Minimalny zestaw wiedzy na temat najnowszych badań układu słonecznego i egzoplanet, który pomoże ci zrozumieć temat
Wszyscy martwią się pytaniem „Czy na innych planetach istnieje życie?” Podczas gdy trwają podstawowe badania astronomii i biologii, media nadal publikują artykuły zatytułowane „Życie odkryte na N”. Wybraliśmy najważniejsze informacje o najnowszych odkryciach w tej dziedzinie, abyś mógł krytycznie przeczytać kanał informacyjny.
Gdzie życie może istnieć
Jak dotąd znamy tylko jeden punkt we Wszechświecie, w którym istnieje życie - jest to Ziemia. Szukamy warunków, w których może istnieć życie białek. Ten bardzo wąski pasmo nazwano strefą zamieszkałą. Strefa zamieszkania, zwana po angielsku strefą zamieszkałą, to obszar w przestrzeni o najkorzystniejszych warunkach do życia typu lądowego. O przydatności do życia decydują następujące czynniki: obecność wody w postaci ciekłej, dostatecznie gęsta atmosfera, różnorodność chemiczna (proste i złożone cząsteczki oparte na H, C, N, O, S i P) oraz obecność gwiazdy, która dostarcza wymaganą ilość energii.
Astrofizycy po prostu szukają planet, a następnie określają, czy znajdują się one w ekosferze. Z obserwacji astronomicznych można zobaczyć, gdzie znajduje się ta planeta, gdzie znajduje się jej orbita. Jeśli w strefie nadającej się do zamieszkania, natychmiast wzrasta zainteresowanie tą planetą. Następnie musisz zbadać tę planetę pod innymi względami: atmosferą, różnorodnością chemiczną, obecnością wody i źródłem ciepła. To już nieco wyprowadza nas poza nawias pojęcia „potencjału”. Ale głównym problemem jest to, że wszystkie te gwiazdy są bardzo daleko.
Poszukiwanie śladów życia w innych układach gwiezdnych
Film promocyjny:
Kepler to urządzenie, które NASA uruchomiła w 2009 roku specjalnie w celu wyszukiwania egzoplanet. Przez egzoplanety rozumie się wszystkie planety poza naszym Układem Słonecznym. W 2015 roku mija 20 lat od odkrycia pierwszej egzoplanety typu słonecznego. I, oczywiście, jedną z najbardziej ekscytujących perspektyw zawsze była możliwość znalezienia planet nadających się do zamieszkania, śladów życia z innych gwiazd. Poszukują biomarkerów - są to związki chemiczne pochodzenia biologicznego. Na przykład głównym biomarkerem na Ziemi jest obecność tlenu w atmosferze.
Kepler-186
17 kwietnia 2014 roku NASA ogłosiła odkrycie egzoplanety w układzie planetarnym czerwonego karła Kepler-186 w konstelacji Łabędzia. Kepler-186f wpada do strefy nadającej się do zamieszkania, a jeśli jest tam atmosfera (a tego nie wiemy), może tam być woda w stanie ciekłym. Ale planeta nie obraca się wokół gwiazdy takiej jak nasze Słońce, które jest żółtym karłem, ale wokół czerwonego karła, który jest zimniejszy. Na tej podstawie zakładamy, że jest mało prawdopodobne, aby istniały odpowiednie warunki do życia. Czerwone karły są bardzo lotne z magnetycznego punktu widzenia, a częste rozbłyski na tych gwiazdach wyzwalają promienie rentgenowskie, które mogą szkodzić rodzącemu się życiu.
Kepler-452b
W lipcu 2015 roku NASA ogłosiła odkrycie kolejnej egzoplanety przez satelitę astronomicznego Kepler, nazwanej Kepler-452b. Planety w strefie nadającej się do zamieszkania zostały już wcześniej znalezione, głównie gazowe giganty, które mogą, ale nie muszą, mieć nadające się do zamieszkania satelity. Znaleźli też ziemie. Po konferencji NASA w lipcu 2015 r. Wiele mediów napisało, że na tej planecie jest lub musi być woda w stanie ciekłym. W rzeczywistości tego nie wiemy, a ponadto ani planeta, ani woda nie są nikomu nic winni. Tak więc w naszym systemie Mars również znajduje się w strefie nadającej się do zamieszkania i była na nim woda w stanie ciekłym, ale teraz jest to zimny, pozbawiony życia świat.
Woda na Marsie
28 września 2015 r. Amerykańska Narodowa Agencja Kosmiczna ogłosiła dowód na obecność wody w stanie ciekłym na Marsie. Wcześniej wiedzieliśmy, że Mars ma wodę w postaci lodu (stan stały) oraz w postaci pary (stan gazowy). Nadchlorany, których ślady odkryli naukowcy z NASA na powierzchni Marsa, to związki soli kwasu nadchlorowego z różnymi metalami. Kiedy są nawodnione, to znaczy zamoczą się, woda może istnieć nawet w bardzo niskich temperaturach. Gdy temperatura wzrośnie powyżej -23 stopni, nawodnienie lub zwilżenie nadchloranów następuje w takiej postaci hipersalinowej. Ta mokra, płynąca sól wypływa ze zboczy na powierzchni Marsa i pozostawia ślady - koryta rzek na zboczach wzgórz.
