Общаемся на темы, связанные с происхождением жизни
Ответить
Профессор
Участник
Баланс:1519
 
Сообщения: 100
Регистрация: 26.10.2019

Существуют ли еще «обитаемые Земли»

Профессор » 12.12.2020 19:27

+
3
-
Анализ данных по нескольким тысячам известных экзопланет позволил выделить объекты за пределами Солнечной системы, условия на которых могут быть более подходящими для жизни, чем на Земле. Эти планеты-претенденты в «зонах сверхобитаемости» несколько массивнее, старше и теплее Земли, а также вращаются вокруг звёзд с большей продолжительностью жизни, чем Солнце. Все они находятся на расстояниях более 100 световых лет.

Изображение

Первичная выборка по данным космического телескопа Kepler о примерно четырёх тысячах экзопланет определялась звёздными системами с планетами «земного» типа (или «каменными планетами» — такими, как Меркурий, Венера, Земля и Марс) в «зоне обитаемости» (habitability zone) своей звезды — на таких расстояниях, при которых температура на их поверхности допускает существование жидкой воды. Для определения, являются ли условия на такой планете более благоприятными для возникновения жизни, во внимание принимались дополнительные критерии, определяющие свойства звезды и её планеты.

Один из факторов потенциальной обитаемости — время существования звезды, вокруг которой обращается планета. Время жизни Солнца — около 10 миллиардов лет, и для возникновения форм сложной жизни на Земле понадобилось не менее 4 миллиардов лет. Поэтому возможно, что на множестве планет у звёзд класса Солнца (спектрального класса G, или жёлтых карликов; Солнце относится к его подклассу G2V) жизнь просто не успела развиться до сложных форм до выгорания звезды.

Поэтому кроме звёзд класса G в качестве кандидатов рассматривались звёзды следующего по порядку за G спектрального класса K, или оранжевых карликов. Они несколько холоднее Солнца, менее массивны и обладают меньшей светимостью, однако из-за этого их время жизни составляет от 20 до 70 миллиардов лет. У планет на их орбите поэтому больше времени для возникновения сложных форм жизни. Но в этом случае есть и верхнее ограничение по возрасту: слишком «старая» планета растеряет запасы внутреннего тепла и защитную магнитную оболочку (наверное, это случилось с Марсом, хоть он не старше Земли). Возраст Земли — 4,5 миллиарда лет, и в исследовании поэтому предлагается вилка «сверхобитаемости» по этому критерию: время существования планетной системы должно попадать в диапазон от 5 до 8 миллиардов лет. Но следующий класс ещё более холодных звёзд (класс M, или красные карлики) с ещё большей продолжительностью жизни, возможно, являются менее благоприятными кандидатами для «сверхобитаемости». Их зона потенциальной обитаемости располагается слишком близко к звезде (на расстояниях, даже меньших, чем орбита Меркурия), и планеты на таких расстояниях более подвержены действию солнечного ветра и вспышек на их звезде. Множество открытых экзопланет обращаются именно вокруг такого типа звёзд, в частности, к нему относится и ближайшая к нам звезда — Проксима Центавра с планетой в зоне обитаемости, делающей оборот вокруг звезды всего за 11 дней.

Другие важные критерии «сверхобитаемости» относятся к свойствам самих планет. Предполагается, что здесь предпочтительными являются планеты, более массивные, чем Земля. Массивная планета может сохранять внутреннее тепло в течение более длительного времени. Другое преимущество — большая площадь поверхности, соответственно больше пространства для развития биоразнообразия. На поверхности таких планет больше сила тяжести, поэтому они могут более эффективно удерживать свою атмосферу. С другой стороны, на слишком массивной планете (класса Суперземли) может быть затруднена тектоника литосферных плит. На Земле этот механизм считается важным фактором, определяющим обмен вещества и энергии в земной коре и в конечном итоге способствующим биоэволюции. Поэтому некая золотая середина для свойства сверхобитаемости, по мнению исследователей — масса планеты должна быть примерно в 1,5 — 1,6 раз больше массы Земли.

