terra encharcada

Em janeiro de 2020, a NASA informou que a espaçonave TESS havia descoberto seu primeiro exoplaneta potencialmente habitável do tamanho da Terra orbitando uma estrela a cerca de 100 anos-luz de distância.

O planeta faz parte Sistema TOI 700 (TOI significa TESS Objetos de interesse) é uma estrela pequena e relativamente fria, ou seja, uma anã de classe espectral M, na constelação Goldfish, tendo apenas cerca de 40% da massa e tamanho do nosso Sol e metade da temperatura da sua superfície.

Objeto nomeado TOI 700 d e é um dos três planetas que giram em torno de seu centro, o mais distante dele, passando um caminho em torno de uma estrela a cada 37 dias. Está localizado a uma distância do TOI 700 que teoricamente pode manter a água líquida flutuando, localizada na zona habitável. Recebe cerca de 86% da energia que o nosso Sol dá à Terra.

No entanto, simulações ambientais criadas pelos pesquisadores usando dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) mostraram que o TOI 700 d poderia se comportar de maneira muito diferente da Terra. Por girar em sincronia com sua estrela (o que significa que um lado do planeta está sempre à luz do dia e o outro na escuridão), a forma como as nuvens se formam e o vento sopra pode ser um pouco exótica para nós.

1. Comparação da Terra e TOI 700 d, com visualização do sistema de continentes da Terra em um exoplaneta

Os astrônomos confirmaram sua descoberta com a ajuda da NASA. Telescópio Espacial Spitzerque acaba de concluir a sua actividade. O Toi 700 foi inicialmente classificado erroneamente como muito mais quente, levando os astrônomos a acreditar que todos os três planetas estavam muito próximos e, portanto, muito quentes para suportar a vida.

Emily Gilbert, membro da equipe da Universidade de Chicago, durante a apresentação da descoberta. -

Os pesquisadores esperam que, no futuro, ferramentas como Telescópio espacial James Webbque a NASA planeja colocar no espaço em 2021, eles poderão determinar se os planetas têm atmosfera e poderão estudar sua composição.

Os pesquisadores usaram software de computador para modelagem climática hipotética planeta TOI 700 d. Como ainda não se sabe quais gases podem estar em sua atmosfera, várias opções e cenários foram testados, incluindo opções que assumem a atmosfera da Terra moderna (77% de nitrogênio, 21% de oxigênio, metano e dióxido de carbono), a composição provável da atmosfera da Terra há 2,7 bilhões de anos (principalmente metano e dióxido de carbono) e até mesmo a atmosfera marciana (muito dióxido de carbono), que provavelmente existia lá há 3,5 bilhões de anos.

A partir desses modelos, descobriu-se que, se a atmosfera do TOI 700 d contiver uma combinação de metano, dióxido de carbono ou vapor de água, o planeta poderá ser habitável. Agora, a equipe precisa confirmar essas hipóteses usando o já mencionado telescópio Webb.

Ao mesmo tempo, simulações climáticas realizadas pela NASA mostram que tanto a atmosfera da Terra quanto a pressão do gás não são suficientes para reter água líquida em sua superfície. Se colocarmos a mesma quantidade de gases de efeito estufa no TOI 700 d que na Terra, a temperatura da superfície ainda estaria abaixo de zero.

Simulações de todas as equipes participantes mostram que o clima dos planetas em torno de estrelas pequenas e escuras, como o TOI 700, no entanto, é muito diferente do que experimentamos em nossa Terra.

Notícias interessantes

A maior parte do que sabemos sobre exoplanetas, ou planetas que orbitam o sistema solar, vem do espaço. Ele escaneou os céus de 2009 a 2018 e encontrou mais de 2600 planetas fora do nosso sistema solar.

A NASA então passou o bastão da descoberta para a sonda TESS(2), lançada ao espaço em abril de 2018 em seu primeiro ano de operação, bem como novecentos objetos não confirmados desse tipo. Em busca de planetas desconhecidos pelos astrônomos, o observatório vasculhará todo o céu, tendo visto o suficiente de 200 XNUMX. as estrelas mais brilhantes.

