Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Все добавления>>Мир дикой природы на wwlife.ru - Показать содержимое по тегу: Экзопланеты


Земля относительно невелика и легка, к тому же расположена достаточно далеко от Солнца, чтобы сохранить на поверхности воду в жидком состоянии. Все эти факторы существенно затрудняют поиск планет, похожих на Землю, на орбитах других звёзд. И астрономы рады, когда удаётся найти объект, близкий к нашему миру хотя бы по одному из этих параметров. 

Вид с поверхности Кеплера-78b в представлении художника (илл. Jasiek Krzysztofiak / Nature). Вид с поверхности Кеплера-78b в представлении художника (илл. Jasiek Krzysztofiak / Nature). Отсюда и ажиотаж, связанный с обнаружением экзопланеты Кеплер-78b, которая чуть больше Земли, но обладает аналогичной плотностью, а потому, скорее всего, и близким составом. Поначалу удалось измерить только орбитальную скорость и радиус орбиты, а теперь опубликованы две статьи, в которых содержатся первые оценки массы. Кеплер-78b примерно на 20% крупнее Земли и на 70% тяжелее, но плотность по-прежнему почти совпадает с земной, то есть планета, вероятно, состоит из железа и камня. 

Объект открыли в августе с. г. благодаря анализу данных космического телескопа «Кеплер» (который, увы, уже сдал вахту). Кеплер-78b облетает свою звезду за 8,5 часа и, скорее всего, постоянно обращена к светилу одной и той же стороной, как Луна к Земле. 

Обнаружили её так же, когда планета прошла между Землёй и своей звездой, слегка (всего на 0,02%) затмив свет последней. Такие транзиты пока остаются самым надёжным методом выявления небольших экзопланет. Главная альтернатива — действие силы тяжести планеты на звезду, которое можно отследить по небольшому изменению спектра светила в связи с эффектом Доплера. Транзитный и доплеровский методы дополняют друг друга. Доплеровский позволяет измерить массу экзопланеты, ибо учитывает гравитационный эффект. Транзитный даёт возможность оценить размер объекта: чем крупнее мир, тем больше света он блокирует, и наоборот. Хотя методы лучше всего подходят для обнаружения крупных и массивных планет, внимательное наблюдение позволяет заметить даже крошку размерами меньше Меркурия. 

Идеальный вариант — когда удаётся измерить и массу, и габариты экзопланеты и тем самым установить её плотность. Выяснилось, что планеты с радиусом, превышающим земной в 2–4 раза, встречаются очень часто, однако показатели плотности существенно «гуляют» — есть и каменистые «суперземли», и нептуноподобные миры, состоящие из соединений водорода. Однако до сих пор точные измерения массы планет размером с Землю не выполнялись. (Не забывайте, что если радиус планеты вдвое больше земного, это значит, что её объём в восемь раз превышает земной, а площадь поверхности — вчетверо.)

Здесь и ниже изображения David A. Aguilar (CfA). Здесь и ниже изображения David A. Aguilar (CfA). Чтобы выяснить массу Кеплера-78b, две группы астрономов работали параллельно, пользуясь спектроскопическим инструментарием двух обсерваторий: телескопом Keck I на Гавайях и прибором HARPS-N на острове Пальма близ африканского берега. Обе делали ставку на едва заметный эффект Доплера. То, что в итоге получены очень похожие результаты, несмотря на конкуренцию (правда, дружескую), говорит о том, что выводам стоит верить. 

Самой трудной задачей было отделение воздействия планеты от других причин колебаний светимости звезды. Например, появление на её поверхности аналогов солнечных пятен можно ненароком принять за транзит — вот почему один гипотетический транзит не считается и надо наблюдать за системой как можно дольше. Так вот, исследователи прикинули скорость вращения звезды и вычислили среднюю величину флуктуаций светимости, только после этого приступив к измерению эффекта Доплера. Выполнить эти наблюдения было нелегко, и, скорее всего, этот подвиг нельзя будет повторить на примере планет аналогичного размера, расположенных на более значительном от нас расстоянии.

Оценки погрешности значений, полученных двумя группами, пересекаются. Команда, работавшая с «Кеком», оценила радиус экзопланеты в 1,20, а массу — в 1,69 земных, откуда следует, что плотность равна 5,3 г/см³. Исследователи с Пальмы дают такие значения: 1,16, 1,86 и 5,57 соответственно. Напомним, плотность Земли составляет около 5,54 г/см³, показатель других каменистых миров (Меркурия, Венеры, Марса и Луны) чуть ниже, но сопоставим с нашим. Следовательно, можно с высокой долей уверенности предполагать, что Кеплер-78b тоже сложена камнем и железом. 

