"Goldilocks zonasi" nima? Ekzosayyoralar: Yerning uzoq qarindoshlari Yerdagi va kosmosdagi ekstremofillar

Biz galaktikada yuzlab ekzosayyoralarni topdik. Ammo ularning bir nechtasi Yer kabi hayotni qo'llab-quvvatlovchi omillarning to'g'ri kombinatsiyasiga ega. Aksariyat ekzosayyoralar uchun ob-havo prognozi umidsizlikka uchraydi. Jazirama quyosh, yillik suv toshqinlari va chuqur qor mahalliy aholining hayotini ancha qiyinlashtiradi (agar mavjud bo'lsa, albatta).

Yomon xabar shundaki, biz bilganimizdek, Yer sayyorasi butun koinotdagi yagona yashash joyidir. Tur sifatida biz siyosiy, moliyaviy, gumanitar va ilmiy sabablarga ko'ra boshqa sayyoralarning yashash imkoniyatiga qiziqamiz. Biz o'zimizning iqlimimiz qanday o'zgarib borayotganini tushunmoqchimiz. Biz kelajak iqlimida qanday yashaymiz va ko'tarilgan suv oqimini to'xtatish uchun nima qilishimiz mumkin? issiqxona effekti. Axir, samoviy Yer umidsiz ravishda yo'qolishidan ko'p vaqt o'tmaydi.

Biz toza energiya manbalarini izlash bilan jiddiy shug'ullanishimiz yoki siyosatchilarni moliyaviy foyda evaziga iqlim muammolarini hal qilishga ko'ndirishimiz dargumon. Yana qiziqroq savol: biz o'zga sayyoraliklarni qachon ko'ramiz?

Yashash zonasi, shuningdek, "Goldilocks zonasi" sifatida ham tanilgan, sayyoraning o'rtacha harorati biz o'rganib qolgan suyuq suvning mavjud bo'lishiga imkon beradigan yulduz atrofidagi hududdir. Biz suyuq suvni nafaqat kelajakda foydalanish uchun, balki diqqatga sazovor joyni topish uchun ham qidirmoqdamiz: ehtimol u erda boshqa hayot bo'lishi mumkin. Mantiqiy emasmi?

Ushbu zonadan tashqaridagi muammolar juda aniq. Agar u juda issiq bo'lsa, atrof-muhit chidab bo'lmas bug'li hammomga aylanadi yoki suvni kislorod va vodorodga aylantira boshlaydi. Keyin kislorod uglerod bilan birlashib, karbonat angidrid hosil qiladi va vodorod kosmosga chiqadi.

Bu Venera bilan sodir bo'ladi. Agar sayyora juda sovuq bo'lsa, suv qattiq bo'laklarni hosil qiladi. Muz qobig'i ostida suyuq suv cho'ntaklari bo'lishi mumkin, ammo umuman olganda bu yashash uchun yoqimli joy emas. Biz buni Marsda va Yupiter va Saturn sun'iy yo'ldoshlarida topdik. Agar potentsial yashashga yaroqli zonani taxminiy aniqlash mumkin bo'lsa, bu suyuq suv mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan joy.

Afsuski, bu tenglama yulduzgacha bo'lgan masofa va ishlab chiqarilgan energiya miqdoridan ko'proq narsani o'z ichiga oladi. Sayyora atmosferasi jiddiy rol o'ynaydi. Siz hayron qolasiz, lekin Venera va Mars potentsial yashash zonasida quyosh tizimi.

Venera atmosferasi shu qadar qalinki, u quyosh energiyasini o‘ziga tortadi va hayotga mos kelmaydigan o‘choq hosil qiladi, bu hayotning har qanday ishorasini “bu janobga ikki piyola choy” deganingizdan ham tezroq eritib yuboradi.

Marsda hamma narsa butunlay teskari. Yupqa atmosfera issiqlikni umuman ushlab turolmaydi, shuning uchun sayyora juda sovuq. Ikkala sayyoraning atmosferasini yaxshilang - va siz hayotni osongina qamrab oladigan dunyolarga ega bo'lasiz. Balki biz ularni birlashtirib, atmosferani aralashtirib yuborarmiz? Biz bu haqda o'ylashimiz kerak.

Somon yo'lidagi boshqa olamlarni ko'rib, u erda hayot bor-yo'qligini tushunishga harakat qilsak, ularning Goldilocks zonasida joylashishini shunchaki taxmin qilishning o'zi etarli emas. Biz atmosferaning shaklini bilishimiz kerak.

