Закатываем губу: «обитаемой суперземли» не существует

24 Февраля 2017 в 15:00, Илья Хель 20 594 просмотра 42

Долгое время мы думали, что наша Солнечная система была эталоном для планет, которые мы можем найти во Вселенной. Внутренние, твердые миры, преобладающие в самой горячей части Солнечной системы, с большими, газообразными планетами, вращающимися гораздо дальше. Самая большая из этих твердых планет — это, конечно, Земля; самый маленький газовый гигант — Уран; разница в массах между ними — 17 раз, при этом Уран в четыре раза больше Земли в радиусе. Представьте, каково было удивление ученых, когда перед нами начали открываться экзопланеты. Среди них были не только планеты разных размеров и масс, каковых в Солнечной системе и не было, но и большая их часть была представлена, как оказалось, самым распространенным типом планеты: суперземлей. В нашей Солнечной системы такой вообще… нет.

Этот класс планет — суперземли — помещается в категорию масс от двух до десяти земных (с соответствующим радиусом) и превосходит в числе любой другой класс планет, включая планеты типа Нептуна, Юпитера, Земли (и меньше) и других, которые мы смогли найти. Вместе с этим открытием появилось много вопросов. Например:

  • Какие эти миры — больше похожи на Землю, с твердой поверхностью и тонкой атмосферой, или на Уран, с толстым газовым одеялом?
  • Имеют ли они большие объемы водорода и гелия или же эти элементы слишком легкие, чтобы избежать их гравитационного притяжения?
  • Будут ли они потенциально обитаемы и подходящи жизни вроде нашей или же их условия совершенно непригодны для жизни?

Если верить последним многочисленным сообщениям и недавней презентации NASA, можно подумать, что ответ на последний вопрос будет «да» и эти миры подойдут для воплощения наших внеземных мечтаний. Но холодный, жесткий взгляд на научные факты — и на физику за пределами планетарной науки — ставит точку в этой недвусмысленности. На самом деле, современная наука говорит нам, что сама идея «супер-Земли» не выдерживает критики. Но пока мы на самом деле не найдем жизнь в другом мире — или узнаем побольше о планетах, которые только начали открывать — мы не можем знать наверняка, какие условия являются обязательными для разумной жизни, а какие из них — просто случайность. Когда мы классифицируем экзопланету как планету земного типа, мы смотрим на ее радиус и на то, сколько энергии она получает от своей звезды.

Вчера вы могли подумать, что произошло нечто из ряда вон выходящее, но на самом деле ожидания были слегка раздуты. Мы нашли семь интересных экзопланет, но ни на йоту не приблизились к обнаружению этой самой «суперземли» и уж тем более — «обитаемой суперземли».

В прошлом мы обычно говорили, что если миры приблизительно похожи по размерам на Землю и получают примерно столько же энергии на квадратный метр, что и Земля, они будут похожими на Землю, они будут землеподобными или земного типа. Но этот вывод мы сделали еще до того, как получили достаточно данных, чтобы его уточнить. Хотя миссия Кеплер NASA обеспечивает нас массой информации о радиусе и орбитальных параметрах планеты, практически невозможно сказать, будет ли эта планета газообразной (как Уран или Нептун) или твердой, как Земля, не измерив ее массы. Но благодаря последующим наблюдениям притяжения планеты к своей родной звезде, мы получил эту массу для сотен таких миров. И выяснилось ужасное.

Выяснилось, что переход от «твердой» планеты к «газовой» происходит уже при двукратной земной массе. Если у вашей экзопланеты будет масса в два раза больше земной и она будет получать такое же количество энергии от звезды, вы почти наверняка получите постоянную водородно-гелиевую оболочку газа, которая создаст атмосферное давление, в сотни или тысячи раз превышающее то, которое мы имеем честь ощущать на поверхности Земли. Надежда на то, что суперземли будут похожи на Землю, исчезает без следа, и мы смело можем поместить суперземли, мини-нептуны и нептуноподобные миры в одну и ту же категорию.