2. Satélite de trânsito para exploração de exoplanetas

A TESS usa uma série de sistemas de câmeras de grande angular. É capaz de estudar a massa, tamanho, densidade e órbita de um grande grupo de planetas menores. O satélite funciona de acordo com o método pesquisa remota para quedas de brilho potencialmente apontando para trânsitos planetários - a passagem de objetos em órbita na frente das faces de suas estrelas-mãe.

Os últimos meses foram uma série de descobertas extremamente interessantes, em parte graças ao observatório espacial ainda relativamente novo, em parte com a ajuda de outros instrumentos, incluindo os terrestres. Nas semanas que antecederam nosso encontro com o gêmeo da Terra, surgiram notícias sobre a descoberta de um planeta orbitando dois sóis, assim como Tatooine de Star Wars!

TOI planeta 1338 b encontrado a XNUMX anos-luz de distância, na constelação do Artista. Seu tamanho está entre os tamanhos de Netuno e Saturno. O objeto experimenta eclipses mútuos regulares de suas estrelas. Eles giram em torno um do outro em um ciclo de quinze dias, um ligeiramente maior que o nosso Sol e o outro muito menor.

Em junho de 2019, surgiram informações de que dois planetas do tipo terrestre foram descobertos literalmente em nosso quintal espacial. Isso é relatado em um artigo publicado na revista Astronomy and Astrophysics. Ambos os locais estão localizados em uma zona ideal onde a água pode se formar. Eles provavelmente têm uma superfície rochosa e orbitam o Sol, conhecido como estrela de Tigarden (3), localizado a apenas 12,5 anos-luz da Terra.

- disse o principal autor da descoberta, Matthias Zechmeister, Pesquisador, Instituto de Astrofísica, Universidade de Göttingen, Alemanha. -

3. Sistema estelar Teegarden, visualização

Por sua vez, os intrigantes mundos desconhecidos descobertos pelo TESS em julho passado giram em torno Estrelas UCAC4 191-004642, setenta e três anos-luz da Terra.

Sistema planetário com uma estrela hospedeira, agora rotulada como TOI 270, contém pelo menos três planetas. Um deles, TOI 270p, ligeiramente maior que a Terra, os outros dois são mini-Netunos, pertencentes a uma classe de planetas que não existem em nosso sistema solar. A estrela é fria e não muito brilhante, cerca de 40% menor e menos massiva que o Sol. Sua temperatura de superfície é cerca de dois terços mais quente do que a de nossa própria companheira estelar.

O sistema solar TOI 270 está localizado na constelação do Artista. Os planetas que o compõem orbitam tão perto da estrela que suas órbitas podem caber no sistema de satélites companheiro de Júpiter (4).

4. Comparação do sistema TOI 270 com o sistema Júpiter

A exploração adicional deste sistema pode revelar planetas adicionais. Aqueles que orbitam mais longe do Sol do que o TOI 270 d podem ser frios o suficiente para reter água líquida e, eventualmente, dar origem à vida.

TESS vale a pena olhar mais de perto

Apesar do número relativamente grande de descobertas de pequenos exoplanetas, a maioria de suas estrelas-mãe estão entre 600 e 3 metros de distância. anos-luz da Terra, muito longe e muito escuro para observações detalhadas.

Ao contrário do Kepler, o foco principal do TESS é encontrar planetas ao redor dos vizinhos mais próximos do Sol que sejam brilhantes o suficiente para serem observados agora e mais tarde com outros instrumentos. De abril de 2018 até o presente, a TESS já descobriu mais de 1500 planetas candidatos. A maioria deles tem mais que o dobro do tamanho da Terra e leva menos de dez dias para orbitar. Como resultado, eles recebem muito mais calor do que o nosso planeta e são muito quentes para a existência de água líquida em sua superfície.

É a água líquida que é necessária para que o exoplaneta se torne habitável. Serve como um terreno fértil para produtos químicos que podem interagir uns com os outros.