На «идеальной» планете температура и влажность также предполагаются более высокими, чем в среднем на Земле. Такое предположение — очевидная экстраполяция исходя из условий на Земле: более тёплые и влажные регионы (например, тропические леса) облагают ощутимым биоразнообразием по сравнению с холодными и засушливыми участками. В качестве критерия сверхобитаемости поэтому принимаются «идеальные» условия на планете со средней температурой на поверхности, на 5°C выше средней земной (14°C) и с более высокой влажностью в атмосфере. Предполагают, что такие условия были на значительной части Земли в каменноугольный период (350 млн лет назад), благоприятный для увеличения биомассы. Высокое содержание водяного пара в атмосфере также обеспечивает дополнительную защиту биоты от ультрафиолетового излучения звезды. Разумеется, среднюю температуру на удалённой планете пока можно только рассчитать исходя из её расстояния до звезды и предположений о свойствах атмосферы (поправках на парниковых эффект), а о содержании водяных паров сказать нельзя вообще ничего.

Другие критерии сверхобитаемости, например, предполагают: равномерное распределение воды и суши на планете (то есть множество мелких акваторий возле берегов и отсутствие крупных пустынь внутри континентов); наличие спутника вроде Луны для стабилизации параметров орбиты планеты; геологическую и вулканическую активность, в частности, существование тектоники плит или подобного механизма «перемешивания» элементов в коре планеты и т.д. Проверка этих условий пока что находится за пределами возможностей наблюдений даже для ближайших звёздных систем. Более того, данные обзора телескопа Kepler (и пришедшего ему на смену космического телескопа TESS) не позволяют даже установить массу экзопланеты. Эти телескопы используют для обнаружения экзопланет метод транзита — периодическое падение яркости звезды при «затмении» её планетой (подробнее можно прочитать в этой статье), и этот способ позволяет только определить размер планеты. Для прямого определения её массы нужно исследовать ту же звёздную систему независимо, например, при помощи метода радиальной скорости, и такие измерения возможны не всегда.

Исходя из информации, которую в принципе можно извлечь об открытых экзопланетах и условиях на них, из 4 тысяч планет этим критериям «сверхобитаемости» удовлетворяют всего 24 объекта. Они все находятся на расстояниях существенно больше 100 световых лет, поэтому недоступны для наблюдений в рамках действующего проекта TESS. Для большинства из них выполняются только один или два установленных критерия. Больше того, не все из этих объектов даже являются статистически подтверждёнными экзопланетами — до более надёжного подтверждения не исключено, что некоторые из этих сигналов могут быть ложными срабатываниями и приняты за экзопланету ошибочно (до весомого подтверждения они носят в каталогах стандартное обозначение KOI, или Kepler Objects of Interest). Единственный «удачный» объект, удовлетворяющий сразу трём основным критериям — по температуре и размерам планеты и классу своей звезды — это планета в системе оранжевого карлика KOI 5715.01 с массой 1,8 масс Земли. Но расстояние до неё составляет 3 тысячи световых лет — практически на пределе поля зрения телескопа «Кеплер». Вероятно, «сверхобитаемых Земель» по этим критериям даже по доступным данным можно найти больше, в частности, на них могут указать результаты обзора TESS. Такие объекты в будущем логично рассматривать как приоритетные для изучения даже по сравнению с «обычными» экзопланетами земного типа.


Статьи, где об этом можно почитать

https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2019.2161
https://news.wsu.edu/2020/10/05/planets ... ife-earth/
https://www.astrobio.net/meteoritescome ... ear-earth/
https://edition.cnn.com/2020/10/07/worl ... index.html
https://www.extremetech.com/extreme/315 ... le-planets
https://22century.ru/space/92062
Поделиться:

Аватара пользователя
MoonBear
Участник
Баланс:2439
 
Сообщения: 148
Регистрация: 02.06.2020

Re: Существуют ли еще «обитаемые Земли»

MoonBear » 15.12.2020 11:40

+
5
-
В той или иной степени, тема обитаемости или шире, возможности существования жизни во Вселенной, регулярно возникает на страницах форума. То, что она (жизнь) существует и вне пределов нашей Земли, лично я убежден. То количество звезд, что находится в наблюдаемой части Вселенной составляет невероятную цифру - 10 в 24 степени.

Согласитесь, если анализ данных ближайших звездных систем, выявил наличие четырех тысяч экзопланет, из которых, более двух десятков находится в предполагаемой зоне комфорта и соответствует физическим характеристикам Земли, то логично предположить, что в остальном неисследованном Космосе, таких объектов невероятные триллионы.