Однако мы можем найти твердые миры, которые будут значительно больше Земли. Их даже можно назвать «твердыми суперземлями», если хотите, но они будут еще более враждебными к обитателям нашей зеленой планеты. Видите ли, если взять мир по типу Нептуна, который будет слишком близко к своей родной звезде, интенсивная радиация светила испарит не только водород и гелий, но и большую часть атмосферы этого мира. Останется плотный, твердый мир вроде Меркурия, только намного больше по массе и размеру, чем даже Земля. Если поместить Юпитер очень близко к Солнцу, вся его газовая оболочка выкипит и оставит после себя твердую суперземлю.

Независимо от того, под каким соусом подавать, суперземли никогда не будут похожими на Землю. Если удалиться от Солнца, чтобы получить температуры, близкие к земным, вы окажетесь погребенными под толстым слоем атмосферы. Если подойти слишком близко, чтобы вскипятить атмосферу, мир будет поджаренным.

Горячий Юпитер глазами художника

Самые распространенные по массе планеты во Вселенной могут и не быть представлены в нашей Солнечной системе, но отлично демонстрируют, что даже называть мир «суперземлей» — уже предвзятость. Ученые Цзинцзин Чен и Дэвид Киппинг напоминают нам:

«Большое число планет с 2-10 земной массы часто приводятся в качестве доказательства того, что суперземли очень распространены и что представление Солнечной системы очень необычно… Однако если сдвинуть границу между земными и нептуновыми мирами до 2 земных масс, Солнечная система уже не будет выглядеть необычно. Три из восьми планет Солнечной системы, по нашему же определению, представляют собой нептуновые миры, которые очень распространены возле других звезд типа нашей».

В общем, если вы верите в существование обитаемых (или потенциально обитаемых) суперземель (то есть планет чуть больше, но все еще как Земля), делайте вывод. Твердые, газообразные — суперземли не подходят для людей, увы.

Впрочем, это еще не означает, что мы одиноки.

Закатываем губу: «обитаемой суперземли» не существует

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

42 комментария

  1. BEBEL

    Что-то нифига не понял посыл статьи ... афторы разленились совсем

    • mahan

      Не все то золото что блестит. Планета в 2 раза больше земли может оказаться газовой, и непригодной для жизни.
      Близко к звезде плохо, далеко тоже, золотой середины нет. Но опять же есть и такие планеты как земля, просто в статье говорится что их окажется намного меньше чем считается (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • saranchachacha

        Я бы добавил, что найти их гораздо сложнее, чем суперземли или другие, большие по массе чем Земля, планеты. Вся надежда на спутники экзопланет-гигантов и на системы вроде Trappist-1 (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • BEBEL

          Вся надежда на телескоп Джеймс Вэбб, чтобы на них поглядеть, а землеподобных планет уже дофига наоткрывали всяких разных не заразных ....

        • snow1eopard

          Скорее пока мы их просто не можеи найти, ибо метод уперся в свой порог ограниченности технологии. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • snow1eopard

        Их окпжется намного больше, достаточно взглянуть на солнечную систему, если бы мы использовали те методы, что исполбзуем сейча , то нашли бы только гигантов, а остальныебыли бы для на скрыты. Да и по логике распределения массы, маленьким планетам проще образовываться, меньше вещества надо) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  2. MrBin

    "Выяснилось, что переход от «твердой» планеты к «газовой» происходит уже при двукратной земной массе. "
    - этот вывод притянут за уши
    планеты типа Земли вращающиеся вокруг звёзд типа Солнце как раз очень тяжело обнаруживать
    потому имеющаяся сейчас статистика - короче ещё надо много лет набирать статистику, и проблема в том, что Кеплер уже не работает как надо.
    никто и не спорит что идеальных планет мало
    но есть возможности, например:
    если планета имеет много газа и близка к звезде - то газ быстрее улетучится - и будет давление меньше
    Если планета дальше от звезды и холоднее - то бОльшее кол-во атмосферы даже лучше! потому что за счёт повышенного давления температура на поверхности будет выше - что РАСШИРЯЕТ зону обитаемости
    И под конец - самое важное. - исследовать атмосферу газовых планет гораздо легче, чем с тонкой атмосферой как на Земле.