Astronomlar boshqa yulduzlar atrofida yashashga yaroqli zonalarda joylashgan sayyoralarni topdilar, ammo bu olamlar hayot uchun unchalik qulay emas. Ular qizil mitti yulduzlar atrofida aylanadilar. Aslida, qizg'ish ko'zgu sharoitida yashash unchalik yomon emas, lekin bitta muammo bor. Qizil mittilar yoshligida o'zini juda yomon tutishadi. Ular tug'adilar kuchli chaqnashlar va koronal massa ejeksiyonlari. Bu juda yaqin kelgan har qanday sayyora sirtini tozalaydi.

To'g'ri, umid bor. Bir necha million yillik yuqori faollikdan so'ng, bu qizil mitti yulduzlar joylashib, trillionlab yillik potentsial bilan vodorod zahiralarini so'rib olishni boshlaydilar. Agar yulduzning mavjudligining dastlabki bosqichlarida hayot etarlicha uzoq davom eta olsa, u uzoq va baxtli hayotni kutishi mumkin.

Yulduzlar orasida yangi uy haqida o'ylayotganingizda yoki topishga harakat qilayotganingizda yangi hayot Koinotda, potentsial yashash zonasida sayyoralarni qidiring. Ammo bu juda shartli ko'rsatma ekanligini unutmang.

Yulduzlarning turiga qarab yashash zonasini topish tizimiga misol.

Astronomiyada, yashashga yaroqli zona, yashashga yaroqli zona, hayot zonasi (yashashga yaroqli zona, HZ) kosmosdagi shartli mintaqa bo'lib, undagilar yuzasidagi sharoit sharoitlarga yaqin bo'lishi va suyuq fazada suv mavjudligini ta'minlaydigan hisob-kitoblar natijasida aniqlanadi. Shunga ko'ra, bunday sayyoralar (yoki ularning) Yerdagi kabi hayotning paydo bo'lishi uchun qulay bo'ladi. Hayotning paydo bo'lish ehtimoli yaqin atrofdagi yashash zonasida eng katta ( yulduz atrofida yashashga yaroqli zona, CHZ ), yashashga yaroqli zonada joylashgan ( galaktik yashash zonasi, GHZ), ikkinchisi bo'yicha tadqiqotlar hali boshlang'ich bosqichida bo'lsa-da.

Shuni ta'kidlash kerakki, sayyoraning yashash zonasida joylashishi va uning hayot uchun qulayligi har doim ham bog'liq emas: birinchi xususiyat butun sayyoralar tizimidagi sharoitlarni tavsiflaydi, ikkinchisi - to'g'ridan-to'g'ri samoviy jism yuzasida. .

Ingliz tilidagi adabiyotda yashash zonasi ham deyiladi Goldilocks zonasi (Goldilocks zonasi). Bu sarlavhaga havola Inglizcha ertak Oltinlar va uchta ayiq, rus tilida "Uch ayiq" nomi bilan tanilgan. Ertakda Goldilocks uchta o'xshash ob'ektning bir nechta to'plamidan foydalanishga harakat qiladi, ularning har birida ob'ektlardan biri juda katta (qattiq, issiq va boshqalar), ikkinchisi juda kichik (yumshoq, sovuq..) bo'lib chiqadi. .) va uchinchisi, ular orasidagi oraliq element "to'g'ri" bo'lib chiqadi. Xuddi shunday, yashash zonasida bo'lish uchun sayyora yulduzdan juda uzoqda ham, unga juda yaqin ham emas, balki "to'g'ri" masofada bo'lishi kerak.

Yulduzning yashash zonasi

Yashash zonasining chegaralari unda joylashgan sayyoralarda suv mavjudligiga bo'lgan talabdan kelib chiqqan holda belgilanadi. suyuqlik holati, chunki u ko'plab biokimyoviy reaktsiyalarda zarur erituvchidir.

Yashash zonasining tashqi chetidan tashqarida, sayyora radiatsiyaviy yo'qotishlarni qoplash uchun etarli darajada quyosh nurlanishini olmaydi va uning harorati suvning muzlash nuqtasidan pastga tushadi. Yulduzga yashash zonasining ichki chegarasidan yaqinroq joylashgan sayyora uning nurlanishidan haddan tashqari qizib ketadi va suv bug'lanishiga olib keladi.