Звезда Кеплер-78a приблизительно на 20% меньше Солнца и на 600 °C холоднее. Тем не менее планета настолько близка к светилу, что температура её поверхности оценивается в 4 800 °C — этого достаточно, чтобы расплавить породу и заставить выкипеть любую атмосферу. 

Такая близость к звезде означает скорую гибель планеты. Приливные силы деформируют её, удельная орбитальная энергия снизится, Кеплер-78b подойдёт к светилу ещё ближе и достигнет предела Роша, после чего тело будет разорвано на кусочки. Из этого следует, что планета не могла сформироваться там, где она сейчас находится. Кроме того, астрономы указывают ещё на одну тонкость: в эпоху формирования планет тамошняя звезда была крупнее, чем сегодня, и поглощала нынешнюю орбиту Кеплера-78b. По-видимому, там произошли какие-то масштабные события, вызвавшие перетасовку всей системы. 

Итак, этот мир ни в коем случае не назовёшь землеподобным: несмотря на аналогичный химический состав, он больше напоминает ад, чем дом. Тем не менее каждое открытие вроде этого помогает нам лучше понимать широту диапазона типов экзопланет и нюансы формирования звёздных систем.

Результаты исследований опубликованы в журнале Nature двумя статьями.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Опубликовано в Новости Астрономии

Для понимания ситуации на поверхности экзопланеты важно не только то, близка ли она к светилу, значение имеет и её атмосфера: скажем, при её плотности в пять раз выше земной и таком же составе Марс имел бы климат, лучше подходящий для нашей жизни, чем на самой Земле. И астрономы по мере возможностей телескопов и спектрографов пытаются узнать, каковы они — атмосферы экзопланет — если не по плотности, то хотя бы составом. На сей раз внимание учёных мужей привлекли планеты-гиганты.

Система HD 218396 оказалась насыщенной огромными телами со странными атмосферами. (Здесь и ниже иллюстрации Ben Oppenheimer et al.)Система HD 218396 оказалась насыщенной огромными телами со странными атмосферами. (Здесь и ниже иллюстрации Ben Oppenheimer et al.)Астрономы под руководством Бена Оппенгеймера (Ben Oppenheimer) из Американского музея естественной истории обратились к системе HR 8799 (она же HD 218396), в которой есть по меньшей мере четыре планеты. Это молодое образование (примерно 30 млн лет), относительно близкое к Земле (129 световых лет). Планеты находятся на огромном, по меркам средней экзопланетной системы, удалении от светила: 14, 24, 38 и 68 (последняя из открытых) а. е. Их минимальные массы колеблются от пяти до семи Юпитеров, что и позволило относительно легко обнаружить их даже в такой дали.

Все они, повторим, слишком далеки от своего светила — даже с учетом того, что это яркая белая звезда спектрального класса A5V; эффективная земная орбита вокруг неё располагается значительно ближе ближайшего к светилу гиганта. Тем не менее система молодая, и сейчас нельзя предсказать, останутся ли планеты на этих орбитах или начнут миграцию ближе к звезде. Напротив, пока все попытки моделирования HD 218396 показывают её неустойчивость.

Определение атмосферных составов принесло сюрпризы. HD 218396 b показала атмосферу с высоким содержанием аммиака и (или) ацетилена, но при этом полное отсутствие метана или углекислого газа. Это очень странно: оставляя в стороне ацетилен, отметим, что у гигантов Солнечной системы аммиак не является столь массовым компонентом.


1503134-2Газовая оболочка HD 218396 c определённо содержит аммиак и, возможно, примеси ацетилена, но также не имеет ни углекислого газа, ни значимых количеств метана. HD 218396 d купается в ацетилене, метане и углекислом газе, а вот аммиака не имеет. Ну а у HD 218396 e есть метан и ацетилен, но ни аммиака, ни углекислого газа.

Всё это слегка загадочно, ведь атмосферы этих гигантов резко различны. Чтобы заострить вопрос, напомним: в Солнечной системе всё не так. И на Юпитере, и на Сатурне, и на Уране с Нептуном доминирует один и тот же элемент — водород, а за ним следует гелий. Ещё есть примеси метана, но в резкие различия по составу это не выливается. Краеугольным камнем теорий об атмосферах гигантских экзопланет было их сходство между собой и атмосферами гигантов Солнечной системы — и оба тезиса, по всей видимости, не выдержали проверку на практике.