Teoricamente, acredita-se que formas de vida exóticas possam existir em condições de alta pressão ou temperaturas muito altas – como é o caso de extremófilos encontrados perto de fontes hidrotermais, ou de micróbios escondidos a quase um quilômetro sob a camada de gelo da Antártida Ocidental.

No entanto, a descoberta de tais organismos foi possível pelo fato de que as pessoas puderam estudar diretamente as condições extremas em que vivem. Infelizmente, eles não puderam ser detectados no espaço profundo, especialmente a uma distância de muitos anos-luz.

A busca por vida e até habitação fora do nosso sistema solar ainda depende inteiramente da observação remota. Superfícies visíveis de água líquida que criam condições potencialmente favoráveis ​​à vida podem interagir com a atmosfera acima, criando bioassinaturas detectáveis ​​remotamente, visíveis com telescópios terrestres. Podem ser composições gasosas conhecidas da Terra (oxigênio, ozônio, metano, dióxido de carbono e vapor de água) ou componentes da atmosfera da Terra antiga, por exemplo, há 2,7 bilhões de anos (principalmente metano e dióxido de carbono, mas não oxigênio). . ).

Em busca de um lugar "ideal" e do planeta que ali vive

Desde a descoberta de 51 Pegasi b em 1995, mais de XNUMX exoplanetas foram identificados. Hoje sabemos com certeza que a maioria das estrelas em nossa galáxia e no universo está cercada por sistemas planetários. Mas apenas algumas dezenas de exoplanetas encontrados são mundos potencialmente habitáveis.

O que torna um exoplaneta habitável?

A principal condição é a já mencionada água líquida na superfície. Para que isso seja possível, precisamos antes de tudo dessa superfície sólida, ou seja, solo rochosomas também a atmosfera, e densa o suficiente para criar pressão e influenciar a temperatura da água.

Você também precisa estrela certaque não libera muita radiação no planeta, que sopra a atmosfera e destrói os organismos vivos. Cada estrela, incluindo o nosso Sol, emite constantemente enormes doses de radiação, por isso, sem dúvida, seria benéfico para a existência de vida se proteger dela. campo magnéticocomo produzido pelo núcleo de metal líquido da Terra.

No entanto, como pode haver outros mecanismos para proteger a vida da radiação, este é apenas um elemento desejável, não uma condição necessária.

Tradicionalmente, os astrônomos estão interessados ​​em zonas de vida (ecosferas) em sistemas estelares. Estas são regiões ao redor das estrelas onde a temperatura predominante impede que a água ferva ou congele constantemente. Esta área é frequentemente falada. «Zlatovlaski Zone»porque “just right for life”, que remete aos motivos de um conto de fadas infantil popular (5).

5. A zona de vida ao redor da estrela

E o que sabemos até agora sobre exoplanetas?

As descobertas feitas até hoje mostram que a diversidade dos sistemas planetários é muito, muito grande. Os únicos planetas sobre os quais sabíamos alguma coisa há cerca de três décadas estavam no sistema solar, então pensamos que objetos pequenos e sólidos giram em torno de estrelas, e só mais longe deles há espaço reservado para grandes planetas gasosos.

Descobriu-se, no entanto, que não existem "leis" sobre a localização dos planetas. Encontramos gigantes gasosos que quase roçam suas estrelas (os chamados Júpiteres quentes), bem como sistemas compactos de planetas relativamente pequenos, como TRAPPIST-1 (6). Às vezes, os planetas se movem em órbitas muito excêntricas em torno de estrelas binárias, e também há planetas "errantes", provavelmente ejetados de sistemas jovens, flutuando livremente no vazio interestelar.

6. Visualização dos planetas do sistema TRAPPIST-1

Assim, em vez de uma grande semelhança, vemos uma grande diversidade. Se isso acontece no nível do sistema, então por que as condições dos exoplanetas se assemelham a tudo o que conhecemos do ambiente imediato?

E, descendo ainda mais, por que as formas de vida hipotéticas deveriam ser semelhantes às que conhecemos?

