Все планеты солнечной системы похожи на землю. Экзопланеты, похожие на землю, и где их найти

Сравнительные размеры Земли (справа) и экзопланет (слева-направо): Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-452b, Kepler-62f и Kepler-186f. Иллюстрация: NASA

Каждая открытая землеподобная экзопланета, вращающаяся вокруг звезды солнечного типа, делает нас на шаг ближе к открытию точной копии нашей планеты. Космический телескоп "Кеплер" - главный "охотник" за экзопланетами, уже открыл множество потенциально обитаемых миров в нашей галактике. Чтобы сузить зону поиска потенциально обитаемой планеты, "Кеплер" осуществляет поиски новых объектов в так называемых "зонах жизни" - областях вокруг звезд, где вода может находиться в жидком состоянии, и, как следствие, температура на потенциальной планете может также быть благоприятной для поддержания жизни (той, которую мы знаем).

В каждой звездной системе "зона жизни" имеет разные размеры. Где-то она весьма обширна, где-то более узкая. В одной системе "зона" жизни располагается ближе к звезде, в другой дальше. Основным фактором, конечно, является сама звезда и ее физические характеристики.

Последней открытой "сестрой" Земли является экзопланета "Кеплер-452b", о которой мы . Сейчас, по мнению ученых, эта экзопланета является наиболее похожей на нашу планету. Но есть и другие землеподобные экзопланеты, открытые ранее. И сейчас, мы вместе вспомним, какие наиболее похожие на Землю миры были обнаружены до открытия "Кеплер-452b".

Экзопланета Kepler-186f в представлении художника. Иллюстрация: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Второй наиболее похожей на Землю экзопланетой считается "Кеплер-186f" в системе Kepler-186, расположенной на расстоянии 500 световых лет от Земли в созвездии Лебедь. Размеры планеты Kepler-186f превышают земной всего на 10%.

Планета находится на сравнительно небольшом расстоянии от звезды: её период обращения вокруг материнской звезды, которая является красным карликом спектрального класса М, составляет 130 земных суток. И в тоже время, экзопланета находится на дальней границе "зоны жизни".

Энергия, получаемая Kepler-186f от своей звезды составляет третью часть от энергии, получаемой нашей планетой от Солнца. В полдень на поверхности планеты звезда Kepler-186 светит примерно также, как наше Солнце за час до своего захода. Состав атмосферы в общих чертах может быть схож с составом атмосферы Земли; температура на "Кеплер-186f" возможно такая же, как и на нашей планете. Но астрономы не исключают и сходство с атмосферой Венеры, следовательно температура на планете будет намного выше.

Система Kepler 62. Иллюстрация NASA Ames/JPL-Caltech

До открытия "Кеплер-186f" лидирующее место в списке "двойников" Земли занимала экзопланета "Кеплер-62f". Расчеты показывают, что она на 40% больше Земли и имеет период обращения - 267 земных дней. З везда системы - "Kepler 62", удаленная от нас на 1200 световых лет в созвездии Лиры, на 1/3 меньше Солнца, холоднее его и в 5 раз тусклее. Однако близость экзопланеты к звезде делает условия на ней более-менее благоприятные для развития и поддержания жизни.

Система Kepler 69. Иллюстрация NASA Ames/JPL-Caltech

В тоже время (первая половина 2013 года) было объявлено еще об одной интересной экзопланете - "Кеплер-69c", однако та больше нашей планеты на 70%! В некотором смысле это плохие новости, т. к. по мнению ученых чем больше "супер-Земля", тем меньше шансов на обнаружение жизни на ней. Но есть и хорошие данные: экзопланета располагается в зоне жизни, а ее период обращения составляет 242 земных дня.

К тому же, материнская звезда системы "Kepler 69" относится к спектральному классу G. Она очень похожа на Солнце: масса составляет 93% массы Солнца, а светимость - 80% солнечной.

Экзопланета Kepler-22b. Иллюстрация NASA/Ames/JPL-Caltech

Еще раньше, идеальным двойником Земли считалась экзопланета "Кеплер-22b". Это была первая экзопланета, обнаруженная в "зоне жизни" в рамках миссии телескопа "Кеплер". И среди озвученных планет "Кеплер-22b" является самым настоящим "сумоистом".