Почему атмосферы экзопланет системы HD 218396 так не похожи друг на друга и, кроме HD 218396 e, на газовые гиганты Солнечной? Авторы работы не знают ответа: «Является ли это следствием небольших  различий в формировании, разной металличности, зависящей от радиуса орбит, или объясняется эволюционными различиями? Всё это остаётся большим вопросом»...

...И лишний раз подчёркивает простую мысль: нельзя полагаться на расстояние до звезды как ключ к условиям на поверхности экзопланеты, считая при этом, что всё остальное мы можем себе представить, опираясь на опыт изучения планет нашей системы. До тех пор пока мы не поймем, почему экзопланеты столь отличны от тел Солнечной и разнятся между собой, нельзя сделать однозначный вывод об условиях на их поверхности.

С препринтом рассмотренной работы можно ознакомиться здесь.


Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Астрономии

Если нынешнего Homo Sapiens переместить на нынешний Марс, несчастный погибнет по множеству причин. В первых рядах этих человекоубийц окажется радикальное — в сотню раз — падение атмосферного давления по сравнению с земным. Даже будь атмосфера Марса химическим двойником земной, её не хватило бы для вентиляции человеческих лёгких только из-за одного давления. Что интересно, такие же результаты характерны и для бактерий. По крайней мере так показывали опыты, имевшие целью исследовать потенциальную выживаемость земных микроорганизмов в атмосфере Красной планеты.

Экспериментальная установка заполнялась смесью газов, по составу и давлению сходных с марсианской атмосферой. Кишечные палочки, однако, упорно не хотели погибать вплоть до испарения всей воды. (Фото Chris Johnson / NASA.)Экспериментальная установка заполнялась смесью газов, по составу и давлению сходных с марсианской атмосферой. Кишечные палочки, однако, упорно не хотели погибать вплоть до испарения всей воды. (Фото Chris Johnson / NASA.)Опыты те, правда, ещё в пору их проведения вызвали немалые сомнения — ведь есть же бактерии, что здравствуют и размножаются в земной стратосфере на высоте более 40 км, где давление равно марсианскому на поверхности.

Словом, Александр Анатольевич Павлов из насовского Центра космических полётов им. Годдарда попробовал провести сходный эксперимент даже не с вышеупомянутыми поклонниками безвоздушного пространства, а с тривиальнейшим микробом — кишечной палочкой. Правда, в отличие от некоторых предшествовавших опытов, он убавлял давление в контрольном куполе постепенно. Конечно, при достижении давления в одну сороковую от земного вода закипела, несмотря на то что внутренности купола были охлаждены до марсианских температур. Но даже после снижения давления сразу вся она не могла выкипеть на протяжении нескольких дней. Пока продолжалось её испарение, кишечная палочка успешно жила.

Что характерно, кишечная палочка, мягко говоря, не экстремофил. Судите сами: обитает в тепличных условиях вашего кишечника и, к счастью, способна лишь некоторое время выживать в окружающей среде — в противном случае воду из открытых водоёмов в принципе нельзя было бы пить.

Иными словами, вне организма носителя она умирает даже на Земле, так что коллапс колонии таких бактерий в имитированной сверхтонкой атмосфере не означает, что там им принципиально хуже, чем в земных условиях.

«Сразу зачислять планеты в необитаемые только потому, что у неё нет достаточно большой атмосферы, мы не должны», — комментирует результаты эксперимента г-н Павлов.

Впрочем, Bacillus stratosphericus и до этого опыта не только не беспокоились о своей способности к выживанию при низком давлении, но и успешно заселяли высоты до 41 км. (Фото ACS Journal of Environmental Science & Technology.)Впрочем, Bacillus stratosphericus и до этого опыта не только не беспокоились о своей способности к выживанию при низком давлении, но и успешно заселяли высоты до 41 км. (Фото ACS Journal of Environmental Science & Technology.)По его мнению, на Марсе в тёплые сезоны подповерхностный лёд может таять и обеспечивать нечто вроде оазиса для самых выносливых бактерий. Как отмечает учёный, даже 17 см почвы обеспечивают надёжную защиту от УФ-излучения. А предположительное наличие под почвой ещё и воды, как было показано в его опыте, означает возможность выживания даже для не самых спартанских организмов. Экстремофилы же, полагает он, и вовсе способны жить там без малейшего напряжения. «Кишечная палочка не экстремофил, и если даже этот микроорганизм может расти в условиях низкого давления, то экстремофилы и подавно».

Естественно, открытие затрагивает и анализ обитаемости экзопланет — хотя бы в отдалённом будущем, когда мы сможем эффективно изучать их атмосферу.

