tanah basah

Pada Januari 2020, NASA melaporkan bahwa pesawat ruang angkasa TESS telah menemukan planet ekstrasurya seukuran Bumi yang berpotensi layak huni yang mengorbit bintang sekitar 100 tahun cahaya.

Planet adalah bagian Sistem TOI 700 (TOI adalah singkatan dari TESS Objek yang menarik) adalah bintang kecil yang relatif dingin, yaitu, katai dari kelas spektral M, di konstelasi Ikan Mas, yang hanya memiliki sekitar 40% massa dan ukuran Matahari kita dan setengah suhu permukaannya.

Objek bernama Hingga 700 hari dan merupakan salah satu dari tiga planet yang berputar di sekitar pusatnya, yang terjauh darinya, melewati jalur mengelilingi bintang setiap 37 hari. Letaknya sangat jauh dari TOI 700 sehingga secara teoritis mampu menjaga air cair tetap mengapung, terletak di zona layak huni. Ia menerima sekitar 86% dari energi yang diberikan Matahari kita ke Bumi.

Namun, simulasi lingkungan yang dibuat oleh para peneliti menggunakan data dari Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) menunjukkan bahwa TOI 700 d dapat berperilaku sangat berbeda dari Bumi. Karena ia berotasi sinkron dengan bintangnya (artinya satu sisi planet ini selalu di siang hari dan yang lain dalam kegelapan), cara awan terbentuk dan angin bertiup bisa sedikit eksotis bagi kita.

1. Perbandingan Bumi dan TOI 700 d, dengan visualisasi sistem benua Bumi di sebuah planet ekstrasurya

Para astronom mengkonfirmasi penemuan mereka dengan bantuan NASA. Teleskop Luar Angkasa Spitzeryang baru saja menyelesaikan aktivitasnya. Toi 700 awalnya salah diklasifikasikan sebagai jauh lebih panas, membuat para astronom percaya bahwa ketiga planet itu terlalu berdekatan dan karena itu terlalu panas untuk mendukung kehidupan.

Emily Gilbert, anggota tim University of Chicago, mengatakan selama presentasi penemuan tersebut. -

Para peneliti berharap bahwa di masa depan, alat-alat seperti: Teleskop Luar Angkasa James Webbyang direncanakan NASA untuk ditempatkan di luar angkasa pada tahun 2021, mereka akan dapat menentukan apakah planet-planet tersebut memiliki atmosfer dan dapat mempelajari komposisinya.

Para peneliti menggunakan perangkat lunak komputer untuk pemodelan iklim hipotetis planet TOI 700 d. Karena belum diketahui gas apa yang mungkin ada di atmosfernya, berbagai opsi dan skenario telah diuji, termasuk opsi yang mengasumsikan atmosfer Bumi modern (77% nitrogen, 21% oksigen, metana, dan karbon dioksida), kemungkinan komposisi atmosfer bumi 2,7 miliar tahun yang lalu (kebanyakan metana dan karbon dioksida) dan bahkan atmosfer Mars (banyak karbon dioksida), yang mungkin ada di sana 3,5 miliar tahun yang lalu.

Dari model-model ini, ditemukan bahwa jika atmosfer TOI 700 d mengandung kombinasi metana, karbon dioksida, atau uap air, planet ini bisa layak huni. Sekarang tim harus mengkonfirmasi hipotesis ini menggunakan teleskop Webb yang disebutkan di atas.

Pada saat yang sama, simulasi iklim yang dilakukan oleh NASA menunjukkan bahwa atmosfer bumi dan tekanan gas tidak cukup untuk menahan air cair di permukaannya. Jika kita menempatkan jumlah gas rumah kaca yang sama pada TOI 700 d seperti di Bumi, suhu permukaan akan tetap di bawah nol.

Simulasi oleh semua tim yang berpartisipasi menunjukkan bahwa iklim planet di sekitar bintang kecil dan gelap seperti TOI 700, bagaimanapun, sangat berbeda dari apa yang kita alami di Bumi kita.

Berita menarik

Sebagian besar dari apa yang kita ketahui tentang exoplanet, atau planet yang mengorbit tata surya, berasal dari luar angkasa. Ini memindai langit dari 2009 hingga 2018 dan menemukan lebih dari 2600 planet di luar tata surya kita.

NASA kemudian menyerahkan tongkat estafet penemuan ke probe TESS (2), diluncurkan ke luar angkasa pada April 2018 di tahun pertama operasinya, serta sembilan ratus objek jenis ini yang belum dikonfirmasi. Untuk mencari planet yang tidak diketahui para astronom, observatorium akan menjelajahi seluruh langit, setelah melihat cukup banyak 200 XNUMX. bintang paling terang.