Диаметр экзопланеты превышает земной в 2,4 раза. До сих пор не установлено, имеет ли данная планета каменистую поверхность, или покрыта водой, а быть может состоит из газа. Экзопланета была обнаружена почти сразу после начала наблюдений "Кеплером" в 2009 году.

И еще один интересный факт о "Кеплер-22b": 21 декабря 2012 года к данной планете , содержащий информацию об окружающем нас мире и приветствиями потенциальным внеземным цивилизациям. Послание землян было отправлено с помощью радиотелескопа РТ-70, однако дойдет оно не скоро - экзопланета удалена на расстояние в 600 световых лет от нашей планеты.

Визуальное сходство Земли (слева) и Gliese 667Cc (справа) - компьютерная модель.

Между тем, не все землеподобные экзопланеты были открыты с помощью "телескопа-охотника". В 2011 году астрономы объявили об открытии "Gliese 667Cc" с помощью 3,6-метрового телескопа, принадлежащего Европейской южной обсерватории.

Планета располагается всего в 22 световых годах от нас. Она массивнее Земли примерно в 4,5 раза. Вращается на орбите вокруг красного карлика в "зоне жизни" на небольшом расстоянии от звезды - период обращения составляет 28 земных суток. Таким образом, планета сильно подвержена воздействию излучения звезды. И в тоже время, она получает всего около 90% энергии, которую мы получаем от нашего Солнца. К сожалению, диаметр и плотность экзопланеты до сих пор остаются загадкой для астрономов.

Таким образом, хорошо прослеживается следующая цепочка - каждая открытая землеподобная экзопланета является наиболее близким "двойником" нашей планеты, что в свою очередь подтверждает то, с чего мы начали этот материал: "Каждая открытая землеподобная экзопланета делает нас на шаг ближе к открытию точной копии нашей планеты".

Можно сбиться со счета, сколько раз мы слышали фразу о том, что «ученые нашли первую по-настоящему землеподобную экзопланету». К настоящему моменту астрономы смогли определить наличие более 2000 различных экзопланет, поэтому неудивительно, что среди них есть и те, которые в той или иной степени действительно похожи на Землю. Однако сколько среди этих похожих на Землю экзопланет на самом деле могут быть обитаемыми?

Аналогичные заявления в свое время выражались в отношении Tau Ceti e и Kepler 186f, которых тоже крестили близнецами Земли. Тем не менее эти экзопланеты ничем примечательным не выделяются и совсем не похожи на Землю, как нам бы того хотелось.

Одним из способов определения того, насколько обитаемой может быть планета, является так называемый индекс подобия Земле (ESI). Этот показатель высчитывается на основе данных радиуса экзопланеты, ее плотности, температуры поверхности и данных о параболической скорости - минимальной скорости, которую необходимо придать объекту для того, чтобы он смог преодолеть гравитационное притяжение конкретного небесного тела. Индекс подобия Земле варьируется от 0 до 1, и любая планета, обладающая индексом выше 0,8, может рассматриваться как «землеподобная». В нашей Солнечной системе, например, Марс обладает индексом ESI равным 0,64 (аналогичный индекс у экзопланеты Kepler 186f), в то время как индекс Венеры составляет 0,78 (тот же показатель у Tau Ceti e).

Ниже рассмотрим пять планет, которые наиболее подходят под описание «близнеца Земли» на основе их показателей индекса ESI.

Экзопланета Kepler 438b обладает наиболее высоким показателем индекса ESI среди всех известных на данный момент экзопланет. Он составляет 0,88. Обнаруженная в 2015 году, эта планета обращается вокруг звезды класса красный карлик (значительно меньше и холоднее нашего Солнца) и обладает радиусом всего на 12 процентов больше земного. Сама звезда расположена примерно в 470 световых годах от Земли. Полный оборот планета совершает за 35 дней. Она находится в обитаемой зоне - пространстве внутри своей системы, где не слишком жарко и в то же время не слишком холодно, чтобы поддерживать наличие воды в жидкой форме на поверхности планеты.