    У нас на месте таких вот "газовых" суперземель находится Марс - потому не видно, что будет с планетой тяжелее Земли и находящейся в более холодной области

    • snow1eopard

      Эмм, Кеплер тут не при чем, массы планеты типа Земли не хватает для достаточного возмзщения, что бы мы могли это возмущение увидеть. Технология примитивна для этого. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • MrBin

        эээ Кеплер не возмущение смотрел а затемнение
        или ты про то что планета типа Зели очень ало гравитационно действует на звезду? и имеет большой период - это да - это проблема - но таким образом ищут другие телескопы

        короче ты просто повторил своими словами мои слова: "планеты типа Земли вращающиеся вокруг звёзд типа Солнце как раз очень тяжело обнаруживать"

  3. DHNWE

    Скажите это планете Kepler-10 c, у которой масса Нептуна и плотность выше, чем у Земли. Суперземля в обитаемой зоне может и не собрать вокруг себя огромную атмосферу и превратиться в газового гиганта, если в газопылевом диске мало водорода и гелия. Или же какая-нибудь другая планета (или планеты) могла «забрать» из диска эти элементы. Более того, суперземли могут быть даже более жизнепригодны, чем маленькие планеты, потому что их магнитное поле обычно сильнее и способно защитить планету от космических угроз намного лучше, да и сохраняется оно дольше, ведь недры суперземель остывают медленнее. Они также намного более тектонически активны, а тектоника плит очень важна для жизни. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • MrBin

      вот, очень грамотно

    • ponchic

      Да, ну или превратятся в венеру

      • DHNWE

        Ну да, такой риск есть, слишком уж много парниковых газов выбрасывают многочисленные вулканы. Но не всегда. Например, планета может находиться где-нибудь на краю обитаемой зоны, и парниковый эффект пойдёт только на пользу. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  4. Udghin

    Вот она русская ментальность. После открытия НАСА сразу надо обосрать... Сами не смогли, дополнить нечего.. зато обосрать с понтом по умному - это пожалуйста (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • mahan

      При чем здесь это? Согласные и не согласные есть всегда, и везде, зачем это натягивать на своё русофобское видение мира? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • Rifter

        Хах! Думаешь американцы обсирают Роскосмос на англоязычных форумах? Да они про него и не слышали даже! =)

        • spl43

          ...вернее они про него и не хотят знать и слышать. Как и о космическом агентстве Пакистана например.

  5. rat

    Я так понимаю, если убрать из статьи воду, то смысл в том, что суперземли, это газовые гиганты, с которых сдуло атмосферу. Но кто сказал, что у них вообще есть каменное ядро?

    • saranchachacha

      На самом деле, в статье слишком громко говорится о том, что на самом деле оставляет большие сомнения. Нельзя утверждать не увидев. А как сказал комментатор выше, есть суперземли не являющиеся газовыми гигантами или безатмосферными каменистыми планетами.
      Никогда нельзя говорить никогда (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • mahan

      Юнона покажет) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  6. myrima

    Статья ниочем от соответсвующего автора (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  7. spl43

    Дорогие мальчики и девочки. Статья отнюдь не бесполезная. В ней содержатся современные выводы на основе существующих данных. Да...название громкое, но информация плезная. Скажите мне, друзья, на какой бы планете мог существовать человек, кроме как на Земле (без спец.снаряжения, костюмов)? Да ни на какой из известных! И вряд ли подвернется такая вообще. Мы с чего-то взяли, что обитаемость планет связана с наличием плюсовых температур (небольшого минуса), атмосферного давления 740 мм, и главное такого же количества кислорода, растворенного в воздухе... Мы никогда не найдем такой планеты с такими же пропорциями ингредиентов, потому что такой больше нет. Нам стоит понять, что обитаемость не соотносится с условиями комфортными для людей. Было бы на земле темно все эти миллионы лет-у нас не было бы глаз, была бы средняя температура минусовой-у нас была бы шерсть как у ламы, была бы гравитация втройне большей - и имели бы мы 6 ног. Почему все решили, что обитаемая зона - это исключительно Бали?...