2. Satelit transit untuk eksplorasi planet ekstrasurya

TESS menggunakan serangkaian sistem kamera sudut lebar. Ia mampu mempelajari massa, ukuran, kepadatan, dan orbit sekelompok besar planet kecil. Satelit bekerja sesuai dengan metode pencarian jarak jauh untuk penurunan kecerahan berpotensi menunjuk ke transit planet - lintasan objek di orbit di depan wajah bintang induknya.

Beberapa bulan terakhir telah menjadi serangkaian penemuan yang sangat menarik, sebagian berkat observatorium ruang angkasa yang masih relatif baru, sebagian dengan bantuan instrumen lain, termasuk yang di darat. Beberapa minggu sebelum pertemuan kami dengan si kembaran Bumi, ada informasi tentang penemuan planet yang mengorbit dua matahari, persis seperti Tatooine dari Star Wars!

Planet TOI 1338 b ditemukan XNUMX tahun cahaya jauhnya, di konstelasi Artis. Ukurannya antara ukuran Neptunus dan Saturnus. Objek tersebut mengalami gerhana bintang bersama secara teratur. Mereka berputar satu sama lain dalam siklus lima belas hari, satu sedikit lebih besar dari Matahari kita dan yang lainnya jauh lebih kecil.

Pada Juni 2019, muncul informasi bahwa dua planet tipe terestrial ditemukan secara harfiah di halaman belakang luar angkasa kita. Hal ini dilaporkan dalam sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Astronomy and Astrophysics. Kedua lokasi tersebut terletak di zona ideal di mana air dapat terbentuk. Mereka kemungkinan memiliki permukaan berbatu dan mengorbit Matahari, yang dikenal sebagai Bintang Teegarden (3), terletak hanya 12,5 tahun cahaya dari Bumi.

- kata penulis utama penemuan itu, Matthias Zechmeister, Peneliti, Institut Astrofisika, Universitas Göttingen, Jerman. -

3. Sistem bintang Teegarden, visualisasi

Pada gilirannya, dunia tak dikenal yang menarik yang ditemukan oleh TESS Juli lalu berputar di sekitar UCAC stars4 191-004642, tujuh puluh tiga tahun cahaya dari Bumi.

Sistem planet dengan bintang induk, sekarang diberi label sebagai TOI 270, mengandung setidaknya tiga planet. Salah satu diantara mereka, TOI 270 b, sedikit lebih besar dari Bumi, dua lainnya adalah mini-Neptunus, termasuk dalam kelas planet yang tidak ada di tata surya kita. Bintangnya dingin dan tidak terlalu terang, sekitar 40% lebih kecil dan kurang masif dari Matahari. Suhu permukaannya sekitar dua pertiga lebih hangat daripada rekan bintang kita sendiri.

Tata surya TOI 270 terletak di konstelasi Artis. Planet-planet yang mengorbit sangat dekat dengan bintang sehingga orbitnya dapat masuk ke dalam sistem satelit pendamping Jupiter (4).

4. Perbandingan sistem TOI 270 dengan sistem Jupiter

Eksplorasi lebih lanjut dari sistem ini dapat mengungkapkan planet tambahan. Mereka yang mengorbit lebih jauh dari Matahari dari TOI 270 d bisa cukup dingin untuk menahan air cair dan akhirnya memunculkan kehidupan.

TESS layak untuk dilihat lebih dekat

Terlepas dari jumlah penemuan planet ekstrasurya kecil yang relatif besar, sebagian besar bintang induknya berjarak antara 600 dan 3 meter. tahun cahaya dari Bumi, terlalu jauh dan terlalu gelap untuk pengamatan rinci.

Tidak seperti Kepler, fokus utama TESS adalah menemukan planet di sekitar tetangga terdekat matahari yang cukup terang untuk diamati sekarang dan nanti dengan instrumen lain. Dari April 2018 hingga sekarang, TESS telah menemukan lebih dari 1500 kandidat planet. Kebanyakan dari mereka lebih dari dua kali ukuran Bumi dan membutuhkan waktu kurang dari sepuluh hari untuk mengorbit. Akibatnya, mereka menerima lebih banyak panas daripada planet kita, dan mereka terlalu panas untuk air cair ada di permukaannya.

Ini adalah air cair yang dibutuhkan agar planet ekstrasurya menjadi layak huni. Ini berfungsi sebagai tempat berkembang biak untuk bahan kimia yang dapat berinteraksi satu sama lain.