Как и в случае других обнаруженных экзопланет, обращающихся вокруг малых звезд, масса данной экзопланеты не была изучена. Однако если эта планета обладает скалистой поверхностью, то ее масса, возможно, будет больше земной всего 1,4 раза, а температура на поверхности варьироваться от 0 до 60 градусов Цельсия. Как бы там ни было, индекс ESI не является ультимативным методом определения обитаемости планет. Ученые недавно провели наблюдение и выяснили, что на родной звезде планеты Kepler 438b довольно регулярно происходят очень мощные выбросы радиационного излучения, которые в конечном итоге могут делать эту планету совершенно необитаемой.

Индекс ESI планеты Gliese 667Cc составляет 0,85. Планета была обнаружена в 2011 году. Она обращается вокруг красного карлика Gliese 667 в тройной системе звезд, находящейся «всего» в 24 световых годах от Земли. Экзопланета была обнаружена благодаря измерению лучевой скорости, в результате которого ученые выяснили, что в движении звезды происходят некоторые колебания, вызываемые гравитационным воздействием находящейся возле нее планеты.

Приблизительная масса экзопланеты в 3,8 раза больше массы Земли, однако ученые не представляют, каких размеров Gliese 667Cc. Выяснить это не удается потому, что планета не проходит перед звездой, что позволило бы высчитать ее радиус. Орбитальный период Gliese 667Cc составляет 28 дней. Она расположена в обитаемой зоне своей холодной звезды, что, в свою очередь, позволяет ученым предположить, что температура на ее поверхности составляет около 5 градусов Цельсия.

Kepler 442b

Планета Kepler 442b с радиусом в 1,3 раза больше радиуса Земли и индексом ESI 0,84 была обнаружена в 2015 году. Она обращается вокруг звезды, которая холоднее Солнца и находится примерно в 1100 световых годах от нас. Ее орбитальный период составляет 112 дней, что говорит о том, что она находится в обитаемой зоне своей звезды. Однако температура на поверхности планеты может опускаться до -40 градусов Цельсия. Для сравнения: температура на полюсах Марса в зимний период может снижаться до -125 градусов. Опять же, масса этой экзопланеты неизвестна. Но если она обладает скалистой поверхностью, то ее масса может быть в 2,3 раза больше массы Земли.

Две планеты с индексами ESI 0,83 и 0,67 соответственно были обнаружены космическим телескопом «Кеплер» в 2013 году, когда те проходили напротив своей родной звезды. Сама же звезда находится примерно в 1200 световых годах от нас и несколько холоднее Солнца. С планетарными радиусами в 1,6 раза и 1,4 раза больше земного, их орбитальный период составляет 122 и 267 дней соответственно, что говорит о том, что обе находятся в обитаемой зоне.

Как и большинство других планет, обнаруженных телескопом «Кеплер», масса этих экзопланет остается неизвестной, однако ученые предполагают, что в обоих случаях она примерно в 30 раз больше земной. Температура каждой из планет может поддерживать наличие воды в жидкой форме. Правда, все будет зависеть от состава атмосферы, которой они обладают.

Kepler 452b с индексом ESI 0,84 была обнаружена в 2015 году и стала первой обнаруженной потенциально земплеподобной планетой, находящейся в обитаемой зоне и оборачивающейся вокруг звезды аналогичной нашему Солнцу. Радиус планеты примерно в 1,6 раза больше радиуса Земли. Полный оборот вокруг своей родной звезды, которая находится примерно в 1400 световых годах от нас, планета совершает за 385 дней. Так как звезда находится слишком далеко, а ее свет не слишком ярок, ученые не могут измерить гравитационное воздействие Kepler 452b и, как следствие, выяснить массу планеты. Имеется лишь предположение, согласно которому масса экзопланеты примерно в 5 раз больше массы Земли. При этом температура на ее поверхности по приблизительным оценкам может варьироваться от -20 до +10 градусов Цельсия.

Из всего этого следует, что даже наиболее похожие на Землю планеты, в зависимости от активности их родных звезд, которая может очень отличаться от солнечной, могут быть неспособны поддерживать жизнь. Другие планеты, в свою очередь, имеют крайне отличающиеся от земных размеры и температуру поверхности. Однако учитывая повышенную за последние годы активность в поиске новых экзопланет, нельзя исключать возможности того, что среди найденных мы все же встретим планету с аналогичной Земле массой, размером, орбитой и солнцеподобной звездой, вокруг которой она обращается.