Supercategoria

Com base nos dados coletados pelo Kepler, em 2015 um cientista da NASA calculou que nossa própria galáxia bilhões de planetas semelhantes à TerraI. Muitos astrofísicos enfatizaram que esta era uma estimativa conservadora. De fato, pesquisas adicionais mostraram que a Via Láctea poderia abrigar 10 bilhões de planetas terrestres.

Os cientistas não queriam confiar apenas nos planetas encontrados por Kepler. O método de trânsito usado neste telescópio é mais adequado para detectar planetas grandes (como Júpiter) do que planetas do tamanho da Terra. Isso significa que os dados do Kepler provavelmente estão falsificando um pouco o número de planetas como o nosso.

O famoso telescópio observou pequenas quedas no brilho de uma estrela causadas por um planeta passando na frente dela. Objetos maiores bloqueiam compreensivelmente mais luz de suas estrelas, tornando-os mais fáceis de detectar. O método de Kepler estava focado em estrelas pequenas, não nas mais brilhantes, cuja massa era cerca de um terço da massa do nosso Sol.

O telescópio Kepler, embora não seja muito bom em encontrar planetas menores, encontrou um número bastante grande das chamadas super-Terras. Este é o nome de exoplanetas com massa maior que a da Terra, mas muito menor que Urano e Netuno, que são 14,5 e 17 vezes mais pesados ​​que o nosso planeta, respectivamente.

Assim, o termo "super-Terra" refere-se apenas à massa do planeta, o que significa que não se refere às condições da superfície ou habitabilidade. Há também um termo alternativo "anões de gás". Segundo alguns, pode ser mais preciso para objetos na parte superior da escala de massa, embora outro termo seja mais comumente usado - o já mencionado "mini-Netuno".

As primeiras super-Terras foram descobertas Alexandre Volshchan i Dalea Fraila ao redor pulsar PSR B1257+12 em 1992. Os dois planetas exteriores do sistema são poltergeysti fobetor - eles têm uma massa de cerca de quatro vezes a massa da Terra, que é muito pequena para serem gigantes gasosos.

A primeira super-Terra em torno de uma estrela da sequência principal foi identificada por uma equipe liderada por Rio Eugênioe em 2005. Ele gira em torno Gliese 876 e recebeu a designação Gliese 876 × (Antes, dois gigantes gasosos do tamanho de Júpiter foram descobertos neste sistema). Sua massa estimada é 7,5 vezes a massa da Terra, e o período de revolução ao seu redor é muito curto, cerca de dois dias.

Existem objetos ainda mais quentes na classe super-Terra. Por exemplo, descoberto em 2004 55 Kankri é, localizado a quarenta anos-luz de distância, gira em torno de sua estrela no ciclo mais curto de qualquer exoplaneta conhecido - apenas 17 horas e 40 minutos. Em outras palavras, um ano em 55 Cancri e leva menos de 18 horas. O exoplaneta orbita cerca de 26 vezes mais perto de sua estrela do que Mercúrio.

A proximidade da estrela significa que a superfície de 55 Cancri e é como o interior de um alto-forno com uma temperatura de pelo menos 1760°C! Novas observações do Telescópio Spitzer mostram que 55 Cancri e tem uma massa 7,8 vezes maior e um raio um pouco mais que o dobro da Terra. Os resultados do Spitzer sugerem que cerca de um quinto da massa do planeta deve ser composta de elementos e compostos leves, incluindo água. Nessa temperatura, isso significa que essas substâncias estariam em estado "supercrítico" entre líquido e gás e poderiam deixar a superfície do planeta.

Mas as super-Terras nem sempre são tão selvagens.Em julho passado, uma equipe internacional de astrônomos usando o TESS descobriu um novo exoplaneta desse tipo na constelação de Hidra, a cerca de trinta e um anos-luz da Terra. Item marcado como GJ 357 d (7) duas vezes o diâmetro e seis vezes a massa da Terra. Ele está localizado na borda externa da área residencial da estrela. Os cientistas acreditam que pode haver água na superfície desta super-Terra.

ela disse Diana Kosakovske Pesquisador do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha.

