Iš visų vietų, į kurias mes kada nors žiūrėjome Visatoje, tik Žemė pateikė mums įrodymų apie gyvybės egzistavimą. Bet kodėl? Nes gyvenimas yra retas ir tam, kad būtume išgyventas, reikia visų sąlygų, kurias turime Žemėje? Ar todėl, kad gyvenimas yra visur paplitęs, bet mes jį radome čia, nes jį rasti buvo lengviausia?
- „Salik.biz“
Kadangi Žemėje viskas išdėstyta taip, kaip yra, mes esame įpratę manyti, kad jei turėtume planetą ir žvaigždę, turinčias tas pačias savybes kaip Žemė ir Saulė, - su tuo pačiu amžiumi, su tokiais pat orbitos atstumais, dydžiais ir masėmis, nuo tas pačias medžiagas, tada mes vėl įgytume gyvenimą. Mes taip pat manome, kad kiti deriniai yra mažiau tikėtini. Bet visos mūsų prielaidos gali būti klaidingos. Žemė gali būti tokia reta, kaip ir gyvenimas.
2015 m. NASA paskelbė Kepler-452b atradimą ir pavadino jį „labiausiai į Žemę panašiomis egzoplanetomis“, kokias kada nors buvo rasta. Žinoma, ji turėjo daug panašumų su Žeme, o jos žvaigždė turėjo daug panašumų su Saule:
- Jos namų žvaigždė yra labai panaši į Saulę pagal temperatūrą, masę ir dydį: ji yra G2 žvaigždė, maždaug tokio pat ryškumo ir viso gyvenimo metu.
- Jis sukasi beveik tuo pačiu atstumu ir maždaug tuo pačiu laikotarpiu kaip ir mūsų planeta aplink Saulę: 385 dienos vietoj 365.
- Žvaigždė, aplink kurią ji sukasi, nėra daug labiau išsivysčiusi nei mūsų Saulė: ji yra 1,5 milijardo metų senesnė, vadinasi, ji yra 20% energetiškai galingesnė ir 10% šaltesnė.
Reklaminis vaizdo įrašas:
- Pati planeta nėra daug didesnė už mūsų Žemę, o jos spindulys yra 60% didesnis.
Ir nors šios sąlygos jums gali atrodyti „panašios į žemiškas“, atrastas pasaulis, be abejo, neturi nieko bendra su žeme.
Mūsų saulės sistemoje skirtumas tarp Žemės ir Veneros yra mažas: maždaug 5% spindulio. Palyginimui, skirtumas tarp Žemės ir Urano ar Neptūno yra didžiulis: šie pasauliai yra keturis kartus didesni nei Žemės spindulys. Todėl 60% daugiau gali pasirodyti ne toks perdėtas, tačiau yra didelė tikimybė, kad rasime tvirtą planetą su plona atmosfera, kuri turės dujų milžino savybes: didelį apvalkalą lengvų atmosferos dujų. Tiesą sakant, yra labai siauras langas, kuris, atsižvelgiant į planetos dydį, turėtų būti laikomas „antžeminiu“, o daugiau nei 10–20% nuokrypis nuo žemės paviršiaus būtų per didelis.
Vis dėlto yra pagrindo manyti, kad sausumos planetos yra gana paplitusios. Naujausi Keplerio teleskopo rezultatai rodo, kad Paukščių Tako diske yra mažiausiai 17 milijardų Žemės dydžio planetų ir bent keli procentai žvaigždžių turi bent vieną žemę primenantį pasaulį šalia. Nors mūsų pagrindinis tikslas, be abejo, yra rasti pasaulį su pažengusia biologine gyvybe, geriausia - su pasauliu, kuriame gyvena per Kambrijos sprogimą, - mūsų mintys visada grįžta į Žemės dvynį. Tačiau toks dvigubas variantas, net jei jis egzistuoja, gali būti ne pati geriausia vieta.
Mūsų saulė yra 4,6 milijardo metų G klasės žvaigždė. Nors mes manome, kad ji yra viena iš labiausiai paplitusių, tačiau ne: mūsų žvaigždė yra masyvesnė nei 95% visų žvaigždžių. M nykštukai, mažos raudonos žvaigždės, yra labiausiai paplitęs žvaigždžių tipas Visatoje: trys ketvirtadaliai visų žvaigždžių yra M nykštukai. Mūsų planetos vandenynai užvirs per milijardą metų, tačiau M žvaigždės dega dešimtimis trilijonų metų stabilioje temperatūroje.
„Kepler“rado daugybę sausumos planetų šalia šių M-žvaigždžių, kurios buvo tinkamoje vietoje vandeniui jų paviršiuje skysto pavidalo ir kurių masė buvo gana tinkama antžeminiam apibrėžimui. Ir nors M žvaigždės labiau linkusios skleisti raketas, o planetos turėtų būti arčiau jų, jos taip pat sukuria stabilesnę aplinką savo planetoms, kuriose yra mažiau ultravioletinių spindulių ir padidinta apsauga nuo žiaurių tarpplanetinės ir tarpžvaigždinės erdvės apraiškų. Jų žvaigždžių potvynio jėgos taip pat yra stipresnės, o sutrumpėjęs orbitos periodas suteikia joms lengvą būdą generuoti didelį magnetinį lauką, galbūt apsaugantį nuo paūmėjimų.
