Пошуки позаземного життя за межами нашої Сонячної системи в даний час зосереджені на позасонячних планетах в межах "житлових зон" екзопланетних систем навколо зірок, схожих на Сонце. Пошук планети, що нагадує Землю навколо інших зірок, є основною метою НАСА Місії Кеплера.
Житлова зона (ГЗ) навколо зірки визначається як дальність відстані, на якій рідка вода могла існувати на поверхні земної планети, враховуючи досить щільну атмосферу. Земні планети, як правило, визначаються як скелясті та схожі на Землю за розмірами та масою. Тут показана візуалізація житлових зон навколо зірок різного діаметру, яскравості та температури. Червона область занадто гаряча, синя область занадто холодна, але зелена область підходить для рідкої води. Оскільки це можна описати таким чином, HZ також називають " "Золота Золота".
Зазвичай ми вважаємо планети навколо інших зірок подібними до нашої Сонячної системи, де свита планет обертається однією зіркою. Хоча теоретично це можливо, вчені дискутували про те, чи ніколи планети знайдуться навколо пар зірок чи кількох зіркових систем. Тоді, у вересні 2011 року, дослідники NASA під час місії Kepler оголосили про відкриття Kepler-16b, холодної, газоподібної планети розміром з Сатурном, яка обертається парою зірок, як вигаданий Татуін.
На цьому тижні я мав можливість взяти інтерв'ю в одного з молодих пістолетів, які вивчають екзопланети, Біллі Кварлз. У понеділок Біллі та його співавтори, професор Здзіслав Мусіелак та доцент Манфред Кунц, презентували свої висновки щодо можливості землеподібних планет всередині житлових зон Кеплера 16 та інших навколоземних зіркових систем на засіданні AAS в Остіні, Техас .
"Для визначення зони проживання ми обчислюємо кількість потоку, що падає на об'єкт на заданій відстані", - пояснив Біллі. «Ми також врахували, що різні планети з різною атмосферою будуть утримувати тепло по-різному. Планета з дійсно слабким парниковим ефектом може бути ближче до зірок. Для планети з набагато сильнішим парниковим ефектом житлова зона буде виходити далі ».
«У нашому конкретному дослідженні ми маємо планету, яка навколо двох зірок. Одна зірка набагато яскравіша за іншу. Настільки яскравіше, що ми ігнорували потік, що йшов від меншої слабкої зірки супутника. Тож наше визначення зони заселення в даному випадку - це консервативна оцінка ».
Кварлз та його колеги провели широкі чисельні дослідження щодо довготривалої стійкості планетарних орбіт у межах Kepler 16 Гц. "Стабільність планетарної орбіти залежить від відстані від двійкових зірок", - сказав Кварлз. "Чим далі стійкішими вони є, тим що менше збурень від вторинної зірки".
Для системи Kepler 16 планетарні орбіти навколо первинної зірки стабільні лише до 0,0675 АС (астрономічні одиниці). "Це добре знаходиться у внутрішній межі житлової площі, де перебіг парникового ефекту переймає", - пояснив Біллі. Це все, крім виключає можливість заселення планет на близькій орбіті навколо первинної зірки пари. Вони виявили, що орбіти в зоні Золотоверхів далі, навколо пари зірок низької маси Кеплера 16, стабільні в масштабах часу мільйона років і більше, забезпечуючи можливість того, що життя могло б розвиватися на планеті в межах цієї ГЗ.
Приблизно кругла орбіта Kepler 16b, приблизно в 65 мільйонах миль від зірок, знаходиться на зовнішньому краю цієї житлової зони. Будучи газовим гігантом, 16b - це не заселена земна планета. Однак земляний місяць, а Золотачок Місяць, на орбіті навколо цієї планети можна було б підтримати життя, якби вона була достатньо масивною, щоб утримати атмосферу, подібну Землі. "Ми визначили, що на орбіті навколо Кеплера-16b можлива обжита екзомуна", - сказав Кварлз.
Я запитав Кварлса, як зоряна еволюція впливає на ці Зони Золотоверхів. Він сказав мені: «Є кілька речей, які слід розглянути протягом життя системи. Один з них - це те, як з часом розвивається зірка. У більшості випадків житлова зона починається близько, а потім повільно витікає. "
Під час основної життєвої послідовності зірки ядерне спалювання водню накопичує гелій в його ядрі, викликаючи підвищення тиску та температури. Це відбувається швидше у зірок, які мають більш масивні та нижчі металевості. Ці зміни впливають на зовнішні ділянки зірки, що призводить до постійного підвищення освітленості та ефективної температури. Зірка стає більш світиться, внаслідок чого ГЗ рухається назовні. Цей рух може призвести до того, що планета в межах HZ на початку основного життя зірки стане занадто гарячою і, зрештою, нежилою. Так само негостовна планета, яка спочатку знаходилася поза межами ХЗ, може відтанути та дати життя.
"Для нашого дослідження ми проігнорували еволюційну частину зірки", - сказав головний автор, Quarles. "Ми працювали за нашими моделями протягом мільйона років, щоб побачити, де живе зона для тієї частини життєвого циклу зірки".
Перебувати на правильній відстані від своєї зірки - лише одна з необхідних умов, необхідних для проживання планети. Умови проживання на планеті вимагають різних геофізичних та геохімічних умов. Багато факторів можуть перешкоджати життю або перешкоджати цьому. Наприклад, планеті може не вистачати води, гравітація може бути занадто слабкою, щоб утримувати щільну атмосферу, швидкість великих ударів може бути занадто високою, або мінімальних інгредієнтів, необхідних для життя (все ще до дискусій), може бути там.
Одне зрозуміло. Навіть з усіма вимогами до життя, як ми це знаємо, навколо інших зірок існує багато планет, і, дуже ймовірно, Місячні місяці навколо планет, що орбітують в межах мешканців зон зірок нашої галактики, що виявлення підпису життя в атмосфері планети чи місяця навколо іншого Сонця здається лише питанням часу.