Secara teoritis, diyakini bahwa bentuk kehidupan eksotis bisa eksis dalam kondisi tekanan tinggi atau suhu yang sangat tinggi - seperti halnya dengan ekstrofil yang ditemukan di dekat lubang hidrotermal, atau dengan mikroba yang tersembunyi hampir satu kilometer di bawah lapisan es Antartika Barat.

Namun, penemuan organisme semacam itu dimungkinkan oleh fakta bahwa orang dapat secara langsung mempelajari kondisi ekstrem tempat mereka tinggal. Sayangnya, mereka tidak dapat dideteksi di luar angkasa, terutama dari jarak bertahun-tahun cahaya.

Pencarian kehidupan dan bahkan tempat tinggal di luar tata surya kita masih sepenuhnya bergantung pada pengamatan jarak jauh. Permukaan air cair yang terlihat yang menciptakan kondisi yang berpotensi menguntungkan bagi kehidupan dapat berinteraksi dengan atmosfer di atas, menciptakan biosignatures yang dapat dideteksi dari jarak jauh yang terlihat dengan teleskop berbasis darat. Ini dapat berupa komposisi gas yang diketahui dari Bumi (oksigen, ozon, metana, karbon dioksida, dan uap air) atau komponen atmosfer Bumi purba, misalnya, 2,7 miliar tahun yang lalu (terutama metana dan karbon dioksida, tetapi bukan oksigen) . ).

Mencari tempat yang "tepat" dan planet yang tinggal di sana

Sejak penemuan 51 Pegasi b pada tahun 1995, lebih dari XNUMX exoplanet telah diidentifikasi. Hari ini kita tahu pasti bahwa sebagian besar bintang di galaksi kita dan alam semesta dikelilingi oleh sistem planet. Tetapi hanya beberapa lusin exoplanet yang ditemukan yang berpotensi menjadi dunia yang layak huni.

Apa yang membuat sebuah planet ekstrasurya layak huni?

Kondisi utama adalah air cair yang telah disebutkan di permukaan. Agar ini menjadi mungkin, pertama-tama kita membutuhkan permukaan padat ini, yaitu. tanah berbatutetapi juga atmosfer, dan cukup padat untuk menciptakan tekanan dan mempengaruhi suhu air.

Kamu juga membutuhkan bintang kananyang tidak menurunkan terlalu banyak radiasi di planet ini, yang menerbangkan atmosfer dan menghancurkan organisme hidup. Setiap bintang, termasuk Matahari kita, terus-menerus memancarkan radiasi dalam dosis besar, sehingga tidak diragukan lagi akan bermanfaat bagi keberadaan kehidupan untuk melindungi diri darinya. medan magnetseperti yang dihasilkan oleh inti logam cair bumi.

Namun, karena mungkin ada mekanisme lain untuk melindungi kehidupan dari radiasi, ini hanya elemen yang diinginkan, bukan kondisi yang diperlukan.

Secara tradisional, para astronom tertarik pada zona kehidupan (ekosfer) dalam sistem bintang. Ini adalah daerah di sekitar bintang-bintang di mana suhu yang berlaku mencegah air mendidih atau membeku terus-menerus. Daerah ini sering dibicarakan. "Zona Goldilock"karena “tepat untuk kehidupan”, yang mengacu pada motif dongeng anak-anak populer (5).

5. Zona kehidupan di sekitar bintang

Dan apa yang kita ketahui sejauh ini tentang exoplanet?

Penemuan yang dibuat hingga saat ini menunjukkan bahwa keragaman sistem planet sangat, sangat besar. Satu-satunya planet yang kita ketahui sekitar tiga dekade lalu berada di tata surya, jadi kami berpikir bahwa benda-benda kecil dan padat berputar di sekitar bintang, dan hanya lebih jauh dari mereka ada ruang yang disediakan untuk planet gas besar.

Namun, ternyata tidak ada "hukum" mengenai lokasi planet sama sekali. Kami menemukan raksasa gas yang hampir bergesekan dengan bintang mereka (disebut Jupiter panas), serta sistem kompak planet yang relatif kecil seperti TRAPPIST-1 (6). Kadang-kadang planet bergerak dalam orbit yang sangat eksentrik di sekitar bintang biner, dan ada juga planet yang "berkeliaran", kemungkinan besar dikeluarkan dari sistem muda, mengambang bebas di ruang antarbintang.

6. Visualisasi planet-planet sistem TRAPPIST-1

Jadi, alih-alih kesamaan yang dekat, kita melihat keragaman yang besar. Jika ini terjadi pada tingkat sistem, lalu mengapa kondisi planet ekstrasurya harus menyerupai semua yang kita ketahui dari lingkungan terdekat?

