Научная группа космического телескопа «Кеплер» выпустила восьмую и окончательную версию каталога планет-кандидатов, в котором список увеличился на 219 планет и достиг 4034 планет-кандидатов. Десять из них — земного размера и находятся в зоне обитаемости. То есть в диапазоне расстояний до звезды, которое допускает существование воды в жидкой фазе на твёрдой поверхности планеты. На этом обработка данных с первого этапа миссии «Кеплера» закончена.
Из 4034 планет-кандидатов 2335 подтверждены как экзопланеты, а примерно 50 детектированы как землеподобные планеты в обитаемой зоне. Из них для более 30 уже получено подтверждение.
Восьмой каталог содержит самые полные данные, собранные за первые четыре года работы телескопа «Кеплер». Это последний каталог, куда включена информация из этого участка неба в созвездии Лебедя. Для финального каталога все данные, собранные на первом этапе миссии, были заново обработаны наиболее продвинутыми аналитическими методами, полностью автоматически. Чтобы убедиться в том, что никакие планеты не упущены из анализа, в систему добавили сигнал от поддельных планет — и проверили, как система его выявляет.
Телескоп наблюдал ограниченный участок звёздного неба. Но собранная информация имеет важнейшее научное значение. Она позволяет оценить количество планет землеподобного типа в галактике — планет, на которых может существовать вода, может возникнуть своя жизнь и которые пригодны для жизни людей.
Кроме того, данные «Кеплера» дают основания полагать, что малые планеты в космосе разбиваются на два чётких типа. Примерно половина из них — это каменистые планеты, похожие на Землю. А вторая половина — газообразные планеты меньше Нептуна, вряд ли способные поддерживать жизнь. Между этими двумя группами находится очень мало планет. К такому выводу пришла одна группа учёных, которая опубликовала научную работу, основываясь на данных с «Кеплера». Используя мощный телескоп в обсерватории Кека, они измерили с высокой точностью радиус 2000 «кеплеровских» планет и 1300 звёзд из его поля зрения.
Судя по всему, природа склонна делать каменистыми планеты размером до 175% земного. Учёные пока не могут понять, почему примерно половина из планет берут в себя небольшое количество водорода и гелия, что драматически раздувает их размеры и приближает их к размерам Нептуна.
Но всё равно планеты земного размера в галактике встречаются очень часто.
Десять новых планет-кандидатов в обитаемой зоне из кеплеровского каталога показаны на иллюстрации. Все они имеют размер менее 200% от земного. Консервативная обитаемая зона изображена светло-зелёным полем, оптимистичная область добавлена тёмно-зелёным. Почти все планеты находятся на орбите звёзд с температурой, близкой к Солнцу (около 5800 K).
Эти открытия имеют важное значение в наших дальнейших поисках внеземной жизни. Телескоп войдёт в историю — он впервые показал планеты, такие как Земля, примерно такого же размера и на такой же орбите. Такие данные отсутствуют в результатах работы любого другого телескопа. «Кеплер» единственный способен находить планеты на относительно далёкой орбите от родной звезды, с сидерическими периодами более 100 дней.
Каталог «Кеплера» станет фундаментом для дальнейшего изучения, насколько распространёнными являются экзопланеты в галактике, а также на какие типы они разбиваются. «Понимание частоты их встречаемости в галактике поможет в проектировании будущих миссий НАСА по прямой съёмке другой Земли», — сказал Марио Перес (Mario Perez), учёный программы «Кеплер» из отдела астрофизики Управления научными миссиями НАСА.
На иллюстрации показано поле зрение телескопа «Кеплер» Каждый прямоугольник соответствует конкретному региону, который обрабатывается каждым ПЗС-элементом фотометра «Кеплер». На телескопе установлено 42 ПЗС-элемента размером 5?2,5 см, разрешением 2200?1024 пикселей, попарно. Каждая пара образует квадрат, а общее разрешение матриц составляет 95 мегапикселей. Данные с матрицы снимаются каждые 6 секунд, достигают предела насыщения и суммируются в бортовом компьютере в течение 30 секунд для каждого пикселя. Полоса пропускания приёмника составляет 430-890 нм. Для наблюдения доступны звёзды до 16-й звёздной величины
Астрономический спутник с космическим телескопом «Кеплер» — первый в истории аппарат, созданный для поиска экзопланет. Обсерватория могла одновременно наблюдать более чем 100 тыс. звёзд. Запуск аппарата состоялся 6 марта 2009 года, 12 мая 2013 года «Кеплер» вышел из строя, а 11 апреля 2016 года контроль над телескопом был восстановлен.