7. Planeta GJ 357 d - visualização

Um sistema em órbita em torno de uma estrela anã, com cerca de um terço do tamanho e da massa do nosso Sol e 40% mais frio, está sendo suplementado por planetas terrestres. GJ 357b e outra super terra GJ 357 s. O estudo do sistema foi publicado em 31 de julho de 2019 na revista Astronomy and Astrophysics.

Em setembro passado, pesquisadores relataram que uma super-Terra recém-descoberta, a 111 anos-luz de distância, é “o melhor candidato a habitat conhecido até agora”. Descoberto em 2015 pelo telescópio Kepler. K2-18b (8) muito diferente do nosso planeta natal. Tem mais de oito vezes a sua massa, o que significa que é um gigante de gelo como Netuno ou um mundo rochoso com uma atmosfera densa e rica em hidrogênio.

A órbita de K2-18b está sete vezes mais próxima de sua estrela do que a distância da Terra ao Sol. No entanto, como o objeto está orbitando uma anã M vermelha escura, essa órbita está em uma zona potencialmente favorável à vida. Modelos preliminares preveem que as temperaturas em K2-18b variam de -73 a 46°C e, se o objeto tiver aproximadamente a mesma refletividade da Terra, sua temperatura média deve ser semelhante à nossa.

– disse um astrônomo da University College London durante uma conferência de imprensa, Ângelos Ciaras.

É difícil ser como a terra

Um análogo da Terra (também chamado de planeta gêmeo da Terra ou planeta semelhante à Terra) é um planeta ou lua com condições ambientais semelhantes às encontradas na Terra.

Os milhares de sistemas estelares exoplanetários descobertos até agora são diferentes do nosso sistema solar, confirmando o chamado hipótese terras rarasI. No entanto, os filósofos apontam que o universo é tão grande que em algum lugar deve haver um planeta quase idêntico ao nosso. É possível que em um futuro distante seja possível usar a tecnologia para obter artificialmente análogos da Terra pelos chamados. . Na moda agora teoria multiteoria eles também sugerem que uma contraparte terrestre poderia existir em outro universo, ou mesmo ser uma versão diferente da própria Terra em um universo paralelo.

Em novembro de 2013, os astrônomos relataram que, com base em dados do telescópio Kepler e outras missões, poderia haver até 40 bilhões de planetas do tamanho da Terra na zona habitável de estrelas semelhantes ao Sol e anãs vermelhas na Via Láctea.

A distribuição estatística mostrou que o mais próximo deles pode ser removido de nós não mais do que doze anos-luz. No mesmo ano, vários candidatos descobertos pelo Kepler com diâmetros inferiores a 1,5 vezes o raio da Terra foram confirmados como orbitando estrelas na zona habitável. No entanto, não foi até 2015 que o primeiro candidato próximo à Terra foi anunciado – egzoplaneta Kepler-452b.

A probabilidade de encontrar um análogo da Terra depende principalmente dos atributos que você deseja ser. Condições padrão, mas não absolutas: tamanho do planeta, gravidade da superfície, tamanho e tipo da estrela-mãe (isto é, análogo solar), distância e estabilidade orbital, inclinação e rotação axial, geografia semelhante, presença de oceanos, atmosfera e clima, magnetosfera forte. .

Se existisse vida complexa lá, as florestas poderiam cobrir a maior parte da superfície do planeta. Se existisse vida inteligente, algumas áreas poderiam ser urbanizadas. No entanto, a busca por analogias exatas com a Terra pode ser enganosa devido a circunstâncias muito específicas dentro e ao redor da Terra, por exemplo, a existência da Lua afeta muitos fenômenos em nosso planeta.

O Laboratório de Habitabilidade Planetária da Universidade de Porto Rico em Arecibo compilou recentemente uma lista de candidatos a análogos da Terra (9). Na maioria das vezes, esse tipo de classificação começa com tamanho e massa, mas esse é um critério ilusório, dado, por exemplo, Vênus, que está perto de nós, que tem quase o mesmo tamanho da Terra e quais condições prevalecem sobre ela. , isso é conhecido.

