полезни за живота светове
- Как всъщност астрономите намират екзопланети?
Или така си мислехме. Днес група учени от UC Berkeley и Хавайския университет публикува изчисление, което предполага, че сме пренебрегнали доказателства за огромен брой екзопланети с размер на Земята в обитаемата зона на техните звезди, просто защото тези планети са по-трудни за откриване с съвременни методи. Те смятат, че средно 22% от звездите, подобни на Слънце (тоест звезди с размер и температура, подобни на Слънцето), притежават планета, която е приблизително с размер на Земята в обитаемите им зони.
"С около 100 милиарда звезди в нашата галактика Млечен път, това е около 20 милиарда такива планети", казва Андрю Хауърд, един от съавторите на изследването, на пресконференция за откритията. "Това са няколко планети с размер на Земята за всеки човек на планетата Земя."
Екипът, воден от Ерик Петигура, стигна до тези заключения, като предприе нетрадиционен подход към намирането на планети. Вместо да преброят колко екзопланети сме намерили, те се опитаха да определят колко планети не можем да видим.
Екзопланетите се откриват в резултат на ритмично затъмняване в яркостта на звездата, което показва, че има планета, която я орбитира и преминава между звездата и нашата гледна точка. Поради този метод най-лесно се намират големи планети, които орбитат близо до своите звезди - те блокират повече светлина, и по този начин непропорционално доминират в списъка на известните екзопланети.
За да прецени броя на екзопланетите, които тази техника пропуска, екипът на Бъркли написа софтуерна програма, която анализира данни от мисията Kepler, ловен екзопланет НАСА телескоп, пуснат на орбита през 2009 г. Първоначално, за да потвърдят точността на програмата, те я подхранваха същото данни от 42 557 звезди, подобни на Слънце, които вече бяха разгледани от други астрономи и наистина откриха 603 кандидат-планети, всички от които вече бяха открити.
Когато анализира допълнително данните, за да намери планети, подобни на Земята - използвайки продължителността на времето между затъмняването, за да посочи колко далече планетата обикаля около звездата, и степента на затъмняване, за да ни посочи каква част от звездата е блокирана от планетата, и по този начин размерът на екзопланетата - той намери 10 потенциални екзопланети, които са между един и два пъти по-големи от Земята и орбитата в това, което е вероятно обитаемата зона на звездата. Това също се приведе в съответствие с предишните открития, показвайки, че програмата може точно да открие планетите.
Но това, което изследователите наистина искаха да направят, беше да определят общото разпространение на екзопланети, подобни на Земята. За да изчислят това число, те първо трябваше да определят колко от тях не са открити в проучването. „Един от начините да мислим за това е, че правим преброяване на обитаеми екзопланети, но не всеки отговаря на вратата“, обясни Петигура.
Впечатление на художник от планетата Kepler-78b, открита по-рано тази седмица, и нейната звезда-домакин. Изкуство от Карън Терамура / UHIfA
Има няколко причини планетата да не бъде открита. Ако орбитата му не го отведе на място, което би блокирало пътя на светлината между неговата звезда и нашите телескопи, нямаше да можем да я видим. Алтернативно, той би могъл успешно да блокира звездната светлина, но събитието може да бъде изгубено сред естественото изменение в яркостта на звездата, както го възприемаме на Земята.
Оказва се, че и двете възможности правят непропорционално трудно да се намерят екзопланети, подобни на Земята. „Планетите са по-лесни за откриване, ако са по-големи и по-близо до своите звезди-домакини“, каза Хауърд. „Следователно не е случайно, че горещите Юпитери са първите планети, които са открити.“ По силата на физиката по-малко вероятно е по-малките планети с размер на Земята, които могат да орбитат малко по-далеч, от нашите звезди. перспектива.
За да установят колко планети, подобни на Земята, вероятно пропускаме в резултат, учените промениха данните на Кеплер, като изкуствено въведоха 40 000 повече екзопланети, подобни на Земята - приблизително една на звезда - след това подавайки получените данни обратно в софтуера за откриване на планетата. Този път тя намери само около един процент от планетите, подобни на Земята, въведени, тъй като огромното мнозинство не предизвика видимо затъмняване на тяхната звезда.
Това означава, че при настоящите методи за откриване 99 от 100 подобни на Земята не влизат на вратата, когато отговарят на нашето междузвездно преброяване. Отчитайки това ниво на несъвършенство, изследователите изчислиха, че далеч повече звезди, подобни на Слънце, са дом на потенциално обитаема, екзопланета с размер на Земята, отколкото сме мислили преди.
Важно е да се отбележи, че това е теоретично изчисление: Учените всъщност не откриха този вид планети, обикалящи около 22% от звездите. Но ако основните предположения са точни, това дава надежда за възможността в бъдеще да намерим още потенциално обитаеми планети. Всъщност, изследователите изчислиха, че ако разпространението на тези видове планети е равномерно в цялата галактика, шансовете са, че човек може да бъде намерен досадно наблизо - на около 12 светлинни години от Земята.
Все още не е известно дали тези планети могат да имат другите съставки, които смятаме, че са необходими за живота: защитна атмосфера, наличие на вода и скалиста повърхност. Но изследователите казват, че друга неотдавнашна находка ги надява, че някои от тях имат потенциал. По-рано тази седмица учените откриха скалиста, екзопланета с размер на Земята, приблизително на 700 светлинни години. Въпреки че тази планета със сигурност е прекалено гореща, за да обитава живота, тя има плътност, подобна на тази на Земята - което предполага, че поне някои от планетите с размер на Земята, които досега не успяхме да открием, имат геоложки състав, подобен на този на нашата планета.