Во второй части миссии после восстановления контроля «Кеплер» продолжит наблюдения за другими участками неба, поиск интересных астрономических объектов и более подробное исследование интересных систем, таких как TRAPPIST-1 с семью землеподобными планетами.
Телескоп «Кеплер» ищет планеты методом транзитной фотометрии, основываясь на наблюдениях за прохождением планеты на фоне звезды. Такой метод позволяет определить размеры планеты, а в сочетании с методом Доплера — плотность планеты. Он также даёт информацию о наличии и составе атмосферы.
Подробную информацию по каждой планете можно изучить на сайте NASA Exoplanet Archive. В этом хранилище данных собрана информация не только с «Кеплера», но и с других инструментов. Например, ниже статистика по всем экзопланетам, найденным на сегодняшний день.
«Нам нравится думать, что в этом исследовании планеты классифицируются таким же образом, каким биологи идентифицируют новые виды животных, — говорит Бенджамин Фултон (Benjamin Fulton), кандидат в докторантуру Гавайского университета в Маноа и ведущий автор научной работы о классификации «кеплеровских» планет. — Нахождение двух отдельных групп экзопланет как открытие, что млекопитающие и ящеры составляют две ветви эволюции».
Комментарии (40)
Zul_Kifl
20.06.2017 12:49А кто мне разъяснит за Orbital Period на самой последней иллюстрации? Это же время обращения планеты вокруг звезды? Если так — то там точно дни, а не годы?
DancingOnWater
20.06.2017 12:57Точно дни. Т.к. чтобы относительно достоверно обнаружить нужны измерения хотя бы длиной 2*период обращения планеты.
Zul_Kifl
20.06.2017 13:08Логично. Спасибо.
Просто очень уж меня смущают планеты радиусом в десятки земных, вращающиеся вокруг звезды меньше, чем за день.DancingOnWater
20.06.2017 13:14+2Для системы звезда планета период обращения не зависит от массы последней.
boogiebomzh
20.06.2017 13:51Согласен, праздновать новый год каждый день очень утомительно.
cheesedp
20.06.2017 17:48+1Для некоторых планет даже в нашей солнечной системе празднование нового дня гараздо реже нового года :)
Mesklin
21.06.2017 08:24+1Почему нет, есть же двойные звезды с периодами обращения компонентов меньше одного дня.
Alexsandr_SE
20.06.2017 12:59Полагаю зона обитания может довольно далеко выходит за пределы. Та же Венера в зоне обитания, но атмосфера перегрела планету. Марс, будь он потяжелее тоже вполне мог сохранить свою атмосферу.
можно ли исключить планеты гиганты и спутники, основное тепло на которых генерируется приливными силами? или планета которая далеко, но содержит много радиоактивных элементов в ядре? Планета близко расположенная к звезде, но с ильной вулканической деятельностью (аналог атомной зимы)? Думаю вариантов куда больше может быть. Без полета точно этого не сказать.
alltiptop
20.06.2017 13:07+2Будут ещё телескопы для оценки атмосферы во время транзита. Ну и взять Солнечную систему — 1 из 3 планет в обитаемой зоне содержит обитателей, что уже неплохо
black_semargl
20.06.2017 13:38Помимо приемлемой температуры, нужен источник энергии собственно для жизни.
И тут особых альтернатив фотосинтезу нет.Alexsandr_SE
20.06.2017 14:19Мощные магнитные поля планеты гиганта могут служить таким источником хотя бы в теории? Думаю источников тоже может быть несколько, не обязательно свет привычной нам волны.
black_semargl
22.06.2017 20:14Неизвестно, насколько они проникают в его спутники.
Т.е. альтернативные источники возможно и есть — но нам они неизвестны.
Cryvage
20.06.2017 14:32+2Хемосинтез.
Железобактерии (Geobacter (англ.)русск., Gallionella) окисляют двухвалентное железо до трёхвалентного.
Серобактерии (Desulfuromonas, Desulfobacter, Beggiatoa) окисляют сероводород до молекулярной серы или до солей серной кислоты.
Нитрифицирующие бактерии (Nitrobacteraceae (англ.)русск., Nitrosomonas (англ.)русск., Nitrosococcus) окисляют аммиак, образующийся в процессе гниения органических веществ, до азотистой и азотной кислот, которые, взаимодействуя с почвенными минералами, образуют нитриты и нитраты.
