Dintre toate locurile pe care le-am privit vreodată în univers, numai Pământul ne-a furnizat dovezi pentru existența vieții. Dar de ce? Pentru că viața este rară și ne cere toate condițiile pe care le avem pe Pământ pentru a fi susținute? Sau pentru că viața este omniprezentă, dar am găsit-o aici pentru că a fost cel mai ușor loc pentru a o găsi?
Deoarece totul de pe Pământ este aranjat așa cum este, suntem obișnuiți să credem că dacă am avea o planetă și o stea cu aceleași proprietăți ca Pământul și Soarele - cu aceeași vârstă, cu aceleași distanțe orbitale, mărimi și mase, de la aceleași materiale, atunci am primi din nou viață. De asemenea, presupunem că alte combinații sunt mai puțin probabile. Dar toate presupunerile noastre pot fi greșite. Pământul poate fi la fel de rar ca viața.
În 2015, NASA a anunțat descoperirea Kepler-452b și a numit-o „cel mai exoplanet asemănător Pământului” descoperit vreodată. Desigur, ea a avut multe asemănări cu Pământul, iar steaua ei a avut multe asemănări cu Soarele:
- Steaua de acasă este foarte asemănătoare cu Soarele în ceea ce privește temperatura, masa și dimensiunea: este o stea G2, aproximativ aceeași luminozitate și durata de viață totală.
- Se rotește aproape la aceeași distanță și cu aproximativ aceeași perioadă cu planeta noastră în jurul Soarelui: 385 zile în loc de 365.
- Steaua în jurul căreia se învârte nu este cu mult mai dezvoltată decât Soarele nostru: este cu 1,5 miliarde de ani mai veche, ceea ce înseamnă că este cu 20% mai puternic din punct de vedere energetic și cu 10% mai rece.
Video promotional:
- Planeta în sine nu este cu mult mai mare decât Pământul nostru, iar raza ei este cu 60% mai mare.
Și deși aceste condiții vi se pot părea „asemănătoare cu cele pământești”, lumea descoperită, desigur, nu are nicio legătură cu Pământul.
În sistemul nostru solar, diferența dintre Pământ și Venus este minusculă: aproximativ 5% în rază. Prin comparație, diferența dintre Pământ și Uranus sau Neptun este uriașă: aceste lumi sunt de patru ori mai mari decât Pământul în rază. Prin urmare, 60% mai mult poate să nu pară o exagerare, dar există o mare probabilitate că vom găsi o planetă solidă cu o atmosferă subțire, care va avea proprietățile unui gigant al gazului: o coajă mare de gaze atmosferice ușoare. De fapt, există o fereastră foarte îngustă care ar trebui considerată „terestră” în ceea ce privește dimensiunea planetei, iar o abatere de peste 10-20% de la dimensiunea terestră ar fi prea mare.
Cu toate acestea, există toate motivele pentru a crede că planetele terestre sunt destul de comune. Rezultatele recente ale telescopului Kepler arată că în discul Căii Lactee există cel puțin 17 miliarde de planete de dimensiunea Pământului, iar cel puțin câteva procente de stele vor avea cel puțin o lume asemănătoare Pământului în apropiere. În timp ce scopul nostru final este, desigur, să găsim o lume cu viață biologică avansată - de preferință o lume cu viață în timpul exploziei cambriene - gândurile noastre revin mereu la gemenii Pământului. Dar o astfel de dublă, chiar dacă există, este posibil să nu fie cel mai bun loc pentru a arăta.
Soarele nostru este o stea clasa G în vârstă de 4,6 miliarde de ani. Deși credem că este una dintre cele mai frecvente, nu este: steaua noastră este mai masivă decât 95% din toate stelele. Piticile M, stele mici roșii, sunt cel mai frecvent tip de stele din univers: trei sferturi din toate stelele sunt pitici M. Oceanele de pe planeta noastră vor fierbe peste un miliard de ani, dar stelele M vor arde la o temperatură stabilă timp de zeci de miliarde de ani.
„Kepler” a găsit multe planete terestre în apropierea acestor stele M, care erau situate în locuri potrivite pentru apă pe suprafața lor în stare lichidă și a căror masă era destul de potrivită pentru definirea terestră. Și în timp ce stelele M sunt mai predispuse să emită flăcări, iar planetele ar trebui să fie mai aproape de ele, ele oferă, de asemenea, un mediu mai stabil pentru planetele lor, cu radiații ultraviolete mai puțin și o protecție sporită împotriva manifestărilor violente ale spațiului interplanetar și interstelar. Forțele de maree din stelele lor sunt, de asemenea, mai puternice, iar perioadele lor orbitale scurtate le asigură o modalitate ușoară de a genera un câmp magnetic mare, protejându-se eventual împotriva flăcărilor.