Но, суть не в этом. В данный момент совершенно не наблюдается практического смысла для изучения и составления каталогов подобных планет. Разве, что в будущем, когда наши благодарные потомки, изобретя гипер-супер-транс двигатель, ползающий по чревоточинам пространства и времени, с благоговением заправят в планшеты космические карты, составленные предками, закурят за 14 минут до старта и пойдут петлять пыльными тропинками далеких экзопланет.

Либо, практический смысл все же присутствует и заключается в концепции непреложности существующих законов небесной механики, где нет объективно, а следовательно - практически, доказанных перемещений в пространстве-времени. Исходя из этого, возникает интерес человека к освоению этих планет уже сейчас. Именно - освоению, а не заселению.

На современной технической базе вполне возможно создавать аппараты, способные достичь этих объектов. Да, на это потребуются сотни тысяч лет, но, с точки зрения развития человечества, это не имеет принципиального значения. И вот почему, если исходить из предположения, что Душа, Разум, Личность - называйте как хотите, способна коммуницировать только с определенным типом сложно устроенных (в нашем случае биологических) объектов, таких как наше тело, включая его мозг и по факту является бессмертной, то понятие время, перестает быть сдерживающим, более того, пугающим фактором.

Тогда, нашей основной задачей, остается сохранить наше тело, т.е. вид хомо в целом, как место обиталища Душ. А, опасения есть, не касаясь деятельности самих людей, достигших возможности самостоятельно разрушить Землю, присутствует шанс нерукотворного Апокалипсиса, который не раз приходил на нашу планету в облике метеоритов, супер-извержений, оледенений, уничтожая фактически все живое. Шанс, что это произойдет в будущем - 100%. Работает только фактор времени, который и должен нас поторопить.

Все космические аппараты, что отправляются в космос, обязательно стерилизуются, исходя из концепции Гиппократа - не навреди. Целесообразно пересмотреть этот правило, наоборот, рассмотреть возможность отправки капсул со специально отобранными образцами нашей биосферы, включая споры бактерий и прочих объектов, способных, при попадании в благоприятную среду, создать полноценный биоценоз простейшего уровня.

Это гарантированно создаст среду совместимую с человеком, где будут находится организмы одной с нам природы, путь и начавшие свою дальнейшую эволюцию. Еще раз повторю, это процесс миллионов лет, когда человек сам сможет физически достичь этих засеянных (скажу скромно) планет, встретив подготовленную почву для своей жизни. Это лучше, чем прибыть на безжизненную планету, где стерильная вода и скалы.

Чем раньше мы начнем рассылать капсулы, тем лучше. А, карты, выявленных планет, где условия жизни могут подходить нашей флоре и фауне, послужат отличным ориентиром и целью человечества.

Про моральные издержки скажу одно - их нет, как не было сотни миллионов лен назад у наших билогических предков, ползающих в подстилке древних лесов, когда там царили динозавры. У нас есть миссия - сохранить вместилище разума, а в пределах одной, или даже нескольких планет, это невозможно.

Аватара пользователя
Director
Эксперт
Баланс:8698
 
Сообщения: 499
Регистрация: 20.06.2018

Re: Существуют ли еще «обитаемые Земли»

Director » 16.12.2020 15:41

+
2
-
Прекрасный комментарий коллеги MoonBear. Настоятельно рекомендую к внимательному осмыслению.
Особо хочется выделить нижеследующие тезисы
MoonBear писал(а):
15.12.2020 11:40
... нашей основной задачей, остается сохранить ... место обиталища Душ.

А, опасения есть, не касаясь деятельности самих людей, достигших возможности самостоятельно разрушить Землю, присутствует шанс нерукотворного Апокалипсиса, который не раз приходил на нашу планету в облике метеоритов, супер-извержений, оледенений, уничтожая фактически все живое.
Шанс, что это произойдет в будущем - 100%. Работает только фактор времени, который и должен нас поторопить.
...
Целесообразно ... отправки капсул со специально отобранными образцами нашей биосферы, ... способных, при попадании в благоприятную среду, создать полноценный биоценоз...
...
это процесс миллионов лет ... было сотни миллионов лет назад у наших биологических предков....
Ведь нельзя исключать того, что жизнь на планете Земля была привнесена инопланетянами, которые сотни и тысячи световых лет назад отправили со своей планеты капсулы с биологическими образцами.