Наука

Ученые обнаружили загадочную планету вне нашей Солнечной системы , которая по размерам и составу больше всего похожа на Землю , но на ней слишком горячо для поддержания жизни.

Экзопланета была названа Kepler-78b . Ее орбита озадачила астрономов - она на 20% шире, а масса на 80% больше земной, при том, что ее плотность такая же, как и у нашей планеты .

Экзопланета находится на расстоянии примерно 1,5 миллиона километров от звезды . Kepler-78b делает оборот вокруг своей звезды примерно за 8,5 часов. Температура на планете составляет примерно 2 000 градусов по Цельсию , по словам ученых.

Открытие было упомянуто в двух исследованиях, результаты которых были в свою очередь опубликованы в журнале Nature.

Благодаря телескопу Kepler астрономы узнали о тысячах экзопланетах в нашей галактике множество из них имеют те же размеры, что и наша планета. Эти планеты крутятся вокруг звезд, таких как наше Солнце.

Несмотря на то, что размеры экзопланеты измерить просто, узнать ее массу оказалось довольно нелегко . Масса является важным параметром, так как она позволяет узнать плотность планеты, а значит узнать, из чего эта планета состоит.

Экзопланеты земного типа

Kepler-78b очень интересна, поскольку эта самая маленькая экзопланета , у которой ученые смогли с большой точность узнать радиус и массу.

По астрономическим стандартам, эту планету можно назвать виртуальным близнецом Земли.

Учёные узнают размеры экзопланеты, а также время ее обращения вокруг своей звезды, измеряя количество света, которое планета блокирует, когда проходит перед звездой.

После того, как ученые измеряли яркость планеты Kepler-78b в течение 4 лет, делая интервалы в 30 минут, ученые обнаружили, что яркость звезды падала на,02% каждые 8,5 часов в тот момент, когда планета пролетала перед своей звездой.

Тайная планета

Планету Kepler-78b обнаружили в сентябре 2013 года, когда она обращалась вокруг звезды, похожей на наше Солнце, в созвездии Лебедя, примерно на расстоянии 400 световых лет от Земли .

С момента запуска (март 2009 года) космический телескоп Kepler, смог обнаружить почти 3 600 потенциальных экзопланет .

Две команды ученых изучали массу и плотность новой планеты. Команда Эндрю Говарда (Andrew Howard) из Гавайского университета , посчитала, что масса планета Kepler-78b в 1,69 раз больше, чем у Земли, в то время как данные команды Франческо Пепе (Francesco Pepe) из Университета Женевы , показали, что экзопланета имеет массу в 1,86 раз больше.

Плотность, которую подсчитала первая команда, составляет 5, 57 грамм на кубический сантиметр, в то время как у второй команды плотность вышла 5,3 грамма на кубический сантиметр.

Так как каждая команда признает определенные погрешности, можно сказать с уверенностью, что ученые правы в своих подсчетах . Стоит отметить, что плотность Земли составляет 5,5 грамм на кубический сантиметр. Это означает, что новая экзопланета возможно имеет такой же состав, как и Земля.

Новая планета

Новая планета кружится вокруг своего солнца, постепенно приближаясь к нему, и, примерно через 3 миллиарда лет ее дни будут сочтены - колоссальная гравитация звезды разорвет ее на кусочки.

По астрономическим меркам, планета станет частью звезды очень скоро. На Kepler-78b не возможно будет найти инопланетную жизнь , из-за слишком высокой температуры на ее поверхности.

И все же, масса и плотность новой планеты, похожие на земные, позволяют нам надеяться, что где-то есть планета-близнец нашей Земли, которая имеет похожие размеры, состав и температуру на своей поверхности.

По словам Дрейка Деминга (Drake Deming) из Мэрилендского университета , существование Kepler-78b, доказывает, что, за пределами нашей Солнечной системы, планеты, похожие по составу на Землю, не является редкостью.

Деминг намекает на новую программу НАСА, под названием TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) . Это будет космический телескоп, который в данный момент разрабатывается Массачусетским технологическим институтом. В течение двух лет, его миссией будет нахождение и изучение неизвестных транзитных экзопланет , вращающихся вокруг ярких звезд.