Тионовые бактерии (Thiobacillus (англ.)русск., Acidithiobacillus (англ.)русск.) способны окислять тиосульфаты, сульфиты, сульфиды и молекулярную серу до серной кислоты (часто с существенным понижением pH раствора), процесс окисления отличается от такового у серобактерий (в частности тем, что тионовые бактерии не откладывают внутриклеточной серы). Некоторые представители тионовых бактерий являются экстремальными ацидофилами (способны выживать и размножаться при понижении pH раствора вплоть до 2), способны выдерживать высокие концентрации тяжёлых металлов и окислять металлическое и двухвалентное железо (Acidithiobacillus ferrooxidans) и выщелачивать тяжёлые металлы из руд.
Водородные бактерии (Hydrogenophilus (англ.)русск.) способны окислять молекулярный водород, являются умеренными термофилами (растут при температуре 50 °C)
И это всё не в теории, эти ребята существуют здесь, на Земле.
semmaxim
20.06.2017 14:48Что-то не похоже, что такие жизненные формы способны организовать цикл питательных веществ.
vedenin1980
20.06.2017 18:16Похоже, не похоже, им об этом никто не сказал и они-таки взяли и организовали
semmaxim
20.06.2017 21:40Это слишком локальная и маленькая область, к тому же не замкнутая, а зависимая от вулканических испарений. Такую концепцию нельзя переносить на всю планету.
vedenin1980
20.06.2017 22:39+2к тому же не замкнутая
Почему не замкнутая? Там 5 миллионов лет была замкнутая экосистеме, не связанная с остальной земной экосистемой.
слишком локальная и маленькая область
То что она маленькая это как раз плюс, если такая маленькая экосистема оказалось так долго стабильной, то большая тем более будет стабильной. Тем более, что жизни совсем не обязательно занимать всю планету, достаточно жизни в маленькой и локальной области.
зависимая от вулканических испарений
Конечно, энергию придется откуда-то брать, но почему вулканических испарений не может быть на экзопланете?
Такую концепцию нельзя переносить на всю планету.
Во-первых, можно. Во-вторых, даже если жизнь возникнет в одной подобной локальной пещере на другой планете — это планета все равно будет считаться обитаемой. Вовсе не обязательно, чтобы жизнь покрывала всю планету (или значительную ее часть)
semmaxim
21.06.2017 20:24Никакая планета не может 3 миллиарда лет выдавать стабильные вулканические газы по более-менее достаточно большой площади поверхности. Так что жизнь на их основе возникнуть не сможет. Есть только один более-менее постоянный и сильный источник энергии — звезда.
vedenin1980
22.06.2017 01:19+2Никакая планета не может 3 миллиарда лет выдавать стабильные вулканические газы по более-менее достаточно большой площади поверхности.
На Земле не менее 4 миллиардов лет существует жизнь около Черных Курильщиков, которые выдают около 20% мирового геотермального тепла.
Так что жизнь на их основе возникнуть не сможет.
Одна из основных теорий возникновения жизни на Земле, предполагает ее возникновения как раз в районе Черных Курильщиков.
Есть только один более-менее постоянный и сильный источник энергии — звезда.
Ваши знания устарели лет на 50, в 80-х годах прошлого века было доказано, что даже на Земле жизнь прекрасно может обходится без энергии Солнца и даже если Солнце погаснет жизнь в районах Черных Курильщиков будет существовать еще многие миллионы (а возможно и миллиарды) лет.
Ну, и основной кандидат на поиски внеземной жизни в Солнечной системе это подледный океан Европы, недаром европейские и российские ученые разрабатывают планы его исследования для поиска жизни. Но вы-то все знаете лучше.
black_semargl
22.06.2017 20:19Подавляющая часть хемосинтетиков использует кислород, наработанный фотосинтетиками.
Непонятно, возможна ли среда в которой естественным образом имеются выделяющие при реакции между собой энергию вещества. И как быстро они кончатся.vedenin1980
22.06.2017 21:39+1Ну Пещера Мовиле-то существует и вроде не менее полмиллиона лет она была полностью отрезана от внешнего мира (я так понимаю, с атмосферой планеты атмосфера пещеры не сообщалась), при этом экосистема оставалась стабильной.
black_semargl
23.06.2017 13:43+1Атмосфера пещеры сильно отличается от внешней атмосферы. Уровень кислорода около 7-10 %, очень высока концентрация углекислого газа 2-3,5 %, также содержит 1-2 % метана. В воздухе и в воде пещеры содержится высокая концентрация сероводорода и аммиака.
vedenin1980
23.06.2017 19:04И? Если я не ошибаюсь, хемосинтетики тоже могут выделять кислород, просто куда в меньших кол-вам, так значительную часть они используют для своего дыхания/питания, там они сначала оксиляют, скажем сероводород, тратя кислород, а потом из углекислого газа и воды получают органические вещества и кислород. Вроде, химосинтетики возникли на миллионы лет раньше появления фотосинтеза и если бы они не могли возвращать кислород в атмосферу они бы просто все вымерли.
black_semargl
24.06.2017 22:47+1Начальные стадии эволюции слишком слабо изучены.