Сообщение об исследовании было сделано на собрании Американского геофизического союза 3 декабря 2012 года.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Астрономии
Воскресенье, 14 Октябрь 2012 11:10

Встречайте первую углеродную планету

Планета 55 Рака e, «суперземля», расположенная в системе солнцеподобной звезды HD 75732 (она же 55 Рака, спектральный класс G8V), была открыта в 2004 году. Это одна из самых близких к Земле «суперземель»: до её планетной системы всего 40,9 св. лет. Она примерно в 8,6 раза тяжелее Земли, а её диаметр всего вдвое больше нашего. Таким образом, плотность Земли и 55 Рака e вполне сравнима.

55 Рака e в сравнении с Землёй (иллюстрация Haven Giguere, NASA / JPL)55 Рака e в сравнении с Землёй (иллюстрация Haven Giguere, NASA / JPL)Свежее исследование, проведённое в Йельском университете (США), выдвигает тезис о том, что «суперземля» является типичной углеродной планетой, классом экзопланет, который до того лишь обсуждался как теоретически возможный. «Это первый взгляд на скалистый мир, с химией, фундаментально отличающейся от земной, — подчёркивает ведущий автор работы Никку Мадхусудхан. — Поверхность планеты скорее покрыта графитом и алмазами, нежели водой и гранитом».Кроме обладающей алмазной мантией 55 Рака e, в системе есть ещё четыре планеты (на изображении не хватает 55 Рака f). Разумно предположить, что у большинства из этих гигантов неизбежны спутникиКроме обладающей алмазной мантией 55 Рака e, в системе есть ещё четыре планеты (на изображении не хватает 55 Рака f). Разумно предположить, что у большинства из этих гигантов неизбежны спутники

Кроме химии, категорически отличным назван жаркий климат. На здешней солнечной стороне температура может достигать 2 000 К — и всё из-за небольшого расстояния до местного жёлтого карлика, оцениваемого в 0,01560 ± 0,00011 а. е.

До нынешних изысканий некоторое время велась дискуссия о том, является ли планета газовым гигантом типа Нептуна, только горячим, или всё же на ней преобладают тяжёлые элементы. После определения радиуса планеты (небольшого) и её значительной плотности версия «горячего Нептуна» отпала, и учёные констатировали, что это одна из первых (если не первая) планет, в отношении которой можно уверенно заявить: она углеродная. Дело в том, что в химическом составе местной звезды очень мало кремния и много углерода — черты, отсутствующие у Солнца.

Кроме того, наблюдения за спектром почти не выявили на поверхности 55 Рака e следов воды. Наряду с прочими факторами это означает, что планета по составу предельно далека от Земли, почти сплошь покрытой водой и с силикатной мантией. Мантия 55 Рака e в основном состоит из углерода, на который приходится до трети её массы. А учитывая огромные температуры и давления внутри, скорее всего, её мантия в основном состоит из алмазов. Даже если всего две трети углерода 55 Рака e находятся именно в этой форме, то алмазов там по массе вдвое больше, чем весит вся Земля.

Обнаружение первой углеродной планеты окончательно ставит точку в вопросе возможности или невозможности химического разнообразия планет, по размерам сходных с Землёй. Очевидно, что они есть, вопрос лишь в том, как их химия может влиять на происходящие процессы. Хотя большинство наблюдаемых жёлтых карликов (и их звёздных систем) ближе по составу к Солнцу, чем к 55 Рака (редчайшей сверхметалличной звезде), просто в силу обилия звёзд в Галактике можно предположить, что углеродных планет в ней миллионы, если не миллиарды: ведь одна 55 Рака имеет как минимум пять планет.

Уже сейчас очевидно, что на таких планетах может не быть сильного магнитного поля (из-за отсутствия текучести вещества в мантии) и тектоники плит (по той же причине). Более интересным вопросом является то, может ли на них существовать жизнь — разумеется, не на слишком горячей 55 Рака e, а на более далёких от солнц углеродных планетах, таких как спутники той же 55 Рака f, на поверхности которых вода может существовать в жидком виде. Если она всё же возникнет в столь бедных водой и кислородом мирах, её отличия от земной должны быть уникальными.

Соответствующее исследование вскоре появится в журнале Astrophysical Journal Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь и сейчас.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Астрономии

Моделирование одной из ближайших экзопланет показало, что на её поверхности могут существовать водяные океаны, а в атмосфере — облака и осадки. И пусть обстановка в этом мире всё равно довольно непривычна на вкус землян, жизнь там могла бы найти пристанище.

