Приветствую Вас Гость | RSS

Астролябия

Главная » 2013 » Февраль » 2 » Можно ли жить дальше от Солнца?
15:08
Можно ли жить дальше от Солнца?
Новые границы зоны обитаемости для планет земного типа предложили исследователи из Пенсильванского государственного университета. Используя в качестве основы уточненные коэффициенты поглощения молекул воды и углекислого газа, они пришли к выводу, что потенциально "жилые” планеты следует искать дальше от звёзд, чем предполагалось ранее

Подобные работы очень важны для планирования будущих проектов по поиску экзопланет, но пока, увы, нам недостает понимания, как устроены климатические машины - об этом говорят и авторы работы, и её критики.

Движущая сила поисков планет за пределами Солнечной системы - попытка найти жизнь вне пока единственного её пристанища. Число "новых миров" растёт с огромной быстротой: про почти 700 объектов точно известно, что это действительно экзопланеты вокруг других звезд, и более 2000 "кандидатов", открытых телескопом "Кеплер" ждут своего подтверждения. Нет сомнения, что в ближайшем будущем это число ещё вырастет. Необходимо как-то рассортировать это изобилие, чтобы потом выбирать для прицельного изучения наиболее интересные объекты: те, которые с наибольшей вероятностью могут стать местом обитания живых организмов.

Критерием для отбора может стать положение планеты внутри так называемой "зоны обитаемости" - области пространства вокруг звезды, внутри которой планета земной массы и схожего состава атмосферы (азот, вода, углекислый газ) может сохранить на поверхности жидкую воду. Как известно, на поверхности двух ближайших к Земле планет - Венеры и Марса - жидкой воды нет.

На границы зоны обитаемости влияет не только температура звезды, но и состав и свойства атмосферы самой планеты. Все эти характеристики входят в модель, на основании которой потом рассчитываются расстояния, обычно определяемые в астрономических единицах - расстоянии от Солнца до Земли (1,5 миллиона километров).

Новая работа группы исследователей из Пенсильванского государственного университета, НАСА, а также университета Вашингтона и университета Бордо (Франция) поставила под сомнение разработанную ранее (статья с её описанием появилась в 1993) модель Джорджа Кастинга (который, кстати, также входит в коллектив авторов новой статьи). Предшествующая модель предсказывала, что внутренняя и внешняя границы зоны обитаемости для нашего Солнца пролегают в 0,95 и 1,67 астрономических единицы. Отметим, правда, что в ней использовалась довольно простая модель планеты, лишенная облаков. Как бы то ни было, получалось, что Земля находится на самом краешке пригодного для жизни района.

Однако, как указывает первый автор нового исследования, Рави кумар Коппарапу, в модели Кастинга использовались устаревшие, менее точные коэффициенты поглощения солнечного излучения молекулами воды и углекислого газа - важнейшими парниковыми газами. Эти данные исключительно важны для понимания того, как излучение звезды влияет на фотохимию атмосферы и, опосредованно, на температуру поверхности и удержание воды. Кроме этого, в модели были ещё некоторые неточности, и она не рассматривала звезды M-типа (достаточно холодные и малые звезды, красные карлики).

Эти неточности и взялась исправить новая работа. Прежде всего, в модель были включены наиболее свежие данные о поглощении солнечного излучения. Затем были уточнены некоторые физические механизмы поведения излучения атмосфере. В своей работе исследователи предоставили сразу несколько выводов: как будет располагаться зона обитаемости вокруг звезд разных типов и какой она будет для различных планет.

Любопытно, какие ограничения на "зону" она ставит для положения Земли у Солнца. Оказывается, наша планета еле-еле вписывается в необходимые рамки: внутренняя граница "зоны обитаемости" пролегает в 0,99 астрономических единицы от Солнца, а внешняя - в 1,70, то есть в целом чуть дальше, чем давала модель Кастинга.
HD85512b глазами художника
Кроме этого, несколько найденных экзопланет, например, HD85512b, согласно новой модели, выпадают из зоны обитаемости, хотя ранее предполагалось, что они находятся в ней.

Сами авторы указывают, что модель вряд ли можно считать полной из-за отсутствия облаков в атмосфере, которые могут и отражать солнечное излучение, тем самым предотвращая нагрев планеты, и служить "одеялом" для внутреннего тепла, не давая ему уйти в космос. С появлением облаков границы зоны могут расшириться в обе стороны. Кроме этого, добавляют комментаторы, сама планета может греться за счет внутренних процессов - это в модели также не было учтено.

Что же даёт исследование, кроме очередной приблизительной оценки?

Авторы указывают, что на основе полученных ими результатов можно более точно "нацеливать" инструменты, предназначенные для поиска потенциально обитаемых планет, особенно вокруг звезд K- и М-классов. Например, будущий телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) потенциально способен зарегистрировать спектр землеподобной планеты, обращающейся вокруг звезды M-класса. Поскольку JWST не предназначен в первую очередь для изучения экзопланет, такие исследования должны быть очень точно направленными.

Статья принята к публикации в Astrophysical Journal. Кроме текста, авторы также разработали "калькулятор зон обитаемости" - онлайн-программу, позволяющую вычислить границы зоны для звёзд главной последовательности с температурами 2600-7200 градусов Kельвина. Конечно, это моделирование основано лишь на сегодняшнем понимании проблемы; но вряд ли без этих неизбежно приблизительных попыток мы поймем, где возможна жизнь во Вселенной.


Читайте также:
Категория: Далёкие рубежи | Просмотров: 623 | Добавил: astrolabia | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar
Звёздная карта
Вход на сайт
Поиск
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0