Dan, bahkan lebih rendah lagi, mengapa bentuk kehidupan hipotetis harus serupa dengan yang kita kenal?

kategori super

Berdasarkan data yang dikumpulkan oleh Kepler, pada tahun 2015 seorang ilmuwan NASA menghitung bahwa galaksi kita sendiri memiliki miliar planet mirip BumiI. Banyak ahli astrofisika telah menekankan bahwa ini adalah perkiraan yang konservatif. Memang, penelitian lebih lanjut telah menunjukkan bahwa Bima Sakti bisa menjadi rumah bagi 10 miliar planet bumi.

Para ilmuwan tidak ingin hanya mengandalkan planet yang ditemukan oleh Kepler. Metode transit yang digunakan dalam teleskop ini lebih cocok untuk mendeteksi planet besar (seperti Jupiter) daripada planet seukuran Bumi. Ini berarti bahwa data Kepler mungkin sedikit memalsukan jumlah planet seperti kita.

Teleskop terkenal mengamati penurunan kecil dalam kecerahan bintang yang disebabkan oleh sebuah planet yang lewat di depannya. Objek yang lebih besar dapat dimengerti menghalangi lebih banyak cahaya dari bintangnya, membuatnya lebih mudah dikenali. Metode Kepler difokuskan pada bintang kecil, bukan bintang paling terang, yang massanya sekitar sepertiga massa Matahari kita.

Teleskop Kepler, meskipun tidak pandai menemukan planet minor, menemukan sejumlah besar yang disebut super-Bumi. Ini adalah nama planet ekstrasurya dengan massa lebih besar dari Bumi, tetapi jauh lebih kecil dari Uranus dan Neptunus, yang masing-masing 14,5 dan 17 kali lebih berat dari planet kita.

Jadi, istilah "Bumi super" hanya mengacu pada massa planet, artinya tidak mengacu pada kondisi permukaan atau kelayakhunian. Ada juga istilah alternatif "kerdil gas". Menurut beberapa orang, mungkin lebih akurat untuk objek di bagian atas skala massa, meskipun istilah lain lebih umum digunakan - "mini-Neptunus" yang telah disebutkan.

Super-Bumi pertama ditemukan Alexander Volshchan i Dalea Fraila sekitar pulsar PSR B1257+12 pada tahun 1992. Dua planet terluar dari sistem tersebut adalah Hantuanda fobetor - mereka memiliki massa sekitar empat kali massa Bumi, yang terlalu kecil untuk menjadi raksasa gas.

Super-Bumi pertama di sekitar bintang deret utama telah diidentifikasi oleh tim yang dipimpin oleh Sungai Eugenioy pada tahun 2005. Ini berputar di sekitar Glize 876 dan menerima sebutan Gliese 876 (Sebelumnya, dua raksasa gas seukuran Jupiter ditemukan dalam sistem ini). Massanya diperkirakan 7,5 kali massa Bumi, dan periode revolusi di sekitarnya sangat singkat, sekitar dua hari.

Bahkan ada objek yang lebih panas di kelas super-Bumi. Misalnya, ditemukan pada tahun 2004 Ini adalah 55 Kankri, yang terletak empat puluh tahun cahaya jauhnya, berputar mengelilingi bintangnya dalam siklus terpendek dari planet ekstrasurya yang diketahui - hanya 17 jam 40 menit. Dengan kata lain, setahun di 55 Cancri e membutuhkan waktu kurang dari 18 jam. Planet ekstrasurya mengorbit sekitar 26 kali lebih dekat ke bintangnya daripada Merkurius.

Kedekatannya dengan bintang berarti bahwa permukaan 55 Cancri e seperti bagian dalam tanur tinggi dengan suhu setidaknya 1760 °C! Pengamatan baru dari Teleskop Spitzer menunjukkan bahwa 55 Cancri e memiliki massa 7,8 kali lebih besar dan radius sedikit lebih besar dari dua kali Bumi. Hasil Spitzer menunjukkan bahwa sekitar seperlima dari massa planet harus terdiri dari unsur-unsur dan senyawa ringan, termasuk air. Pada suhu ini, ini berarti bahwa zat-zat ini akan berada dalam keadaan "superkritis" antara cair dan gas dan dapat meninggalkan permukaan planet.

Tapi super-Bumi tidak selalu begitu liar Juli lalu, tim astronom internasional yang menggunakan TESS menemukan sebuah planet ekstrasurya baru dari jenisnya di konstelasi Hydra, sekitar tiga puluh satu tahun cahaya dari Bumi. Item ditandai sebagai GJ 357 hari (7) dua kali diameter dan enam kali massa Bumi. Itu terletak di tepi luar area perumahan bintang. Para ilmuwan percaya bahwa mungkin ada air di permukaan super-Bumi ini.

dia berkata Diana Kosakovskdan Rekan Peneliti di Institut Astronomi Max Planck di Heidelberg, Jerman.