Yulduzdan bu hodisa mumkin bo'lgan masofa yulduzning kattaligi va yorqinligidan kelib chiqqan holda hisoblanadi. Muayyan yulduz uchun yashash zonasining markazi tenglama bilan tavsiflanadi:

Quyosh tizimidagi yashash zonasi

Yashash zonasi qayerda kengayishi haqida turli taxminlar mavjud:

Galaktik yashash uchun qulay zona

Galaktika ichidagi sayyoralar tizimining joylashuvi hayotning rivojlanish imkoniyatiga ta'sir qilishi kerakligi haqidagi fikrlar bu tushunchaga olib keldi. "galaktik yashash zonasi" ( GHZ, galaktik yashash uchun qulay zona ). Kontseptsiya 1995 yilda ishlab chiqilgan Gilermo Gonsales, qiyinchilikka qaramay.

Galaktik yashash zonasi, hozirda mavjud bo'lgan g'oyalarga ko'ra, galaktik disk tekisligida joylashgan halqa shaklidagi hududdir. Yashash uchun yaroqli zona galaktika markazidan 7-9 kpc masofada joylashgan boʻlib, vaqt oʻtishi bilan kengayib boradi va yoshi 4-8 milliard yil boʻlgan yulduzlarni oʻz ichiga oladi. Bu yulduzlarning 75 foizi Quyoshdan kattaroqdir.

2008 yilda bir guruh olimlar, hech bo'lmaganda Somon yo'li kabi galaktikalarda Quyosh kabi yulduzlar uzoq masofalarga ko'chib o'tishlari mumkinligini ko'rsatadigan keng ko'lamli kompyuter simulyatsiyalarini nashr etdilar. Bu galaktikaning ba'zi hududlari hayotning shakllanishi uchun boshqalarga qaraganda ko'proq mos keladi degan tushunchaga zid keladi.

Yashash zonasida sayyoralarni qidiring

Yashash zonalaridagi sayyoralar yerdan tashqaridagi hayotni ham, insoniyat uchun kelajak uylarini qidirayotgan olimlar uchun juda qiziq.

Erdan tashqaridagi aqlli hayot ehtimolini aniqlashga harakat qiluvchi Drake tenglamasi o'zgaruvchini o'z ichiga oladi ( n e) sayyoralar bilan yulduz tizimlarida yashashga yaroqli sayyoralar soni sifatida. Goldilocks-ni topish ushbu o'zgaruvchining qiymatlarini aniqlashga yordam beradi. Haddan tashqari past qiymatlar Yerning noyob gipotezasini qo'llab-quvvatlashi mumkin, unda bir qator juda kutilmagan hodisalar hayotning paydo bo'lishiga olib keldi. Yuqori qiymatlar Kopernikning o'rtamiyonalik tamoyilini mustahkamlashi mumkin: ko'p sonli Goldilocks sayyoralari Yer noyob emasligini anglatadi.

Yulduzlarning yashashga yaroqli zonalarida Yer oʻlchamidagi sayyoralarni izlash missiyaning asosiy qismi boʻlib, u (2009-yil 7-martda boshlangan, UTC) yashashga yaroqli zonalardagi sayyoralarning xususiyatlarini oʻrganish va yigʻish uchun foydalanadi. 2011 yil aprel holatiga ko'ra 1235 ta mumkin bo'lgan sayyoralar aniqlangan, ulardan 54 tasi yashash uchun qulay zonalarda joylashgan.

Yashash zonasida birinchi tasdiqlangan ekzosayyora Kepler-22 b 2011 yilda kashf etilgan. 2012-yil 3-fevral holatiga ko‘ra, ishonchli tarzda tasdiqlangan to‘rtta sayyora o‘z yulduzlarining yashash uchun qulay zonalarida ekanligi ma’lum.

Yashash zonasi, bu ingliz tilida deyiladi yashashga yaroqli zona, yerdagi hayot uchun eng qulay sharoitga ega bo'lgan fazodagi hudud. Muddati yashash joyi hayot uchun deyarli barcha shartlar bajarilganligini anglatadi, biz faqat buni ko'rmayapmiz. Hayot uchun yaroqlilik quyidagi omillar bilan belgilanadi: suyuq holatda suv mavjudligi, etarli darajada zich atmosfera, kimyoviy xilma-xillik (H, C, N, O, S va P asosidagi oddiy va murakkab molekulalar) va yulduzning mavjudligi. bu kerakli miqdordagi energiyani olib keladi.