Šios sistemos yra gana paplitusios, tačiau Žemės porinės sistemos nėra. Ko mums reikia tikram „dvigubam“? Pirmiausia mums reikia tokios žvaigždės kaip Saulė. Tai reiškia, kad žvaigždė turėtų būti ne tik tos pačios temperatūros ir spektro tipo, bet ir maždaug to paties amžiaus. Reikia laiko, kol gyvenimas išsivysto ir išsivysto į ką nors įdomaus, o tai reiškia, kad mums reikia žvaigždžių sistemos, kuri siekia daugybę milijardų metų. Tačiau mes negalime laukti per ilgai, nes žvaigždėms senstant auga branduolio, jungiančio vandenilį su heliu, sritis, o išėjimo galia padidėja (o tuo pačiu ir ryškumas bei temperatūra). Galų gale planetos (tokios kaip Žemė), kurios kažkada buvo gyvenamosios, taps per karštos, verdančios vandens ir neleidžiančios vystytis gyvybei.
Tarkime, kad turime 1–2 milijardų metų langą, kuris sudaro apie 10% žvaigždės gyvenimo. Mūsų galaktikoje yra apie 200–400 milijardų žvaigždžių ir apie 7,6% jų yra G klasės žvaigždės, kaip ir mūsų Saulė. Nepaisant to, kad mūsų Saulė tiksliau klasifikuojama kaip G2V žvaigždė, vis tiek daroma išvada, kad apie 10% visų G klasės žvaigždžių bus to paties tipo kaip mūsų Saulė. Viršuje yra 400 milijardų žvaigždžių, iš kurių 7,6% yra G klasės, iš kurių 10% yra to paties poklasio, kaip ir Saulė, iš kurių 10% yra tinkamo amžiaus įdomiam gyvenimui. Tai yra 300 milijonų žvaigždžių. Bet net ir tada ne visi jie turės pakankamai sunkių elementų žemiškajam pasauliui sukurti.
Viršuje galite pamatyti Saulės spektrą. Kitaip tariant, jūsų matomos linijos žymi pačius įvairiausius atomus ir jų santykius. Jų yra daug ant Saulės, ir jie turi labai specifinius santykius. Indikatorius, kuris nėra vandenilis ar helis, bet sintezuoja Saulėje esančias medžiagas, astronomai vadina metališkumu. Jei norime antžeminės planetos, mums reikia žvaigždžių, turinčių į saulę panašių metalų. Tai nėra taip blogai; iki 25% žvaigždžių, kurios susidarė tuo pačiu metu kaip mūsų Saulė, buvo tarpinės populiacijos I populiacijos žvaigždės, ir daugelis jų (galbūt apie 15%) turi tą patį metališkumą kaip mūsų Saulė.
Pasirodo, mūsų galaktikoje yra 11 milijonų žvaigždžių, tokių kaip mūsų, su ta pačia sunkiųjų elementų rodykle. Kiek iš šių 11 milijonų saulės „dvynių“yra Žemės dvynukų gyvenamose zonose?
Turime suformuoti tvirtą tinkamo dydžio planetą, turinčią pakankamai elementų, reikiamą vandens kiekį ir tinkamoje vietoje, kad būtų laikoma Žemės dvyne. Visos šios problemos yra susijusios. Galima būtų pamanyti, kad jei centrinėje žvaigždėje būtų teisinga elementų gausa, tada susidariusiose planetose turėtų būti toks pat tankio ir spindulio santykis, kaip mūsų saulės sistemoje. Bet jei jūsų planetos spindulys yra 20% didesnis nei žemės, jūs tikrai gausite lengvųjų dujų - vandenilio ir helio - voką, kuris apsaugos jūsų planetą, net jei esate vidinėje Saulės sistemos dalyje.
Pasaulis, kuris yra 60% didesnis už Žemę, bus penkis kartus didesnis už jo masę, o tai yra per daug, kad būtų vientisa planeta su plona atmosfera. Jei dar kartą peržvelgtume visus įverčius, gautume nuo keturiasdešimt iki šimto tūkstančių sausumos planetų, turinčių sausumos tipo orbitas aplink Saulės tipo žvaigždes. Su 400 milijardų žvaigždžių šansai yra ypač menki.
Ir atminkite, kad tikrasis tokių planetų radimo tikslas yra surasti pasaulius, galinčius palaikyti į Žemę panašų gyvenimą. Ir jei tai yra tikslas, nereikia ieškoti Žemės „dvigubo“; geriau ieškoti mažesnių planetų šalia M klasės žvaigždžių. Antžeminių pasaulių geriau ieškoti potencialiai gyvenamose zonose prie žvaigždžių. Bus daug daugiau variantų.
ILYA KHEL