7. Planet GJ 357 d - visualisasi

Sebuah sistem yang mengorbit di sekitar bintang kerdil, sekitar sepertiga ukuran dan massa Matahari kita dan 40% lebih dingin, dilengkapi oleh planet-planet terestrial. GJ 357 b dan bumi super lainnya GJ 357 p. Studi tentang sistem ini diterbitkan pada 31 Juli 2019 di jurnal Astronomy and Astrophysics.

September lalu, para peneliti melaporkan bahwa super-Bumi yang baru ditemukan, berjarak 111 tahun cahaya, adalah "kandidat habitat terbaik yang diketahui saat ini." Ditemukan pada tahun 2015 oleh teleskop Kepler. K2-18b (8) sangat berbeda dari planet asal kita. Ini memiliki lebih dari delapan kali massanya, yang berarti itu adalah raksasa es seperti Neptunus atau dunia berbatu dengan atmosfer yang padat dan kaya hidrogen.

Orbit K2-18b tujuh kali lebih dekat ke bintangnya daripada jarak Bumi dari Matahari. Namun, karena objek tersebut mengorbit kerdil-M berwarna merah tua, orbit ini berada di zona yang berpotensi menguntungkan bagi kehidupan. Model awal memprediksi bahwa suhu pada K2-18b berkisar antara -73 hingga 46°C, dan jika objek memiliki reflektifitas yang hampir sama dengan Bumi, suhu rata-ratanya harus serupa dengan kita.

– kata seorang astronom dari University College London saat konferensi pers, Angelos Ciaras.

Sulit untuk menjadi seperti bumi

Analog Bumi (juga disebut Bumi kembar atau planet mirip Bumi) adalah planet atau bulan dengan kondisi lingkungan yang serupa dengan yang ditemukan di Bumi.

Ribuan sistem bintang eksoplanet yang ditemukan sejauh ini berbeda dari tata surya kita, membenarkan apa yang disebut hipotesis tanah jarangI. Namun, para filsuf menunjukkan bahwa alam semesta begitu besar sehingga di suatu tempat pasti ada sebuah planet yang hampir identik dengan planet kita. Ada kemungkinan bahwa di masa depan yang jauh akan mungkin untuk menggunakan teknologi untuk mendapatkan analog Bumi secara artifisial dengan apa yang disebut. . Modis sekarang teori multiteori mereka juga menyarankan bahwa pasangan duniawi bisa ada di alam semesta lain, atau bahkan menjadi versi berbeda dari Bumi itu sendiri di alam semesta paralel.

Pada November 2013, para astronom melaporkan bahwa, berdasarkan data dari teleskop Kepler dan misi lainnya, mungkin ada hingga 40 miliar planet seukuran Bumi di zona layak huni bintang mirip matahari dan katai merah di galaksi Bima Sakti.

Distribusi statistik menunjukkan bahwa yang terdekat dari mereka dapat disingkirkan dari kita tidak lebih dari dua belas tahun cahaya. Pada tahun yang sama, beberapa kandidat yang ditemukan oleh Kepler dengan diameter kurang dari 1,5 kali radius Bumi dipastikan mengorbit bintang di zona layak huni. Namun, baru pada tahun 2015 kandidat dekat-ke-Bumi pertama diumumkan – egzoplanet, Kepler-452b,.

Probabilitas menemukan analog Bumi tergantung terutama pada atribut yang Anda inginkan. Kondisi standar tetapi tidak mutlak: ukuran planet, gravitasi permukaan, ukuran dan tipe bintang induk (yaitu analog matahari), jarak dan stabilitas orbit, kemiringan dan rotasi aksial, geografi serupa, keberadaan lautan, atmosfer dan iklim, magnetosfer yang kuat . .

Jika kehidupan kompleks ada di sana, hutan bisa menutupi sebagian besar permukaan planet ini. Jika kehidupan cerdas ada, beberapa daerah bisa menjadi urban. Namun, pencarian analogi yang tepat dengan Bumi dapat menyesatkan karena keadaan yang sangat spesifik di dalam dan di sekitar Bumi, misalnya, keberadaan Bulan memengaruhi banyak fenomena di planet kita.

Planetary Habitability Laboratory di University of Puerto Rico di Arecibo baru-baru ini menyusun daftar kandidat untuk analog Bumi (9). Paling sering jenis klasifikasi ini dimulai dengan ukuran dan massa, tetapi ini adalah kriteria ilusi, mengingat, misalnya, Venus, yang dekat dengan kita, yang ukurannya hampir sama dengan Bumi, dan kondisi apa yang berlaku di atasnya. , yang diketahui.