O'rganish tarixi: yerdagi sayyoralar

Astrofizik nuqtai nazardan, yashash zonasi kontseptsiyasining paydo bo'lishi uchun bir nechta rag'batlar mavjud edi. Quyosh sistemamizni va to'rtta er yuzidagi sayyoralarni ko'rib chiqing: Merkuriy, Venera, Yer va Mars. Merkuriy atmosferaga ega emas va unga juda yaqin, shuning uchun u biz uchun unchalik qiziq emas. Bu qayg'uli taqdirga ega sayyora, chunki u atmosferaga ega bo'lsa ham, uni olib ketishadi quyosh shamoli, ya'ni yulduz tojidan uzluksiz oqayotgan plazma oqimi.

Keling, quyosh tizimidagi qolgan er yuzidagi sayyoralarni ko'rib chiqaylik - bular Venera, Yer va Mars. Ular deyarli bir xil joyda va bir xil sharoitda ~ 4,5 milliard yil oldin paydo bo'lgan. Va shuning uchun astrofizika nuqtai nazaridan ularning evolyutsiyasi juda o'xshash bo'lishi kerak. Endi, kosmik asrning boshida, biz kosmik kemalar yordamida bu sayyoralarni o'rganishda oldinga siljiganimizda, olingan natijalar bu sayyoralarda juda boshqacha sharoitlarni ko'rsatdi. Endi bilamizki, Venera juda yuqori bosimga ega va uning yuzasida juda issiq, 460-480 ° C haroratlarda ko'p moddalar hatto eriydi. Va sirtning birinchi panoramali fotosuratlaridan biz uning butunlay jonsiz ekanligini va hayotga deyarli moslashtirilmaganligini ko'rdik. Butun sirt bitta qit'adir.

// Rasm: Er sayyoralari - Merkuriy, Venera, Yer, Mars. (commons.wikimedia.org)

Boshqa tomondan, Mars. Bu sovuq dunyo. Mars atmosferasini yo'qotdi. Tog'lar va vulqonlar mavjud bo'lsa-da, bu yana cho'l yuzasi. Atmosferadan karbonat angidrid juda siyrak; agar u erda suv bo'lsa, hammasi muzlagan edi. Mars qutb qopqog'iga ega va Marsga missiyaning so'nggi natijalari qumli regolit ostida muz mavjudligini ko'rsatmoqda.

Va Yer. Juda qulay harorat, suv muzlatmaydi (hech bo'lmaganda hamma joyda). Va aynan Yerda hayot paydo bo'ldi - ibtidoiy va ko'p hujayrali, aqlli hayot. Aftidan, biz quyosh tizimining kichik bir qismini ko'rmoqdamiz, unda yer sayyoralari deb ataladigan uchta sayyora paydo bo'lgan, ammo ularning evolyutsiyasi butunlay boshqacha. Va sayyoralarning evolyutsiyasining mumkin bo'lgan yo'llari haqidagi ushbu birinchi g'oyalardan yashashga yaroqli zona g'oyasi paydo bo'ldi.

Yashash zonasining chegaralari

Astrofiziklar bizni o'rab turgan dunyoni, bizni o'rab turgan muhitni kuzatadilar va o'rganadilar tashqi makon, ya'ni bizning Quyosh sistemamiz va boshqa yulduzlar atrofidagi sayyoralar tizimlarimiz. Va qayerga qarashni, qanday ob'ektlarni qiziqtirishni qandaydir tarzda tizimlashtirish uchun siz yashash zonasini qanday aniqlashni tushunishingiz kerak. Biz har doim boshqa yulduzlarning sayyoralari bo'lishi kerakligiga ishonardik, ammo instrumental imkoniyatlar bizga birinchilarini - Quyosh tizimidan tashqarida joylashgan sayyoralarni - atigi 20 yil oldin kashf qilish imkonini berdi.

Yashash zonasining ichki va tashqi chegaralari qanday aniqlanadi? Bizning quyosh sistemamizda yashash zonasi Quyoshdan 0,95 dan 1,37 astronomik birlik oralig'ida ekanligiga ishoniladi. Biz bilamizki, Yer Quyoshdan 1 astronomik birlik (AU), Venera 0,7 AB masofasida joylashgan. e., Mars - 1,5 a. e. Agar biz yulduzning yorqinligini bilsak, yashash zonasining markazini hisoblash juda oson - bu yulduzning yorqinligi nisbatining kvadrat ildizini olish va uni yulduzning yorqinligi bilan bog'lash kifoya. Quyosh, ya'ni:

Rae=(Lstar/Lsun)½.