Настолько точно поверхность Gliese 581 d способны нарисовать лишь художники, да и её луны пока можно только предполагать. Но и для строгих научных выводов известных о планете данных собралось немало (иллюстрация DarinK)Настолько точно поверхность Gliese 581 d способны нарисовать лишь художники, да и её луны пока можно только предполагать. Но и для строгих научных выводов известных о планете данных собралось немало (иллюстрация DarinK)Звезда Глизе-581, расположенная в 20 световых годах от нас, приносила сенсации уже не раз. Четыре года назад у неё впервые была найдена планета земного типа (Gliese 581 c) в обитаемой зоне.

Позже учёные учли не только расстояние до звезды, но и наиболее вероятный состав атмосферы планеты c и заявили, что там, пожалуй, всё-таки жарковато. Но из тех же соображений (парниковый эффект) астрономы выдали аванс обитаемости другому миру в той же системе — планете Gliese 581 d, расположенной дальше от светила.

Далее у той же звезды открыли Gliese 581 e — самую лёгкую экзопланету на данный момент из тех, что вращаются вокруг обычных звёзд (не считая пульсаров).

Наконец, прошлой осенью планетарная система Глизе-581 пополнилась планетами с индексами f и g. Причём последняя попала точно в центр так называемой "зоны Златовласки", то есть зоны обитаемости (c и d красуются на её краях).

К сожалению, скалистый мир g до сих пор не подтверждён повторными измерениями других команд. Слишком тонкое влияние он вносит в движение родительской звезды, по колебаниям в котором и был найден. Некоторые специалисты подозревают, что Gliese 581 g может быть ошибкой измерений.Хотя по некоторым предположениям Хотя по некоторым предположениям стороной к своему солнцу, выяснилось, что температуры на освещённом и теневом полушарии этой планеты остаются в приемлемых для жизни пределах (иллюстрация с сайта motivatorscompanyblog.com)Хотя по некоторым предположениям Хотя по некоторым предположениям стороной к своему солнцу, выяснилось, что температуры на освещённом и теневом полушарии этой планеты остаются в приемлемых для жизни пределах (иллюстрация с сайта motivatorscompanyblog.com)

А пока этот вопрос открыт, внимание планетологов вновь вернулось к Gliese 581 d. Этот скалистый мир весит как семь Земель, а по размеру крупнее нашей планеты примерно вдвое. Так что сила тяжести на его поверхности составляет 1,75 от земной.

Учёные из французского Национального центра научных исследований (CNRS) и института Лапласа (Institut Pierre Simon Laplace) использовали детальную модель климата, в которую можно было вносить широкий спектр начальных условий, чтобы выяснить — что же происходит на поверхности планеты d.

Планетологи предполагают, что приливными силами этот мир может быть «заперт» так, что смотрит на своё солнце всё время одной стороной. Об особом перегреве дневного полушария тут речи не идёт — Gliese 581 d получает от своей звезды (красного карлика) втрое меньше энергии, чем Земля. Но опасение вызывала сторона вечной ночи – её холод мог сконденсировать всю атмосферу и заморозить возможную воду.

Как информирует ScienceDaily, модель французов воспроизвела атмосферу планеты и её поверхность в трёх измерениях.

К удивлению авторов оказалось, что при определённой концентрации углекислого газа (весьма вероятной для этого мира) планета d не только избегает замораживания, но и обеспечивает приличные условия для жизни. При этом циркуляция атмосферы обеспечивает хорошее перераспределение энергии между дневным и ночным полушарием и выравнивание их температур.

Модель Gliese 581 d. Синие и красные участки соответствуют прохладным и тёплым районам. Стрелки представляют ветра на высоте двух километров (иллюстрация Laboratoire de Météorologie Dynamique/ CNRS)Модель Gliese 581 d. Синие и красные участки соответствуют прохладным и тёплым районам. Стрелки представляют ветра на высоте двух километров (иллюстрация Laboratoire de Météorologie Dynamique/ CNRS)Средняя глобальная температура на Gliese 581 d — выше нуля по Цельсию. Причём такая среда оказалась стабильной для широкого спектра граничных условий (в частности, тонкостей в составе атмосферы). Да ещё она справедлива как для поверхности, представляющей собой сушу, так и для гипотетических океанов, уточняют исследователи.

Ключом к защите от глобального оледенения и краха атмосферы оказалось не только присутствие парникового газа, но и спектр звезды. В нём велика доля красных лучей. Больше, чем, к примеру, в солнечном свете. А такие волны эффективно проникают сквозь толстую атмосферу, нагревая поверхность далёкого мира.

Ещё учёные выявили, что на большой высоте в атмосфере планеты d существуют облака из сухого льда. И пусть это всего лишь моделирование, но оно настолько детальное, что французы смело называют Gliese 581 d первой сверхземлёй с подтверждённым нахождением в обитаемой зоне.