Nadchlorany są zasadniczo bardzo toksyczne: są związkami kwasu nadchlorowego. Ale na Ziemi są bakterie, które mogą żyć w niskich stężeniach nadchloranów. Oczywiście te bakterie, umieszczone teraz w roztworze nadchloranu na Marsie, nie mogą przetrwać. Ale teraz mamy przestrzeń dla wyobraźni: wykorzystując te łańcuchy metaboliczne, ich cząsteczki i cechy cyklu biochemicznego, zaprojektujemy bakterie, które mogą żyć w takich warunkach.
Proxima b
W sierpniu 2016 roku otrzymano potwierdzenie obecności planety, nazwanej Proxima b, w pobliżu gwiazdy Proxima Centauri. Jest to najbliższa nam egzoplaneta (gwiazda Proxima Centauri znajduje się 4,2 lat świetlnych od nas) i być może najbliższe do Układu Słonecznego ciało niebieskie, na którym może istnieć życie.
Zdjęcie: Rzekomy krajobraz Proxima Centauri b widziany przez artystę (ESO / M. Kornmesser)
Szereg zespołów naukowych z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) obserwuje gwiazdę od 2012 roku. Planeta Proxima b znalazła się w ekosferze swojej gwiazdy i stosunkowo blisko Ziemi. Jeśli my, planeta Ziemia, znajdujemy się o 1 jednostkę astronomiczną od naszej gwiazdy, to ta nowa planeta jest 0,05, czyli 200 razy bliżej. Ale gwiazda świeci słabiej, jest chłodniej i już przy takich odległościach wpada w tzw. Strefę przechwytywania pływowego. Kiedy Ziemia schwytała Księżyc i obracają się razem, ta sama sytuacja jest tutaj. Ale jednocześnie jedna strona planety jest gorąca, a druga zimna. Są takie warunki klimatyczne, system wiatrów, które wymieniają ciepło między częścią ogrzewaną a częścią ciemną, a na granicach tych półkul mogą istnieć całkiem sprzyjające warunki do życia.
Trzy planety w układzie TRAPPIST-1
22 lutego 2017 roku w układzie gwiazdowym TRAPPIST-1 znaleziono siedem planet podobnych pod względem wielkości i masy do Ziemi. Trzy planety od razu znalazły się w ekosferze i to nie tylko poprzez formalne wpadanie w wymagany zakres odległości - możliwość obecności wody w stanie ciekłym została potwierdzona poprzez modelowanie ich atmosfer. Z drugiej strony trzeba przyznać, że nie ma nawet warunków wstępnych do odkrycia życia pozaziemskiego: jest kilka momentów tłumienia. Po pierwsze, gwiazda TRAPPIST-1 należy do czerwonych karłów, a gwiazdy te często wyróżniają się silną aktywnością rozbłysków (chociaż może to nie dotyczyć tego konkretnego karła). Obserwacje wskazują, że aktywność spada wraz z wiekiem, a TRAPPIST-1 może być starszym i mniej aktywnym podmiotem. Po drugie, rotacja wszystkich siedmiu planet jest prawdopodobnie zsynchronizowana,to znaczy zawsze są zwrócone do swojej gwiazdy z tej samej strony, tak że nie ma na nich zmiany dnia i nocy. Nie możemy jeszcze powiedzieć, jak krytyczne lub bezkrytyczne jest to dla powstania życia.
Księżyc Saturna Enceladus
W maju 2017 roku wszystkie serwisy informacyjne napisały, że życie zostało odkryte na księżycu Saturna. Ale w rzeczywistości naukowcy znaleźli kolejne potwierdzenie badań, które zajęły dziesięciolecia. Enceladus jest jednym z wewnętrznych satelitów gigantycznej planety w naszym Układzie Słonecznym. Sam satelita jest mały: jego średnica wynosi 500 km (jest to wielkość podobna do regionu moskiewskiego). Pod lodem na satelicie odkryto oceany. Satelita ma gorące źródła, dużo wody, bogatą różnorodność chemiczną na tym obszarze, a to są prawie wszystkie warunki dla powstania życia. Jedna z teorii pochodzenia życia na Ziemi mówi, że życie może powstać na dnie oceanu, gdzie znajdują się te same źródła termalne (czarni palacze). Ten mały, unikalny obiekt przypomina system obecny na Ziemi. Teraz zarówno astrobiolodzy, jak i astrofizycy uważają, że to,być może drugie miejsce w Układzie Słonecznym, w którym mogłoby powstać życie. Obiekt w najbliższej przyszłości będzie gorącym punktem eksploracji Układu Słonecznego.