Как искать планеты, подобные Земле — Код НЛО | UFO code

Команда астрономов из Чикагского университета и колледжа Гриннелл стремится изменить подход ученых к поиску земноподобных планет, вращающихся вокруг звезд, отличных от Солнца.

Как искать планеты, подобные Земле

Команда астрономов из Чикагского университета и колледжа Гриннелл стремится изменить подход ученых к поиску земноподобных планет, вращающихся вокруг звезд, отличных от Солнца. Они предпочитают использовать статистический сравнительный подход в поисках пригодных для жизни планет и жизни за пределами Солнечной системы.

«Характер доказательства не должен быть:« Можем ли мы указать на планету и сказать «да» или «нет», это планета, в которой живет чужая жизнь, - сказал Джейкоб Бин, помошник профессора астрономии и астрофизики в Ухикаго. «Это статистическое упражнение. Что мы можем сказать для ансамбля планет о частоте существования обитаемой среды или о частоте существования жизни на этих планетах?»

Стандартный подход исследования экзопланет или планет, которые окружают отдаленные звезды, повлек за собой изучение небольшого количества объектов, чтобы определить, имеют ли они подходящие газы в соответствующих количествах и соотношениях, указывающих на существование жизни. Но в недавней статье с соавторами Дорианом Абботом и Элиза Кемптон в «Астрофизических журнальных письмах» Бин описывает необходимость «думать о методах и подходах астрономии в этой игре, а не о планетарных ученых, изучающих экзопланеты».

«Природа предоставила нам огромное количество планетных систем», - сказал Кемптон, доцент физики в колледже Гриннелл в штате Айова. «Если мы рассмотрим большое количество планет с менее детальными измерениями, мы все равно можем получить статистическое представление о том, как распространенная среда обитания находится в нашей галактике, что даст нам основу для будущих, более подробных исследований».

поис Земли

Кемптон и Бин свидетельствуют о проблемах, связанных с подробными наблюдениями за потенциально подобной Земле планетой. Вместе они ранее изучали сверхземлю, известную как GJ 1214b, экзопланету с массой, большей, чем Земля, но меньше, чем газовые гиганты, такие как Нептун и Уран. GJ 1214b оказался довольно пасмурным, что помешало им определить состав его атмосферы.

«Большое статистическое исследование позволит нам смотреть на многие планеты», - сказал Кемптон. «Если какой-либо отдельный объект окажется особенно сложным для наблюдения, например, GJ 1214b, это не будет большой потерей для программы наблюдений в целом».

Вдохновением для этой статьи послужило членство Бина в команде определения науки и техники, которая оценивает потенциал нового космического телескопа, предлагаемого НАСА крупного УФ / оптического / инфракрасного обзора (LUVOIR).

Одним из научных приоритетов LUVOIR является поиск земноподобных планет. Во время одного командного совещания Бин и его коллеги перечислили все свойства потенциально пригодной для обитания экзопланеты, которые им нужно измерить и как они будут собирать данные. Учитывая нынешнее состояние технологии, Бин пришел к выводу, что вряд ли ученые смогут подтвердить индивидуальную экзопланету как подходящую для жизни или же на самом деле там жизнь.

Тем не менее, астрономы собрали впечатляющий выбор экзопланетных данных из космической обсерватории NASA в Кеплере, которая работает с 2009 года.

«Кеплер полностью изменил игру, - сказал Бин. «Вместо того, чтобы говорить о нескольких планетах или нескольких десятках планет, неожиданно у нас было несколько тысяч кандидатов на планету. Они были кандидатами на планету, потому что Кеплер не мог точно доказать, что сигнал, который он видел, был связан с планетами».

Стандартный подход заключался в дополнительном наблюдении за каждым кандидатом, чтобы исключить возможные ложноположительные сценарии или обнаружить планету со второй техникой.

«Это очень медленно. Одна планета за раз, много разных наблюдений», - отметил Бин. Но альтернативой является составление статистических расчетов вероятности ложных срабатываний среди этих тысяч кандидатов на экзопланету. Этот новый подход непосредственно привел к хорошему пониманию частоты экзопланет разных размеров. Например, ученые теперь могут сказать, что частота планет сверхземного типа составляет 15% плюс + минус 5%.

Спектроскопические исследования играют ключевую роль в характеристике экзопланет. Это связано с определением состава планетарной атмосферы путем измерения его спектров, характерного излучения, поглощающего газы на своих собственных длинах волн. Бин и его соавторы предлагают сосредоточиться на том, что можно узнать при измерении спектров большого ансамбля наземных экзопланет.

Спектроскопия может, например, помочь экзопланетным исследователям проверить явление, называемое силикатной обратной связью по погодным условиям, которая действует как планетарный термостат. Через силикатное выветривание количество диоксида углерода в атмосфере изменяется в зависимости от геологических процессов. Вулканы выделяют углекислый газ в атмосферу, но дождевые и химические реакции, которые происходят в породах и отложениях, также удаляют газ из атмосферы.

Повышение температуры приведет к попаданию в атмосферу большего количества водяного пара, который затем течет дождей, увеличивая количество растворенного диоксида углерода, который химически взаимодействует со скалами. Эта потеря углекислого газа из атмосферы имеет охлаждающий эффект. Но по мере того, как планета начинает остывать, каменное выветривание замедляется, и количество углекислого газа постепенно увеличивается из его вулканических источников, что вызывает повышение температуры.

Наблюдения в глобальном масштабе показывают, что Земля испытала обратную связь с силикатом. Но попытки проверить, что этот процесс работает сегодня в масштабе отдельных речных бассейнов, оказались трудными.

«Результаты очень шумные. Нет четкого сигнала, - сказал Аббат. «Было бы здорово иметь другое независимое подтверждение от экзопланет».

Все три соавтора заинтересованы в детализации экспериментов, которые они предложили в своей работе. Аббат планирует рассчитать, сколько углекислого газа было бы необходимо, чтобы сохранить планету, пригодную для обитания при различных интенсивностях звездного излучения, изменяя различные параметры планет. Он также оценит, насколько хорошо будущий инструмент сможет измерить газ.

«Тогда мы соберем это вместе, чтобы посмотреть, сколько планет нам нужно будет наблюдать, чтобы обнаружить тренд, указывающий на обратную связь с силикатным воздействием», - объяснил Аббот.

Тем временем Бин и Кемптон заинтересованы в детализации того, что статистическая перепись биологически значимых газов, таких как кислород, углекислый газ и озон, может выявить о планетарной обитаемости.

«Я хотел бы лучше понять, как некоторые телескопы следующего поколения смогут отличать статистические тенденции, которые указывают на пригодные для проживания или населенные планеты, - сказал Кемптон.

Нравится
Не нравится
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!

Другие новости

Подводные НЛО

Как будто понимая свое превосходство, загадочный объект даже не пытался скрыться и крутился около военных

Лекарь из иного мира

Туманная фигура слегка покачнулась в дверях, и из её горящих глаз ударили в Бориса два луча света." Конец сентября 1991 года. Самое начало бабьего лета. Город Батайск Ростовской области. Семь часов вечера.

Авторизация

Поделиться ...