Из-за различных по составу облаков даже на освещённой стороне этого небесного тела царит красноватый сумрак. Неподвижное светило в небе и повышенная гравитация добавляют Gliese 581 d своеобразного шарма. И всё же нужно признать, этот мир куда ближе к нашему собственному по условиям, чем какой-либо другой.

Открытие французов повышает шанс на существование жизни если не на этой планете, то где-нибудь ещё в Галактике. Авторы численного эксперимента надеются, что новые наблюдения при помощи телескопов помогут получить фактические данные об атмосфере Gliese 581 d и убедиться в правоте компьютерных моделей.

(Результаты исследования опубликованы в Astrophysical Journal. Детали также можно найти в пресс-релизе института Лапласа.)

 


 

Источник: MEMBRANA


 

 

Опубликовано в Новости Астрономии

Развитие средств прямого обнаружения экзопланет идёт полным ходом и ставит перед исследователями вопрос: как полученные изображения экзопланет и экзолун можно использовать для определения их обитаемости? Астрономы из Германии и США, проведя моделирование различных вариантов такой «окраски», пришли к выводу, что по ней действительно можно судить о наличии и даже до некоторой степени о составе биосферы.

Бóльшая часть доминирующих на Земле форм жизни демонстрируют резкий скачок альбедо в красной и инфракрасной частях спектра. (Графики Siddharth Hegde, Lisa Kaltenegger.)Бóльшая часть доминирующих на Земле форм жизни демонстрируют резкий скачок альбедо в красной и инфракрасной частях спектра. (Графики Siddharth Hegde, Lisa Kaltenegger.)Как выглядит из космоса Земля, известно: в 1990 году по просьбе Карла Сагана «Вояджер-1» сфотографировал планету с удаления в 6 млрд км. Итог был предсказуем: 0,12 пиксела, или «бледная голубая точка» (Pale Blue Dot).

Сиддхарт Хедж из Института астрономии Общества Макса Планка (Германия) и Лиза Калтенеггер из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) отмечают: такой цвет на 100% обусловлен обитаемостью Земли, в основном водой, покрывающей 70% её поверхности. Кроме того, значительный вклад дают растительность (которой покрыто 60% твёрдой поверхности), снег, пустыни и пр.

Однако так планета выглядела не всегда, и очень вероятно, что такого цвета нет у многих потенциально обитаемых планет за пределами нашей Солнечной системы.Даже на сегодняшней Земле доминирующие цвета фотосинтезирующих организмов не обязательно зелёные — как показывают эти бактерии-галофилы из австралийских солёных озёр. (Фото Cheetham Salt Limited.)Даже на сегодняшней Земле доминирующие цвета фотосинтезирующих организмов не обязательно зелёные — как показывают эти бактерии-галофилы из австралийских солёных озёр. (Фото Cheetham Salt Limited.)

Более того, гипотетический наблюдатель (с аппаратурой соответствующего уровня) из другой звёздной системы разглядит не только этот (голубой) цвет. Давно известно, что при суточном вращении Земли поглощение красного света будет периодически резко падать («красный край») — по мере того как от океанских просторов инопланетный телескоп будет переходить на покрытые растительностью (отражающей свет в красном диапазоне спектра) пространства суши. Альбедо растений в среднем вырастет с 680 до 730 нм, с 5 до 50%, что нельзя не заметить. Однако, подчёркивают учёные, жизнь предоставит индикаторы такого рода лишь при соблюдении ряда условий. Вокруг звёзд отличного от Солнца спектрального класса возможен «синий край», когда (во избежание перегрева более коротковолновым излучением) альбедо растений будет резко возрастать не в красной и инфракрасной частях спектра, а в ультрафиолетовой и фиолетовой.

С другой стороны, отмечают исследователи, анализ цвета способен помочь при выявлении менее развитой жизни — например, экстремофильной. Лишайники, биоплёнки, цианобактериальные маты эффективно обнаруживаются по специфическим цветам, и их доминирование, несомненно, придаст поверхности планеты свои оттенки.

В целом авторы работы при выборе объектов рекомендуют отдавать предпочтение планетам голубой части спектра перед красноватыми типа Марса. Среди прочего такой цвет сигнализирует о значительном присутствии жидкой воды, что повышает шансы на обнаружение жизни.