* Масса Солнца равна 99.86% массы всей нашей Солнечной системы. Все остальное, включая планеты и астероиды, составляет всего 0.14%.

* Юпитер может похвастаться таким мощным магнитным полем, что каждый день оно обогащает магнитное поле Земли миллиардами Ватт.

* Один день на Венере длится 243 земных суток, притом, что год длится всего 225.

* Марс может похвастаться самым большим в нашей солнечной системе вулканом. Называется он "Олимп" и простирается он на более чем 600 км, имея высоту 27 км. Стоит отметить, что пик горы Эверест находится на высоте 8,5 км.

* У нашей планеты нет постоянного веса. По данным ученых, ежегодно Земля становится тяжелее на 40 000 -160 000 тонн, но успевает сбросить около 96 600 тонн, что означает потерю примерно в 56 440 тонн.

Какие планеты похожи на Землю? К ответу на этот вопрос можно подойти по-разному. Если за основной критерий взять, например, поперечник и массу, то в Солнечной системе поближе всего к нашему космическому дому Венера. Однако еще увлекательнее рассматривать вопрос «Какая планета больше похожа на Землю?» с точки зрения пригодности объектов для жизни. В данном случае в пределах Солнечной системы мы не найдем подходящего кандидата — придется приглядеться к безграничным просторам удаленного космоса.

Поиском инопланетный жизни люди занялись довольно издавна. Сначала это были лишь гипотезы, предположения и домыслы, но по мере совершенствования технических способностей дело начало переходить из разряда теоретических проблем в область практики и научного познания.

Были обозначены критерии, по которым космический объект можно отнести к потенциально жизнепригодным. Любая планета, похожая на Землю, должна располагаться в так называемой зоне обитаемости. Таким термином обозначается определенный участок вокруг звезды. Основная его характеристика — возможность существования на планете в его пределах воды в водянистом состоянии. Зависимо от характеристик звезды обитаемая зона может располагаться поближе к ней либо чуть далее, иметь огромную либо меньшую протяженность.

Как показывают исследования, планета, похожая на Землю и потенциально пригодная для жизни, должна крутиться вокруг звезды спектрального класса от G до К и температурой поверхности от 7000 до 4000 К. Такие светила источают достаточное количество энергии, длительное время стабильны, их актуальный цикл заканчивается за несколько миллиардов лет.

Принципиально, чтобы звезда не отличалась значимой переменностью. Стабильность и на Земле, и в космосе — залог более либо менее спокойной жизни. Неожиданные вспышки либо длительные затухания светила могут привести к исчезновению организмов на поверхности кандидата в двойники нашей планеты.

Металличность, то есть присутствие в веществе звезды элементов помимо водорода и гелия, — очередное принципиальное свойство. При низких значениях этого признака возможность образования планет крайне мала. Более высочайшей металличностью обладают относительно молодые звезды.

Свойства планет

А почему, собственно, потенциально обитаемой может быть только планета, похожая на Землю? Почему в этот список не включают объекты, близкие по размерам с Юпитером? Ответ кроется в оптимальных для развития живых организмов условиях. Они создаются конкретно на планетах, схожих с нашей. К свойствам землеподобных планет, на которых может существовать жизнь, относятся:

масса, близкая к Земной: такие планеты способны удержать атмосферу, при этом тектоника плит на их поверхности не такая высочайшая, как у «гигантов»;

преобладание в составе силикатных пород; отсутствие плотной атмосферы из гелия и водорода, характерных, например, для Юпитера и Нептуна;

не слишком большой эксцентриситет орбиты, по другому планета временами будет слишком удаляться от звезды либо чрезмерно близко к ней подходить;

определенное соотношение наклона оси и скорости вращения, необходимое для смены времен года, средней продолжительности денька и ночи.

Эти и другие параметры оказывают влияние на климат на поверхности планеты, геологические процессы в ее недрах. Нужно увидеть, что для разных живых организмов необходимые условия могут отличаться. Возможность повстречать в космосе микробов еще выше, чем млекопитающих.