    • GumaNitariy88

      Никогда не говори " никогда ". (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • DHNWE

      Просто люди хотят найти жизнь, наиболее похожую на земную. И искать её, следовательно, нужно на планетах, наиболее похожих на Землю. У этого есть свои причины. Предположим, что мы нашли планету, кардинально отличающуюся от нашей. Жизнь там будет состоять, скажем, из кремния, и жить в серной кислоте. Но из подобного человечество извлечёт чуть больше, чем ничего, так как подобная жизнь будет настолько непохожа на нас, что мы себе и представить ничего такого не сможем. И, как следствие, контактировать с этими существами мы не сможем, даже если они будут разумны. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Skydreamer

      А смысл искать планеты не пригодные для существования людей? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • spl43

        А какой смысл искать планеты с таким же климатом как на Земле, если таких планет нет?! Ну нет в приподе их! Вероятность этого одна миллиардно/миллиардная. Если хотим в далекий космос - придется вылезть из этих тесных тел, как именно естественно пока никто не знает, и тогда любой мир будет пригоден для существования. К этому приведет нас эволюция (ну кто не верит в эволюцию, может использовать термин "необходимость"). Все как то не верят и боятся этого. Но разве хоть один из нас хотел бы посетовать на свою нелегкую судьбу своему предку, жившему, скажем, 20 тыс. лет назад? А ведь от его обличия мы далеко ушли, нужда заставила и заставит идти дальше.

        • Skydreamer

          Вы уже определитесь атеист вы или верующий. Либо вы можете переселяться из вашего тела в какой нибудь кремниевый организм, либо нет тела нет личности. И это вполне естественно что вид ищет подходящую территорию чтобы освоить, переселиться, колонизировать. Никто по другому и не делает. Не понятно почему для вас это не естественно. И откуда вы знаете что подходящих планет больше нет, уже сами всё рассмотрели отсюда с земли? :) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  8. spl43

    Я считаю жизнь пластична и способна развиваться в "сложные формы подобные нашей" везде. Для этого нужны лишь устойчивые климатические усдовия (отсутствие частых катаклизмов). Ведь "жизнь", "разумную жизнь" мы сегодня отождествляем лишь с нашим аминокислотным примером, настолько мы мало знаем о ее истинном разнообразии.

  9. spl43

    ...как можно со стопроцентной уверенностью заявлять, что планета безжизненна только потому, что человеку на ней нечем будет дышать или давление будет для нас некомфортным... Как можно отметать сходу такие миры для исследований?.. У меня складывается мнение, что найти астробиологи пытаются не инопланетные формы существования, а других людей на другой (точно такой же) Земле. А ее в природе нет.

    • dawson.white

      Не в этом дело. Просто мы не знаем может ли быть жизнь основная не на углероде - мы такую форму жизни не нашли еще. Зато мы точно знаем, что жизнь может быть при земных условиях. Поэтому логично искать и ожидать найти жизнь на планетах, похожих на нашу. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  10. Skydreamer

    А я бы еще хотел бы поблагодарить всех авторов данного ресурса, которые статьи пишут. Их немного, но статьи выпускают (для нас с вами, между прочим) как с конвейера :) Без этих четырех-пяти человек мы бы читали белый экран и ничего хорошего не узнали. Спасибо вам, друзья! (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  11. MrBin

    у меня есть теория, что разумная жизнь на Земле появилась НЕ случайно - а закономерно, в некотором роде
    это связано с ледниковыми периодами
    если б подобное было во времена динозавров - то появились бы разумные динозавры - причём кандидатов на эволюцию достаточно
    НО просто во времена динозавров климат был слишком неизменным и мозги не давали преимущества
    интелект даёт преимущество когда обстановка быстро меняется - например сейчас очень распространены чёрные птицы которых мы называем воронами (галки, грачи и т.д.)
    именно потому что вороны умные они и быстрее других приспособились к изменению среды
    похолодания - потепления происходили слишком быстро, чтобы Природа могла ЭВОЛЮЦИОННО приспособить ТЕЛА крупных животных - и тут мозги получили преимущество
    важно что ледниковые периоды были именно такие + повторились несколько раз
    насекомые могут приспособиться к более быстрым изменениям НО они не могут создать паровой двигатель - не на нашей планете. - слишком малы
    Потому, если на планете есть жизнь, то вероятность появления разумного вида велика - если конечно условия подходящие - можно разжигать костёр, можно создавать орудия труда, есть запасы полезных ископаемых и проч ресурсы. + нужны изменения климата типа ледниковых периодов