В то же время остаются варианты, не поддающиеся обнаружению названным способом. Почвенные экстремофилы для защиты от ультрафиолета и иных угроз могут вовсе исчезнуть с поверхности, и тогда их влияние на цвет экзопланеты будет минимально. Очень сложно также наблюдать планеты с серьёзной облачностью…

И ещё одно. Современный научный мир не вполне твёрдо уверен в исключительности нынешних оттенков земной тверди. Ведь в иные геологические эпохи окрас мог отличаться от сегодняшнего, не так ли? Скажем, гипотеза «пурпурной Земли» предполагает, что в период возникновения жизни планета вполне могла выглядеть не зелёной, как сегодня, а красно-фиолетовой. В процессе фотосинтеза древние автотрофы могли пользоваться не хлорофиллом, а совсем другим веществом — например, бактериохлорофиллом. Его и сегодня применяет группа фотосинтезирующих протеобактерий, обитающих в воде. Они содержат красные пигменты: бактериохлорофиллы a и b, а также каротиноиды, придающие им пурпурный цвет. Такие пигменты позволяют эффективно использовать (поглощать) свет зелёной части спектра. Так вот, если верить «пурпурной Земле», кроме бактериохлорофилла, первые автотрофы могли использовать для фотосинтеза альдегид витамина А, что также должно было придавать им специфический красный цвет.

Кстати, предполагается, что зелёный цвет хлорофилловые организмы приобрели случайно — в конкуренции с пурпурными. После же вытеснения тех, первичных автотрофов зелёный закрепился как общая черта фотосинтезирующих организмов. Словом, если гипотеза верна, то зелёный цвет даже в условиях жизни под солнцеподобной звездой случаен, а потому не может рассматриваться как достоверное свидетельство высокоразвитой жизни.

С препринтом соответствующего исследования можно ознакомиться здесь.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Астрономии

Каменистый землеподобный мир кружит вокруг оранжевого карлика в 36 световых годах от нас в созвездии Паруса. Сила тяжести на поверхности этой планеты всего в 1,4 раза выше земной, а главное — там с большой долей вероятности может быть жидкая вода.

Новый мир был открыт при помощи прибора HARPS Европейской южной обсерватории. Он измеряет колебания радиальной скорости звезды (иллюстрация L. Calçada, ESO)Новый мир был открыт при помощи прибора HARPS Европейской южной обсерватории. Он измеряет колебания радиальной скорости звезды (иллюстрация L. Calçada, ESO)Учёные только что пополнили список потенциально пригодных для жизни миров вне Солнечной системы. Вновь найденная экзопланета HD85512b весит как 3,6 Земель и, по-видимому, несколько крупнее нашего мира.

Если новичка перенести в нашу систему, он расположился бы чуть дальше от Солнца, чем Венера, но ближе, чем Земля, пишет National Geographic.

Может показаться, что на поверхности HD85512b излишне горячо. Однако астрофизики посчитали, что умеренная облачность, закрывающая 50% поверхности планеты (для сравнения, средний показатель Земли — 60%), отражала бы в космос достаточно энергии, чтобы в том мире установилась более-менее комфортная температура, позволяющая существовать жидкой воде.

Сами облака тоже предполагаются водяные, а атмосфера планеты — сходная с земной, то есть азотно-кислородная. Но это всё догадки, основанные лишь на расположении новой сверхземли относительно своего светила, массе новоявленного мира и известных нам закономерностях в формировании планет.

С другой стороны, у HD85512b есть ещё два фактора, говорящие в пользу потенциальной обитаемости. Почти круговая орбита (следовательно, стабильный климат) и большой возраст. Той системе — 5,6 миллиарда лет, в отличие от нашей Солнечной системы, которой около 4,6 млрд, — вполне достаточно, чтобы развилась жизнь.

Отчёт об открытии выложен на arXiv.org и будет опубликован в Astronomy and Astrophysics


Источник:  MEMBRANA


 

Опубликовано в Новости Астрономии

 В последние годы в астрономической среде предпринимаются попытки разработать методику, позволяющую обнаружить океан жидкой воды на поверхности экзопланет. Важность такой находки ясна: биологи уверяют, что океан — необходимая предпосылка жизни. Однако, согласно последнему исследованию, астрономы вполне могут обнаружить вместо океана нечто совсем иное.

Отражение солнечных лучей от земных океанов из космоса выглядит весьма заметным. (Иллюстрация STS-05, NASA, JSC.)Жидкая вода под светом ближайшей звезды имеет тенденцию блестеть, мерцая при этом. Казалось бы, это позволяет обнаружить океан жидкой воды даже тогда, когда саму планету увидеть не удаётся. Собственно говоря, лунную или солнечную дорожку на воде должно быть очень хорошо видно из космоса. И фото со спутников подтверждают это.