9. Exoplanetas promissores - potenciais análogos da Terra, segundo o Laboratório de Habitabilidade Planetária

Outro critério frequentemente citado é que o análogo da Terra deve ter geologia de superfície semelhante. Os exemplos mais próximos conhecidos são Marte e Titã e, embora existam semelhanças em termos de topografia e composição das camadas superficiais, também existem diferenças significativas, como temperatura.

De fato, muitos materiais de superfície e formas de relevo surgem apenas como resultado da interação com a água (por exemplo, argila e rochas sedimentares) ou como subproduto da vida (por exemplo, calcário ou carvão), interação com a atmosfera, atividade vulcânica, ou intervenção humana.

Assim, um verdadeiro análogo da Terra deve ser criado através de processos semelhantes, tendo uma atmosfera, vulcões interagindo com a superfície, água líquida e alguma forma de vida.

No caso da atmosfera, assume-se também o efeito estufa. Finalmente, a temperatura da superfície é usada. É influenciado pelo clima, que por sua vez é influenciado pela órbita e rotação do planeta, cada uma das quais introduz novas variáveis.

Outro critério para um análogo ideal da terra vivificante é que ela deve órbita em torno do análogo solar. No entanto, este elemento não pode ser totalmente justificado, uma vez que um ambiente favorável é capaz de proporcionar o aparecimento local de diversos tipos de estrelas.

Por exemplo, na Via Láctea, a maioria das estrelas é menor e mais escura que o Sol. Um deles foi mencionado anteriormente TRAPPIST-1, está localizado a uma distância de 10 anos-luz na constelação de Aquário e é cerca de 2 vezes menor e é 1. vezes menos brilhante que o nosso Sol, mas há pelo menos seis planetas terrestres em sua zona habitável. Essas condições podem parecer desfavoráveis ​​para a vida como a conhecemos, mas TRAPPIST-XNUMX provavelmente tem uma vida mais longa à nossa frente do que nossa estrela, então a vida ainda tem muito tempo para se desenvolver lá.

A água cobre 70% da superfície da Terra e é considerada uma das condições férreas para a existência das formas de vida que conhecemos. Muito provavelmente, o mundo da água é um planeta Kepler-22b, localizada na zona habitável de uma estrela parecida com o Sol, mas muito maior que a Terra, sua composição química real permanece desconhecida.

Conduzido em 2008 por um astrônomo Michaela Meyere da Universidade do Arizona, estudos de poeira cósmica na vizinhança de estrelas recém-formadas como o Sol mostram que entre 20 e 60% dos análogos do Sol temos evidências da formação de planetas rochosos em processos semelhantes aos que levaram à formação da Terra.

Em 2009 foi Alan Boss do Carnegie Institute of Science sugeriu que apenas em nossa galáxia a Via Láctea pode existir 100 bilhões de planetas parecidos com a Terrah.

Em 2011, o Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, também baseado em observações da missão Kepler, concluiu que aproximadamente 1,4 a 2,7% de todas as estrelas semelhantes ao Sol deveriam orbitar planetas do tamanho da Terra em zonas habitáveis. Isso significa que pode haver 2 bilhões de galáxias apenas na Via Láctea, e supondo que essa estimativa seja verdadeira para todas as galáxias, pode até haver 50 bilhões de galáxias no universo observável. 100 quintilhões.

Em 2013, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, usando uma análise estatística de dados adicionais do Kepler, sugeriu que há pelo menos 17 bilhões de planetas do tamanho da Terra - sem levar em conta sua localização em áreas residenciais. Um estudo de 2019 descobriu que planetas do tamanho da Terra poderiam orbitar uma das seis estrelas semelhantes ao Sol.

Padrão de semelhança

O Índice de Similaridade da Terra (ESI) é uma medida sugerida da semelhança de um objeto planetário ou satélite natural com a Terra. Ele foi projetado em uma escala de zero a um, com a Terra atribuída um valor de um. O parâmetro destina-se a facilitar a comparação de planetas em grandes bancos de dados.