  12. snow1eopard

    Автор хотел сказать, что то что сейчас обнаруживается, т.е. суперземли - планеты не подходящие для жизни по типу земной, впрочем, наверняка это сказать не сможет никто.
    Ну и главное, что в этой статье не сказано планеты земного типа (по массе и радиусу) современная наука найти не способна, а если и способна, то это будет гипреисключение в очень исключительном случае.
    Т.е. по своей сути все эти знания и открытые экзопланеты это нифига не такие же планеты как наша, а такие как наша скрыты от нам отсталостью технологии и планет такого типа, размера и радиуса возможно триллионы только в нашей галактике, по этому пессимистичный посыл статьи, мягко говоря просто непонятно к чему. Если таких планет как наша во вселенной квинтилионы квинтилионов (я утрирую), то вселенная просто обречена на существование нпи подобных, ну или по крайней мере на очень развитую высокоорганизованную жизнь, пусть и не разумную.
    Кстати, что бы вы понимали на сколько мы папуасы, ученые пару лет назад отправили спутник к меркурию и попытались на этом расстоянии обнаружить жизнь на земле, так, как если бы они нн знали бы что она там есть и жили бы в другом месте, так вот они ее на Земле не обнаружили))) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  13. WEST117

    Венера, уже газовая! Но не гигант!)))

  14. nesyyy

    Наука говорит, наука утверждает. Ребят, давайте серьезно: наша наука не знает даже сколько планет в солнечной системе. Собственно, это показатель этой самой науки. Всё это танцы с бубном и гадание на кофейном гуще. Просто нужно осознать наше бессилие относительно глубокого космоса на сегодняшний день и просто продолжать работать над новыми технологиями. Постепенно, шаг за шагом.

    • snow1eopard

      Именно) читаешь такие утверждения, как будто это истина которая давно доказана, а на самом деле все строится не теориях, крайне сильно притянутых за уши) и это при том, люди априори не могут знать всех переменных по границам возможности существования жизни, т.е. она, как извстно может быть и полностью безкислородной и жить при 100 градусах))))) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  15. uran

    Ну так по прошествии через космическое пространство излучения этих планет так искажаются попутными/сопутствующими искажениями да пылью, что интерпретировать можно уже что угодно, а мы и рады уши развесить (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • DHNWE

      Планеты ничего не излучают. Они влияют на свои звёзды гравитационно/затмевая их диск/ещё как-нибудь, а мы в состоянии эти изменения зафиксировать и сделать выводы об этом объекте. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • uran

        И всё-же, это гадание на кофейной гуще (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • MrBin

        Возможно URAN имел ввиду, что информацию про АТМОСФЕРЫ планет мы берём хитрым образом - и газы и пыль в космосе способны исказить её пока она до нас дойдёт
        обращаю внимание, что зная только размер и массу нельзя что-то определённое и точное говорить про атмосферу
        а автор статьи именно это и делает!
        ох плохо выразился - но поздно простительно
        на данный момент есть инфа по атмосфере только неточное и про очень малое число экзопланет, причём ВСЕ - экзотические случаи

  16. sender

    Видимо дело ,таки, в том, что термин Зона Обитаемости несколько расплывчат по сути и слегка преувеличен по диапазону... "Волюнтаризм!" :) Чешут всё под одну гребёнку опуская тот момент, что двух одинаковых гвоздей не найти, а планетных систем и подавно... в каждом отдельно взятом случае необходим индивидуальный подход, а не вычислять среднюю температуру по больнице...

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.