9. Eksoplanet yang Menjanjikan - analog potensial Bumi, menurut Planetary Habitability Laboratory

Kriteria lain yang sering dikutip adalah bahwa analog Bumi harus memiliki geologi permukaan yang serupa. Contoh terdekat yang diketahui adalah Mars dan Titan, dan meskipun ada kesamaan dalam hal topografi dan komposisi lapisan permukaan, ada juga perbedaan yang signifikan, seperti suhu.

Lagi pula, banyak bahan permukaan dan bentang alam muncul hanya sebagai hasil interaksi dengan air (misalnya, tanah liat dan batuan sedimen) atau sebagai produk sampingan kehidupan (misalnya, batu kapur atau batu bara), interaksi dengan atmosfer, aktivitas gunung berapi. , atau campur tangan manusia.

Jadi, analog sejati Bumi harus dibuat melalui proses serupa, memiliki atmosfer, gunung berapi yang berinteraksi dengan permukaan, air cair, dan beberapa bentuk kehidupan.

Dalam kasus atmosfer, efek rumah kaca juga diasumsikan. Akhirnya, suhu permukaan digunakan. Hal ini dipengaruhi oleh iklim, yang pada gilirannya dipengaruhi oleh orbit dan rotasi planet, yang masing-masing memperkenalkan variabel baru.

Kriteria lain untuk analog ideal dari bumi yang memberi kehidupan adalah bahwa ia harus mengorbit di sekitar analog matahari. Namun, elemen ini tidak dapat sepenuhnya dibenarkan, karena lingkungan yang menguntungkan mampu memberikan penampilan lokal dari berbagai jenis bintang.

Misalnya, di Bima Sakti, sebagian besar bintang lebih kecil dan lebih gelap dari Matahari. Salah satunya disebutkan sebelumnya TRAPPIST-1, terletak pada jarak 10 tahun cahaya di konstelasi Aquarius dan sekitar 2 kali lebih kecil dan 1 kali lebih terang dari Matahari kita, tetapi setidaknya ada enam planet terestrial di zona layak huni. Kondisi ini mungkin tampak tidak menguntungkan bagi kehidupan seperti yang kita ketahui, tetapi TRAPPIST-XNUMX mungkin memiliki kehidupan yang lebih panjang di depan kita daripada bintang kita, jadi kehidupan masih memiliki banyak waktu untuk berkembang di sana.

Air menutupi 70% permukaan bumi dan dianggap sebagai salah satu syarat besi bagi keberadaan bentuk kehidupan yang kita kenal. Kemungkinan besar, dunia air adalah sebuah planet Kepler-22b, terletak di zona layak huni bintang mirip matahari tetapi jauh lebih besar dari Bumi, komposisi kimia sebenarnya masih belum diketahui.

Dilakukan pada tahun 2008 oleh seorang astronom Michaela Meyerdan dari Universitas Arizona, studi tentang debu kosmik di sekitar bintang yang baru terbentuk seperti Matahari menunjukkan bahwa 20 hingga 60% dari analog Matahari kita memiliki bukti pembentukan planet berbatu dalam proses yang serupa dengan proses yang mengarah pada pembentukan di bumi.

Di kota 2009 Alan Boss dari Carnegie Institute of Science menyarankan bahwa hanya di galaksi kita Bima Sakti bisa eksis 100 miliar planet mirip bumih.

Pada tahun 2011, Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, juga berdasarkan pengamatan dari misi Kepler, menyimpulkan bahwa sekitar 1,4 hingga 2,7% dari semua bintang mirip matahari harus mengorbit planet seukuran Bumi di zona layak huni. Ini berarti bahwa mungkin ada 2 miliar galaksi di galaksi Bima Sakti saja, dan dengan asumsi perkiraan ini benar untuk semua galaksi, bahkan mungkin ada 50 miliar galaksi di alam semesta yang dapat diamati. 100 triliun.

Pada tahun 2013, Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian, menggunakan analisis statistik dari data Kepler tambahan, menyarankan bahwa setidaknya ada 17 miliar planet ukuran Bumi - tanpa memperhitungkan lokasinya di daerah pemukiman. Sebuah studi tahun 2019 menemukan bahwa planet seukuran Bumi dapat mengorbit salah satu dari enam bintang mirip matahari.

Pola pada kemiripan

Earth Similarity Index (ESI) adalah ukuran yang disarankan untuk kemiripan objek planet atau satelit alami dengan Bumi. Itu dirancang pada skala dari nol hingga satu, dengan Bumi diberi nilai satu. Parameter tersebut dimaksudkan untuk memudahkan perbandingan planet dalam database besar.