Аватара пользователя
Буран Ергенов
Участник
Баланс:205
 
Сообщения: 24
Регистрация: 10.11.2020

Re: Существуют ли еще «обитаемые Земли»

Буран Ергенов » 08.01.2021 21:56

+
1
-
MoonBear писал(а):
15.12.2020 11:40

Чем раньше мы начнем рассылать капсулы, тем лучше. А, карты, выявленных планет, где условия жизни могут подходить нашей флоре и фауне, послужат отличным ориентиром и целью человечества.

Про моральные издержки скажу одно - их нет, как не было сотни миллионов лен назад у наших билогических предков, ползающих в подстилке древних лесов, когда там царили динозавры. У нас есть миссия - сохранить вместилище разума, а в пределах одной, или даже нескольких планет, это невозможно.
Честно говоря, рассылка капсул, и прочие формы космической разведки землян не имеют смысла во временных параметрах более, чем в 1000 лет. Ресурсы на создание таких капсул будут использованы немалые, а практическая целесообразность небесспорна. Представим, что какой то ответ придет на Землю через "смешные" 10 000 лет. Если они придут в руки развитой цивилизации оптимистического ефремовского типа, то за это время на какую-нибудь далекую планету Эпсилона Тукана будут ходить рейсовые межпространственные паромы. Если наоборот, в миры будущего с отрицательным балансом развития, то остаткам человеческой цивилизации данные таких исследований будут интересны только в качестве развлечения для ума.

Аватара пользователя
MoonBear
Участник
Баланс:2439
 
Сообщения: 148
Регистрация: 02.06.2020

Re: Существуют ли еще «обитаемые Земли»

MoonBear » 09.01.2021 14:57

+
5
-
Жаль, что уважаемый коллега Буран Ергенов, взяв мою цитату, не прочел весь комментарий до конца, тем самым совершенно не услышал высказанных мыслей,

Хорошо, я их изложу по пунктам.
1. Оставаясь на Земле, человечество обречено. Любой катаклизм, что не раз бывали, гарантированно уничтожит цивилизацию. Вопрос времени от одного часа до пары-другой миллионов лет. Необходимо готовить плацдарм для нашего вида (в том числе и для тех, в кого мы неизбежно эволюционируем), на всех территориях, куда сможем дотянуться.

2. Речь идет не о разведке, а об панспермии, т.е. о начале подготовки планеты земного типа к формированию живой среды совместимой с нашей биохимией. Обратная связь не предусмотрена, даже через "смешные" 10 000 лет.

3. Затраты на проект не превышают запуск очередного зонда к дальним планетам нашей системы. Дело в том, что задача подобных аппаратов - долетев до пункта назначения и сориентировавшись с орбитами, доставить на поверхность нужной планеты капсулу, содержащую биологический материал, и это - вполне по силам современным технологиям. Сможет развиться - хорошо, нет - что поделаешь, получится у других.

4. Все звездные паромы, пронзающие ткань пространства-времени, с портом приписки Мытищи и пунктом назначения Эпсилон Тукана, существуют лишь в воображении фантастов и их читателей. Нет никакой научной базы, от слова - совсем, в реальности подобного мероприятия. Кротовые норы и другие способы перемещения, являются теоретическими изысканиями математиков, без какой либо привязке к реальности.
Скажу больше, нет никаких физических проявлений, способных объяснить данные гипотезы или вызвать вопросы, которые возникали у наших предков, например, при виде грозы.

5. Человеческая жизнь - ничто, по сравнению с процессами эволюции. Для единичного человека не имеет никакого значения, сколько десятков или триллионов лет пройдет со дня его смерти, прежде чем наш вид приступит к освоению Вселенной. По этой причине, фактор времени перестает играть какую-либо роль.

6. Если исходить из предпосылки, что наш вид развился до степени возможного контакта с информационным полем, обретя Душу, "Я", Личность, как хотите называйте, значит наше задачей становиться сохранить этот инструмент, сделав все возможное для его возникновения на других планетах и не обязательно в нашей биологической форме.

7. Заселение планет предусматривает два варианта: запуск эволюционных процессов в "первичном бульоне" и непосредственная колонизация людьми, летевшими не одно тысячелетие на корабле с замкнутой экосистемой и достаточно большим социумом, что бы не встать на путь деградации.

Наша суть, начав с микроба, ничуть не изменилась, заложив одни выверенный миллиардами лет принцип - движение вперед. У Айзека Азимова, в романе "Конец Вечности", свойство хорошо подмечено, да и финал говорит именно о единственной альтернативе Человечества.

Ответить
   ПОМОЩЬ по форуму!