Aceste sisteme sunt destul de comune, dar sistemele gemene ale Pământului nu sunt. De ce avem nevoie pentru un adevărat „dublu”? În primul rând avem nevoie de o stea ca Soarele. Aceasta înseamnă că steaua nu trebuie să fie numai de aceeași temperatură și tip spectral, ci și aproximativ aceeași vârstă. Este nevoie de timp pentru ca viața să evolueze și să se transforme în ceva interesant, ceea ce înseamnă că avem nevoie de un sistem stelar care are multe miliarde de ani. Dar nu putem aștepta prea mult, deoarece pe măsură ce stelele îmbătrânesc, regiunea nucleului care conectează hidrogenul cu heliu crește, iar puterea de ieșire crește (și odată cu aceasta luminozitatea și temperatura). În cele din urmă, planetele (precum Pământul) care erau cândva locuibile vor deveni prea fierbinți, fierbând apa și împiedicând dezvoltarea vieții.
Să zicem că avem o fereastră de 1-2 miliarde de ani, ceea ce reprezintă aproximativ 10% din viața unei stele. Există aproximativ 200-400 de miliarde de stele în galaxia noastră, iar aproximativ 7,6% dintre ele sunt stele din clasa G, precum Soarele nostru. În ciuda faptului că Soarele nostru este clasificat mai exact ca o stea G2V, rezultă în continuare că aproximativ 10% din toate stelele clasei G vor fi de același tip ca Soarele nostru. În vârf, există 400 de miliarde de stele, dintre care 7,6% sunt din clasa G, dintre care 10% sunt de aceeași subclasă ca Soarele, 10% fiind vârsta potrivită pentru o viață interesantă. Acestea sunt 300 de milioane de stele. Dar chiar și atunci, nu toți vor avea suficiente elemente grele pentru a crea lumea pământească.
Deasupra puteți vedea spectrul Soarelui. Cu alte cuvinte, liniile pe care le vedeți reprezintă o mare varietate de atomi și relațiile lor. Există multe dintre ele pe Soare și au relații foarte specifice. Indicatorul care nu este hidrogen sau heliu, ci sintetizează materiale la Soare, astronomii numesc metalicitate. Dacă ne dorim o planetă terestră, avem nevoie de stele cu metale solare. Nu e chiar atât de rău; până la 25% din stelele care s-au format în același timp cu Soarele nostru erau stele intermediare ale populației I, iar multe dintre ele (poate aproximativ 15%) au aceeași metalicitate ca Soarele nostru.
Se dovedește că în galaxia noastră există 11 milioane de stele ca ale noastre, cu același indice de elemente grele. Câte dintre aceste 11 milioane de „gemeni” solari au gemeni pe Pământ în zonele lor locuibile?
Trebuie să formăm o planetă solidă de dimensiunea potrivită, cu suficiente elemente, cantitatea potrivită de apă și în locul potrivit pentru a fi considerate gemenii Pământului. Toate aceste probleme sunt interconectate. S-ar crede că dacă steaua centrală ar avea abundența elementară corectă, atunci planetele rezultate ar trebui să aibă aceeași densitate la rază de rază ca în sistemul nostru solar. Dar dacă planeta dvs. are o rază de 20% mai mult decât Pământul, cu siguranță veți obține un plic de gaze ușoare - hidrogen și heliu - care vă vor adăposti planeta, chiar dacă vă aflați în partea interioară a sistemului solar.
O lume care este cu 60% mai mare decât Pământul va fi de cinci ori mai mare decât masa sa, care este prea mult pentru a fi o planetă solidă cu o atmosferă subțire. Dacă parcurgem din nou toate estimările, ajungem de la patruzeci la o sută de mii de planete terestre cu orbite de tip terestru în jurul stelelor de tip solar. Cu 400 de miliarde de stele, șansele sunt extrem de slabe.
Și amintiți-vă că scopul real al găsirii unor astfel de planete este de a găsi lumi care să poată susține viața asemănătoare Pământului. Și dacă acesta este obiectivul, nu căutați „dubla” Pământului; este mai bine să căutați planete mai mici lângă stele din clasa M. Mai bine să căutați lumi terestre în zone potențial locuibile în apropierea stelelor. Vor fi multe alte opțiuni.
ILYA KHEL