Оценка всех этих параметров требует наличия высокоточного оборудования, способного не только вычислить местонахождение планеты, но и уточнить ее характеристики. К счастью, современная аппаратура «умеет» уже очень многое, а неостанавливающиеся исследования и разработки позволяют надеяться, что в скором будущем люди смогут заглянуть еще далее в космос.

С начала века было открыто довольно огромное количество объектов, в той либо другой степени пригодных для жизни. Правда, ответить на вопрос, какая планета больше других похожа на Землю, не представляется вероятным, поскольку для этого нужны еще больше точные данные.

Спорная экзопланета

29 сентября 2010 года ученые сообщили об открытии планеты Глизе 581 g, вращающейся вокруг звезды Глизе 581. Она расположена на расстоянии 20 световых лет от Солнца, в созвездии Весов. На сегодняшний денек существование планеты не подтверждено. За пять лет с момента открытия оно несколько раз подкреплялось данными дополнительных исследовательских работ, а потом опровергалось.

Если эта планета существует, то, согласно расчетам, она имеет атмосферу, воду в водянистом состоянии и скалистую поверхность. По радиусу она довольно близка к нашему космическому дому. Он составляет 1,2-1,5 от земного. Масса объекта оценивается в 3,1-4,3 земных. Возможность существования жизни на ней столь же спорно, как и само ее открытие.

Kepler-22 b — планета, похожая на Землю и открытая телескопом «Кеплер» в 2011 году (5 декабря). Она является объектом, чье существование подтверждено.

Характеристики планеты:

крутится вокруг звезды спектрального класса G5 с периодом 290 земных суток;

масса — 34,92 земной;

состав поверхности неизвестен;

радиус — 2,4 земного;

от звезды получает примерно на 25 % меньше энергии, чем Земля от Солнца;

расстояние до звезды примерно на 15 % меньше, чем от Солнца до Земли.

Соотношение меньшего расстояния и поступления энергии делает Kepler-22 b кандидатом на звание обитаемой планеты. Если она окружена довольно плотной атмосферой, температура на поверхности может достигать +22 ºС. В то же время есть предположение, что планета по своему составу подобна, скорее, Нептуну.

«Самые новые» планеты, похожие на Землю, были открыты в текущем, 2015 году. Это Кеплер-442 b, располагающийся на расстоянии 1120 световых лет от Солнца. Он превышает Землю по размерам в 1,3 раза и располагается в зоне обитаемости своей звезды.

В этом же году открыли планету Кеплер-438 b в созвездии Лиры (470 световых лет от Земли). Она также близка по размерам к Земле и располагается в зоне обитаемости.

Наконец, 23 июля 2015 года было объявлено об открытии Kepler-452 b. Планета располагается в зоне обитаемости светила, очень похожего на нашу звезду. Она больше Земли примерно на 63 %. Масса Kepler-452 b составляет по подсчетам ученых 5 масс нашей планеты. Ее возраст также больше — на 1,5 млрд лет. Температура поверхности оценивается в -8 ºС.

Существование этих трех планет подтверждено. Они считаются потенциально пригодными для жизни. Однако подтвердить либо опровергнуть их обитаемость пока не представляется вероятным.

Предстоящее совершенствование техники позволит астрологам более детально изучить эти миры, а означает, и ответить на вопрос, какая планета больше похожа на Землю.

Свойства светила

Свойства планет

преобладание в составе силикатных пород;

отсутствие плотной атмосферы из гелия и водорода, характерных, например, для Юпитера и Нептуна;

Спорная экзопланета

Первая подтвержденная

Характеристики планеты:

крутится вокруг звезды спектрального класса G5 с периодом 290 земных суток;
масса — 34,92 земной;
состав поверхности неизвестен;
радиус — 2,4 земного;
от звезды получает примерно на 25 % меньше энергии, чем Земля от Солнца;
расстояние до звезды примерно на 15 % меньше, чем от Солнца до Земли.

Все планеты солнечной системы похожи на землю. Экзопланеты, похожие на землю, и где их найти

Kepler 442b

Экзопланеты земного типа

Тайная планета

Новая планета

Свойства планет

Спорная экзопланета

Свойства светила

Свойства планет

Спорная экзопланета

Первая подтвержденная

Недавние открытия