ESI, diusulkan pada 2011 dalam jurnal Astrobiology, menggabungkan informasi tentang jari-jari planet, kepadatan, kecepatan, dan suhu permukaan.

Situs web yang dikelola oleh salah satu penulis artikel 2011, Abla Mendes dari Universitas Puerto Rico, memberikan perhitungan indeks untuk berbagai sistem planet ekstrasurya. ESI Mendesa dihitung menggunakan rumus yang ditunjukkan pada ilustrasi 10dimana x_i dan x_i0 adalah sifat-sifat benda luar angkasa dalam hubungannya dengan Bumi, v_i eksponen tertimbang dari setiap properti dan jumlah total properti. Itu dibangun atas dasar Indeks kesamaan Breya-Curtis.

Bobot yang diberikan untuk setiap properti, w_i, adalah opsi apa pun yang dapat dipilih untuk menonjolkan fitur tertentu di atas fitur lainnya, atau untuk mencapai indeks atau ambang peringkat yang diinginkan. Situs web tersebut juga mengkategorikan apa yang digambarkannya sebagai kemungkinan hidup di planet ekstrasurya dan bulan ekstrasurya menurut tiga kriteria: lokasi, ESI, dan saran kemungkinan mempertahankan organisme dalam rantai makanan.

Akibatnya, ditunjukkan, misalnya, bahwa ESI terbesar kedua di tata surya milik Mars dan adalah 0,70. Beberapa exoplanet yang tercantum dalam artikel ini melebihi angka ini, dan beberapa baru ditemukan Tigarden b itu memiliki ESI tertinggi dari planet ekstrasurya mana pun yang dikonfirmasi, pada 0,95.

Ketika kita berbicara tentang planet ekstrasurya yang mirip Bumi dan layak huni, kita tidak boleh melupakan kemungkinan planet ekstrasurya yang dapat dihuni atau planet ekstrasurya satelit.

Keberadaan satelit alam ekstrasurya belum dapat dipastikan, namun pada Oktober 2018 Prof. David Kipping mengumumkan penemuan exomoon potensial yang mengorbit objek Kepler-1625b.

Planet-planet besar di tata surya, seperti Jupiter dan Saturnus, memiliki bulan-bulan besar yang layak dalam beberapa hal. Akibatnya, beberapa ilmuwan telah menyarankan bahwa planet ekstrasurya besar (dan planet biner) mungkin memiliki satelit besar yang berpotensi layak huni. Sebuah bulan dengan massa yang cukup mampu mendukung atmosfer seperti Titan serta air cair di permukaan.

Yang menarik dalam hal ini adalah planet ekstrasurya besar yang diketahui berada di zona layak huni (seperti Gliese 876 b, 55 Cancer f, Upsilon Andromedae d, 47 Ursa Major b, HD 28185 b, dan HD 37124 c), karena berpotensi memiliki satelit alami dengan air cair di permukaan.

Kehidupan di sekitar bintang merah atau putih?

Berbekal hampir dua dekade penemuan di dunia exoplanet, para astronom telah mulai membentuk gambaran tentang seperti apa bentuk planet layak huni, meskipun sebagian besar berfokus pada apa yang sudah kita ketahui: planet mirip Bumi yang mengorbit bintang kerdil kuning. milik kita. Matahari, diklasifikasikan sebagai bintang deret utama tipe G. Bagaimana dengan bintang M merah yang lebih kecil, yang jumlahnya lebih banyak di Galaksi kita?

Seperti apa rumah kita jika mengorbit katai merah? Jawabannya agak mirip Bumi, dan sebagian besar tidak mirip Bumi.

Dari permukaan planet imajiner seperti itu, pertama-tama kita akan melihat matahari yang sangat besar. Tampaknya satu setengah hingga tiga kali lebih banyak dari apa yang kita miliki di depan mata kita sekarang, mengingat kedekatan orbit. Seperti namanya, matahari akan bersinar merah karena suhunya yang lebih dingin.

Katai merah dua kali lebih hangat dari Matahari kita. Pada awalnya, planet seperti itu mungkin tampak sedikit asing bagi Bumi, tetapi tidak mengejutkan. Perbedaan nyata hanya menjadi jelas ketika kita menyadari bahwa sebagian besar objek ini berotasi selaras dengan bintang, sehingga satu sisi selalu menghadap bintangnya, seperti yang dilakukan Bulan terhadap Bumi.

Artinya, sisi lain tetap sangat gelap, karena tidak memiliki akses ke sumber cahaya - tidak seperti Bulan, yang sedikit diterangi oleh Matahari dari sisi lain. Nyatanya, asumsi umum adalah bahwa bagian planet yang tetap berada di siang hari abadi akan terbakar, dan bagian planet yang jatuh ke malam abadi akan membeku. Namun... tidak seharusnya seperti itu.