Вот оказывается грибы радиоактивное излучение усваивать могут, а нынешняя их роль по причине того что всё давно распалось совсем другая.
Jokerius
20.06.2017 18:00А есть ли промежуточные типы планет, что-то между газовыми и каменистыми?
Может ли быть каменистая планета размером с Нептун или же газовая, размером с Землю?vedenin1980
20.06.2017 18:33Может ли быть каменистая планета размером с Нептун
Может, Kepler-10 c. Если речь идет о массе, а не диаметре,
или же газовая, размером с Землю?
Скорее всего нет, масса такой планеты будет слишком мала чтобы удерживать атмосферу (даже Марс не сумел удержать свою атмосферу), тем более что ей неоткуда образовать магнитное поле, и постепенно весь ее газ разлетится по космосу
А есть ли промежуточные типы планет, что-то между газовыми и каменистыми?
Есть еще водные планеты, ну и планеты вроде Венеры с огромной атмосферой, в ряде случаев сложно будет отделить газовую планету с твердым ядром, от каменной или водной с большой атмосферой.
black_semargl
22.06.2017 20:24Бывают ещё океаниды — планеты с мелким каменным ядром и сотнями-тысячами км воды/аммиака
Газовая размером с Землю не бывает — слишком лёгкая чтобы удержать водород с гелием.
Каменистая с Нептун — теоретически может быть, но пока в протопланетном диске не находили столько камня.
darthgrey
20.06.2017 19:36Надеюсь выделят денег ученым на Kepler-2 с улучшенной конструкцией для других участков неба.
John_SC
21.06.2017 11:15+1Одна из задач телескопа Джеймса Уэбба как раз принять эстафету Кеплера. Запуск запланирован на октябрь 2018 года. Очень надеюсь, что у ребят всё получится.
ShabanovYT
21.06.2017 00:39Непонятен смысл поиска экзопланет. Всем уже ясно, что их есть в нашей Галактике. Миллионов 200-300.
Еще в начале века пейсал на Мембране: Солнечная система не может быть исключением и в Галактике их должно быть около 150 миллиардов. За это получил полные ушаты грязи и т.д. Однако, уже через несколько лет был запущен первый спутник, который занялся поиском планет и даже первый и несовершенный нашел их довольно много.
Интересная особенность Солнечной системы, которая почему-то игнорируется: Спиральные рукава — ударные волны звездообразования. Их угловая скорость не совпадает с угловой скорость звезд. Солнечная система — исключение, ее угловая скорость в точности совпадает с угловой скоростью спирального рукава на нашей широте, благодаря чему наша система миллиарды лет находилась вдали от различных регулярных катаклизмов, например вспышек сверхновых. что дало белковой жизни шанс на выживание.
Другие особенности уже конкретно Земли — наличие у нее большого спутника и азота в атмосфере. Исходя из того, что мы уже знаем, и то и другое не является обычным. Луна ускорила стабилизацию земной коры на пару миллиардов лет. а азот собственно и позволил белковой жизни существовать.
Не хочется гадать почему это так. мы слишком мало знаем. Хорошо бы поискать подобные планетные системы и планеты с азотной атмосферой.
Valerij56
21.06.2017 04:54+1Наличие большого спутника необычно, но азота в космосе не так и мало в виде аммиака, например. А то, что азот у нас в свободном виде вполне может быть как раз следствием наличия белковой жизни.
В остальном согласен, и, в принципе, такие проекты поиска новых экзопланет уже есть.
voyager-1
21.06.2017 10:42+1Непонятен смысл поиска экзопланет. Всем уже ясно, что их есть в нашей Галактике. Миллионов 200-300.
Учёных не устраивают порядки величины — по таким данным теории только философы строить могут. Скажем число красных карликов в нашей галактике — до сих пор определяется экстраполяцией данных по ближайшей области, на всю галактику (а является ли наше местоположение среднестатистическим в этом плане, или экстремумом — мы только гадать можем). А без этого масса тёмной материи, и следовательно судьба Вселенной — для нас под вопросом остаётся.