O ESI, proposto em 2011 na revista Astrobiology, combina informações sobre o raio, densidade, velocidade e temperatura da superfície de um planeta.

Site mantido por um dos autores do artigo de 2011, Abla Mendes da Universidade de Porto Rico, dá seus cálculos de índices para vários sistemas exoplanetários. O ESI Mendesa é calculado usando a fórmula mostrada em ilustração 10onde x_i eles_i0 são as propriedades do corpo extraterrestre em relação à Terra, v_i o expoente ponderado de cada propriedade e o número total de propriedades. Foi construído com base Índice de similaridade de Bray-Curtis.

O peso atribuído a cada propriedade, w_i, é qualquer opção que pode ser selecionada para destacar determinados recursos em detrimento de outros ou para atingir o índice desejado ou os limites de classificação. O site também categoriza o que descreve como a possibilidade de viver em exoplanetas e exoluas de acordo com três critérios: localização, ESI e sugestão da possibilidade de manter organismos na cadeia alimentar.

Como resultado, foi mostrado, por exemplo, que o segundo maior ESI do sistema solar pertence a Marte e é 0,70. Alguns dos exoplanetas listados neste artigo excedem este número, e alguns recentemente descobertos Tigarden b tem o ESI mais alto de qualquer exoplaneta confirmado, em 0,95.

Quando falamos de exoplanetas semelhantes à Terra e habitáveis, não devemos esquecer a possibilidade de exoplanetas habitáveis ​​ou exoplanetas satélites.

A existência de quaisquer satélites extra-solares naturais ainda não foi confirmada, mas em outubro de 2018 o Prof. David Kipping anunciou a descoberta de uma potencial exolua orbitando o objeto Kepler-1625b.

Grandes planetas do sistema solar, como Júpiter e Saturno, têm grandes luas que são viáveis ​​em alguns aspectos. Consequentemente, alguns cientistas sugeriram que grandes planetas extra-solares (e planetas binários) podem ter satélites potencialmente habitáveis ​​de tamanho similar. Uma lua de massa suficiente é capaz de suportar uma atmosfera semelhante a Titã, bem como água líquida na superfície.

De particular interesse a este respeito são planetas extra-solares massivos conhecidos por estarem na zona habitável (como Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b e HD 37124 c) porque eles potencialmente têm satélites naturais com água líquida na superfície.

A vida em torno de uma estrela vermelha ou branca?

Armados com quase duas décadas de descobertas no mundo dos exoplanetas, os astrônomos já começaram a formar uma imagem de como seria um planeta habitável, embora a maioria tenha se concentrado no que já sabemos: um planeta parecido com a Terra orbitando uma anã amarela como nosso. O Sol, classificado como uma estrela da sequência principal do tipo G. E as estrelas M vermelhas menores, das quais existem muitas mais em nossa Galáxia?

Como seria nossa casa se estivesse orbitando uma anã vermelha? A resposta é um pouco parecida com a Terra, e em grande parte não parecida com a Terra.

Da superfície de um planeta tão imaginário, veríamos primeiro um sol muito grande. Parece que uma vez e meia a três vezes mais do que temos diante de nossos olhos, dada a proximidade da órbita. Como o nome sugere, o sol brilhará em vermelho devido à sua temperatura mais baixa.

As anãs vermelhas são duas vezes mais quentes que o nosso Sol. A princípio, esse planeta pode parecer um pouco estranho à Terra, mas não chocante. As diferenças reais só se tornam aparentes quando percebemos que a maioria desses objetos gira em sincronia com a estrela, então um lado sempre está voltado para sua estrela, como nossa Lua faz com a Terra.

Isso significa que o outro lado fica realmente escuro, pois não tem acesso a uma fonte de luz - ao contrário da Lua, que é levemente iluminada pelo Sol do outro lado. Na verdade, a suposição geral é que a parte do planeta que permaneceu na luz do dia eterno iria queimar, e aquela que mergulhou na noite eterna congelaria. Porém... não deveria ser assim.