Selama bertahun-tahun, para astronom mengesampingkan wilayah katai merah sebagai tempat berburu Bumi, percaya bahwa membagi planet menjadi dua bagian yang sama sekali berbeda tidak akan membuat salah satu dari mereka tidak dapat dihuni. Namun, beberapa orang mencatat bahwa dunia atmosfer akan memiliki sirkulasi khusus yang akan menyebabkan awan tebal menumpuk di sisi yang cerah untuk mencegah radiasi intens membakar permukaan. Arus yang bersirkulasi juga akan mendistribusikan panas ke seluruh planet.

Selain itu, penebalan atmosfer ini dapat memberikan perlindungan penting di siang hari terhadap bahaya radiasi lainnya. Katai merah muda sangat aktif dalam beberapa miliar tahun pertama aktivitasnya, memancarkan suar dan radiasi ultraviolet.

Awan tebal cenderung melindungi kehidupan potensial, meskipun organisme hipotetis lebih cenderung bersembunyi jauh di perairan planet. Faktanya, para ilmuwan saat ini percaya bahwa radiasi, misalnya, dalam kisaran ultraviolet, tidak mencegah perkembangan organisme. Bagaimanapun, kehidupan awal di Bumi, dari mana semua organisme yang kita kenal, termasuk homo sapiens, berasal, berkembang di bawah kondisi radiasi UV yang kuat.

Ini sesuai dengan kondisi yang diterima di planet ekstrasurya mirip Bumi terdekat yang kita kenal. Para astronom dari Cornell University mengatakan bahwa kehidupan di Bumi telah mengalami radiasi yang lebih kuat daripada yang diketahui dari Proxima-b.

Proxima-b, yang terletak hanya 4,24 tahun cahaya dari tata surya dan planet berbatu mirip Bumi yang kita kenal (walaupun kita hampir tidak tahu apa-apa tentangnya), menerima sinar-X 250 kali lebih banyak daripada Bumi. Ia juga dapat mengalami tingkat radiasi ultraviolet yang mematikan di permukaannya.

Kondisi mirip proxima-b diperkirakan ada untuk TRAPPIST-1, Ross-128b (hampir sebelas tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Virgo) dan LHS-1140 b (empat puluh tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Cetus). sistem.

Asumsi lain menyangkut munculnya organisme potensial. Karena katai merah tua akan memancarkan lebih sedikit cahaya, ada hipotesis bahwa jika planet yang mengorbitnya berisi organisme yang menyerupai tanaman kita, mereka harus menyerap cahaya pada rentang panjang gelombang yang jauh lebih luas untuk fotosintesis, yang berarti bahwa "planet ekstrasurya" dapat hampir hitam menurut pendapat kami (Lihat juga: ). Namun, perlu disadari di sini bahwa tanaman dengan warna selain hijau juga dikenal di Bumi, menyerap cahaya sedikit berbeda.

Baru-baru ini, para peneliti tertarik pada kategori objek lain - katai putih, berukuran serupa dengan Bumi, yang tidak sepenuhnya bintang, tetapi menciptakan lingkungan yang relatif stabil di sekitar mereka, memancarkan energi selama miliaran tahun, yang menjadikannya target menarik untuk penelitian eksoplanet. .

Ukurannya yang kecil dan, sebagai hasilnya, sinyal transit yang besar dari kemungkinan planet ekstrasurya memungkinkan untuk mengamati atmosfer planet berbatu yang potensial, jika ada, dengan teleskop generasi baru. Para astronom ingin menggunakan semua observatorium yang dibangun dan direncanakan, termasuk teleskop James Webb, terestrial Teleskop yang sangat besarserta masa depan asal, HabEx i LOUVOIRjika mereka muncul.

Ada satu masalah dalam bidang penelitian, penelitian, dan eksplorasi planet ekstrasurya yang berkembang luar biasa ini, yang saat ini tidak signifikan, tetapi masalah yang mungkin menjadi mendesak pada waktunya. Nah, jika berkat instrumen yang semakin canggih, kita akhirnya berhasil menemukan planet ekstrasurya - kembaran Bumi yang memenuhi semua persyaratan rumit, diisi dengan air, udara, dan suhu yang pas, dan planet ini akan terlihat "bebas" , lalu tanpa teknologi yang memungkinkan untuk terbang ke sana pada waktu yang wajar, menyadarinya bisa menjadi siksaan.

Tapi, untungnya, kami belum memiliki masalah seperti itu.