Астрономия, если что — из естественных наук сейчас пожалуй быстрее всех развивается: 92 года назад — мы считали что живём в единственной галактике; 42 года назад — вселенная в нашем представлении, стала тяжелее в 5,5 раз; 27 лет назад — «потяжелела» ещё в 3 раза. А доподлинно о существовании планет, в других звёздных системах — вообще только 18 лет назад узнали.
Солнечная система — исключение, ее угловая скорость в точности совпадает с угловой скоростью спирального рукава на нашей широте, благодаря чему наша система миллиарды лет находилась вдали от различных регулярных катаклизмов, например вспышек сверхновых. что дало белковой жизни шанс на выживание.
Ну прямо так о миллиардах лет, на этой орбите — я бы не говорил. Это не стабильная орбита, и судя по движению соседних звёзд, относительно нас — вероятность сохранения этой позиции в долгосрочной перспективе видимо ещё меньше, чем избежать сверхновых, шляясь по галактике:
Взрыв сверхновой, даже по новым данным — опасен только с 50 св. лет. С учётом того, что в среднем — сверхновая в Млечном пути взрывается один раз в порядка ста лет, а размеры Млечного пути — 100 тыс. св. лет в диаметре, и 1000 св. лет в толщину — получается примерно одна встреча в 250 млн. лет (и это если балдж не учитывать). Вполне статистически можно прожить несколько миллиардов лет, ничего опасного не встретив — это уж по-вероятнее будет, чем то, что пролетающие звёзды нас своей гравитацией не «зацепят».
Людям свойственно себя центром Вселенной считать: то всё подряд — считали вращающимся вокруг Земли, затем — Солнца, потом продолжали свою галактику — единственной считать, теперь вот — вся галактика на стабильность орбиты Солнца работает…
Другие особенности уже конкретно Земли — наличие у нее большого спутника и азота в атмосфере. Исходя из того, что мы уже знаем, и то и другое не является обычным.
Эко лихо вы по 3,5 тысячам объектов (на большую часть из которых — и спектрального анализа ещё сделать не смогли, чтобы состав определить) — вы на 200-300 миллионов объектов (по вашим же словам) экстраполируете. И ещё причин новые искать — не видите. А я вот считаю, что Земля — вполне заурядная планета, и без статистики — вы ни меня, ни учёных — не переубедите.
Не хочется гадать почему это так. мы слишком мало знаем. Хорошо бы поискать подобные планетные системы и планеты с азотной атмосферой.
Так пока ищут — что ищется, ибо точность приборов — привередничать не позволяет. Был проект 100-метрового телескопа (который должен был напрямую и спектральный анализ планет, на пару десятков парсек сделать, и планеты земного типа открывать) но EKA отказалась в пользу более «скромного» 40-метрового.
Достроят его в середине 2020-х — вот тогда и будет шаг вперёд, а пока те телескопы, которые специально пускали — были конечно под цель поиска экзопланет «заточены», но характеристиками они не блистали, так что и открытий великих — сделать не могли. Они пока скорее были нужны, чтобы подтвердить что экзопланеты вообще у звёзд существуют — в достаточном количестве, чтобы огромные телескопы для их исследования строить.
AlexanderS
Не очень понятно — что значит «в обитаемой зоне»?
Ведь звёзды созвездия Лебедя от нас находятся в 0,1-100 тыс. световых лет.
DancingOnWater
У каждой звезды есть своя зона обитания — такое расстояние от нее, на которых температура на условной поверхности от 0 до 100 по Цельсию
Merlin1st
Имеется ввиду что планеты находятся на таком расстоянии от своих светил на котором на них в принципе возможна жизнь. Т.е. не слишком жарко и не слишком холодно.
Wano987
Углеродная жизнь земного типа.
У нас нет даже объективных опровержений Ксанфомалити о жизни на Венере (кроме теоретических), равно как на Гюйгенсе вроде как не было простого оптического микроскопа (буду рад, если ошибусь).
PS: условия на Венере проходят по краю… условий рядом с «чёрными курильщиками» на земле. Так что там может и даже не силикатная (кремниевая) жизнь.
eugenius_nsk
Хотя температура выбрасываемой «чёрными курильщиками» воды с растворёнными минералами и достигает 400 °C, но там, разумеется, никакой жизни нет. Жизнь (бактериальная) начинается чуть подальше, где температура составляет примерно 100-120 °C. Температура на поверхности Венеры — 460-470 °C. В таких условиях никакая углеродная жизнь невозможна в принципе. Не говоря уже о том, что на Венере практически отсутствует вода хоть в каком-либо виде.