Durante anos, os astrônomos descartaram a região das anãs vermelhas como um terreno de caça da Terra, acreditando que dividir o planeta em duas partes completamente diferentes não tornaria nenhuma delas inabitável. No entanto, alguns observam que os mundos atmosféricos terão uma circulação específica que fará com que nuvens espessas se acumulem no lado ensolarado para evitar que a radiação intensa queime a superfície. As correntes circulantes também distribuiriam calor por todo o planeta.

Além disso, esse espessamento da atmosfera pode fornecer proteção diurna importante contra outros riscos de radiação. As jovens anãs vermelhas são muito ativas nos primeiros bilhões de anos de sua atividade, emitindo erupções e radiação ultravioleta.

Nuvens espessas provavelmente protegerão a vida em potencial, embora organismos hipotéticos sejam mais propensos a se esconderem nas profundezas das águas planetárias. De fato, os cientistas hoje acreditam que a radiação, por exemplo, na faixa ultravioleta, não interfere no desenvolvimento dos organismos. Afinal, a vida primitiva na Terra, da qual todos os organismos conhecidos por nós, incluindo o homo sapiens, se originaram, desenvolveu-se sob condições de forte radiação UV.

Isso corresponde às condições aceitas no exoplaneta semelhante à Terra mais próximo conhecido por nós. Astrônomos da Universidade de Cornell dizem que a vida na Terra experimentou uma radiação mais forte do que a conhecida por Proxima-b.

Proxima-b, localizado a apenas 4,24 anos-luz do sistema solar e o planeta rochoso parecido com a Terra mais próximo que conhecemos (embora não saibamos quase nada sobre ele), recebe 250 vezes mais raios X do que a Terra. Ele também pode experimentar níveis letais de radiação ultravioleta em sua superfície.

Acredita-se que existam condições semelhantes a Proxima-b para TRAPPIST-1, Ross-128b (quase onze anos-luz da Terra na constelação de Virgem) e LHS-1140 b (quarenta anos-luz da Terra na constelação de Cetus). sistemas.

Outras suposições dizem respeito surgimento de organismos potenciais. Uma vez que uma anã vermelha escura emitiria muito menos luz, existe a hipótese de que, se o planeta que a orbita contivesse organismos semelhantes às nossas plantas, eles teriam que absorver luz em uma faixa muito mais ampla de comprimentos de onda para a fotossíntese, o que significaria que “exoplanetas” poderiam ser quase preto em nossa opinião (Veja também: ). No entanto, vale a pena perceber aqui que as plantas com uma cor diferente do verde também são conhecidas na Terra, absorvendo a luz de forma ligeiramente diferente.

Recentemente, pesquisadores têm se interessado por outra categoria de objetos - anãs brancas, de tamanho semelhante à Terra, que não são estritamente estrelas, mas criam um ambiente relativamente estável ao seu redor, irradiando energia por bilhões de anos, o que as torna alvos intrigantes para pesquisa exoplanetária. .

Seu pequeno tamanho e, como resultado, o grande sinal de trânsito de um possível exoplaneta tornam possível observar potenciais atmosferas planetárias rochosas, se houver, com telescópios de nova geração. Os astrônomos querem usar todos os observatórios construídos e planejados, incluindo o telescópio James Webb, Telescópio extremamente grandeassim como o futuro происхождения, HabEx i LUVAARse surgirem.

Há um problema neste campo maravilhosamente em expansão de pesquisa, pesquisa e exploração de exoplanetas, insignificante no momento, mas que pode se tornar premente com o tempo. Bem, se, graças a instrumentos cada vez mais avançados, finalmente conseguirmos descobrir um exoplaneta - o gêmeo da Terra que atende a todos os requisitos complexos, cheio de água, ar e temperatura na medida certa, e este planeta parecerá "livre" , então sem tecnologia que permita voar até lá em algum tempo razoável, perceber isso pode ser um tormento.

Mas, felizmente, ainda não temos esse problema.