При прохождении планетой фазы «серпа» в тот момент суток, когда мы наблюдаем часть её поверхности неосвещённой, альбедо должно периодически меняться за счёт блеска поверхности воды.

Но группа исследователей из Северо-Западного университета (США) под общим руководством Николаса Коуэна решила выяснить, можем ли мы спутать такие колебания с чём-то ещё. Для этого была смоделирована Земля в период её годового цикла, как бы наблюдаемая из иной планетной системы.

Из модели заранее исключили зеркальные отражении света Солнца от поверхности океанов. Как будто океанов на нашей планете никогда не было. И тем не менее периодические вспышки — рост альбедо с разной периодичностью — выявить удалось. Что за комиссия, создатель?При симуляции были накоплены данные о колебании альбедо Земли в районе океанов за 10 лет. Как мы видим, длительные наблюдения за ними всё же способны помочь выявить океан жидкой воды. (Илл. Nicolas Cowan, Northwestern University.)

Планеты с небольшим наклоном оси, как у Земли, оказались склонны к резким и сильным переменами альбедо в период около 22 июня и 22 декабря, сначала в северном, а затем и в южном полушарии. Тогда, когда Земля будет выглядеть для инопланетных астрономов серпом, отражения ото льда полярных шапок будут резко увеличивать альбедо по сравнению с периодами около 22 сентября и 22 марта, когда освещённость полюсов ближе к освещённости экваториальных областей. «Проблема в том, — отмечает г-н Коуэн, — что свет отражают как раз те регионы, где много льда. То есть вероятность активной жизни там мала». Скажем, водный лёд есть в приполярных районах Луны и Меркурия, но жизни там нет.

И тем менее найти экзоокеаны можно, хотя и другими методами. Первый предложенный исследователями путь — вариации цветов поверхности: если в одном из полушарий доминирует океан, а в другом — суша, цвета поверхности будут меняться систематически. Второй механизм поиска — частичная поляризация света, отражающегося от океанов (вода в существенной степени поляризует преломляемый свет). Третий метод включает отслеживание отражения в период убывания видимого диска на протяжении всего года планеты. Если сезонной вариации альбедо не будет, а суточная окажется устойчивой, то вариант отражения света полярными льдами можно будет отринуть и считать, что речь идёт об океане. Правда, все эти механизмы надёжно работают лишь для планет, в среднем покрытых облачностью не более чем на 50% (впрочем, у Земли и того нет).

Соответствующая работа принята к публикации в Astrophysical Journal.

 

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Опубликовано в Новости Астрономии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Заморозки необходимы для корректной миграции бабочек-монархов - ученые

22-02-2013 Просмотров:8739 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Заморозки необходимы для корректной миграции бабочек-монархов - ученые

Низкие температуры дня и ночи оказались единственным фактором, определяющем время начала миграций "межконтинентальных" бабочек-монархов из Северной в Южную Америку и обратно, что говорит о крайней уязвимости этих насекомых перед изменением...

Найдено переходное звено между крокодилами и динозаврами

14-04-2017 Просмотров:2371 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Найдено переходное звено между крокодилами и динозаврами

Ученые из США, Британии и России обнаружили в Танзании рептилию, которая сочетала в себе признаки крокодилов и динозавров. Открытие проливает свет на раннюю эволюцию этих рептилий. Teleocrater rhadinusОписание находки, подготовленное Андреем...

Эксперты полагают, что киты могут выбрасываться на сушу из-за шума

22-02-2013 Просмотров:7866 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Эксперты полагают, что киты могут выбрасываться на сушу из-за шума

Точная причина того, почему киты и дельфины выбрасываются на сушу, не известна ученым, однако предположительно чувствительные к шуму млекопитающие сводят счеты с жизнью из-за болезней и глухоты, заявил комиссионер РФ...

Океан «Земли-снежка» накопил огромные запасы метана

27-03-2011 Просмотров:10074 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Океан «Земли-снежка» накопил огромные запасы метана

Палеогеологам удалось объяснить парадокс, который напрямую связан с гипотетическим периодом глобального обледенения Земли. Заодно они нашли подтверждение теории, известной как «Земля-снежок» Бескрайняя ледяная пустыня (Википедия) В конце неопротерозойской эры (примерно 1000...

Слоны и моськи мочатся за одно и то же время…

18-10-2013 Просмотров:5414 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Слоны и моськи мочатся за одно и то же время благодаря гравитации

Учёных из Технологического института Джорджии (США) не упрекнёшь в том, что они занимаются скучными вещами! Три года назад они выступили с фундаментальным исследованием того, как животные отряхиваются от воды, а сейчас Патрисия Янг...

top-iconВверх

© 2009-2017 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.