Bu erda Rae astronomik birliklarda yashash zonasining o'rtacha radiusi, Lstar va Lsun esa mos ravishda istalgan yulduz va Quyoshning bolometrik yorqinligi ko'rsatkichlari. Yashash zonasining chegaralari unda joylashgan sayyoralarda suyuq suv mavjudligiga bo'lgan talab asosida belgilanadi, chunki u ko'plab biomexanik reaktsiyalarda zarur hal qiluvchi hisoblanadi. Yashash zonasining tashqi chetidan tashqarida, sayyora radiatsiyaviy yo'qotishlarni qoplash uchun etarli darajada quyosh nurlanishini olmaydi va uning harorati suvning muzlash nuqtasidan pastga tushadi. Yulduzga yashash zonasining ichki chegarasidan yaqinroq joylashgan sayyora uning nurlanishidan haddan tashqari qizib ketadi va suv bug'lanishiga olib keladi.

Aniqroq aytganda, ichki chegara sayyoraning yulduzdan uzoqligi va uning atmosferasi tarkibi, ayniqsa issiqxona gazlari deb ataladigan narsalar: suv bug'lari, karbonat angidrid, metan, ammiak va boshqalar bilan belgilanadi. Ma'lumki, issiqxona gazlari atmosferaning isishiga olib keladi, bu esa halokatli darajada o'sib borayotgan issiqxona effekti (masalan, Venera ertasi) sayyora yuzasidan suvning bug'lanishiga va atmosferadan yo'qotishga olib keladi.

Tashqi chegara masalaning boshqa tomoni. Quyoshdan keladigan energiya kam bo'lsa va Mars atmosferasida issiqxona gazlarining mavjudligi yumshoq iqlim yaratish uchun issiqxona effekti etarli bo'lmasa, u ancha uzoqroq bo'lishi mumkin. Energiya miqdori kamayishi bilanoq atmosferadagi issiqxona gazlari (suv bug'lari, metan va boshqalar) kondensatsiyalanadi, yomg'ir yoki qor shaklida tushadi va hokazo. Va issiqxona gazlarining o'zi Marsdagi qutb qopqog'i ostida to'plangan.

Quyosh sistemamizdan tashqaridagi yulduzlar uchun yashash zonasi haqida bir so'z aytish juda muhim: potentsial - potentsial yashash zonasi, ya'ni unda hayotning shakllanishi uchun zarur, ammo etarli bo'lmagan sharoitlar mavjud. Bu erda biz bir qator geofizik va biokimyoviy hodisa va jarayonlar sodir bo'lganda, sayyoraning magnit maydonining mavjudligi, plitalar tektonikasi, sayyora kunining uzunligi va boshqalar kabi sayyoraning yashashga yaroqliligi haqida gapirishimiz kerak. Sanab o'tilgan hodisa va jarayonlar hozirda astronomik tadqiqotlarning yangi yo'nalishi - astrobiologiyada faol o'rganilmoqda.

Yashash zonasida sayyoralarni qidiring

Astrofiziklar shunchaki sayyoralarni qidirishadi va keyin ular yashash zonasida yoki yo'qligini aniqlaydilar. Astronomik kuzatishlar natijasida bu sayyora qayerda va uning orbitasi qayerda joylashganligini ko'rish mumkin. Agar yashash zonasida bo'lsa, unda bu sayyoraga qiziqish darhol ortadi. Keyinchalik, biz bu sayyorani boshqa jihatlarda o'rganishimiz kerak: atmosfera, kimyoviy xilma-xillik, suv va issiqlik manbai mavjudligi. Bu bizni "potentsial" tushunchasidan biroz uzoqroqqa olib boradi. Ammo asosiy muammo shundaki, bu yulduzlarning barchasi juda uzoqda joylashgan.

Quyosh kabi yulduz atrofida sayyorani ko'rish boshqa narsa. Bizning Yerga o'xshash bir qator ekzosayyoralar mavjud - sub- va super-yerlar deb ataladigan, ya'ni radiusi Yer radiusiga yaqin yoki undan biroz kattaroq bo'lgan sayyoralar. Astrofiziklar ularni atmosferani o'rganish orqali o'rganadilar, biz sirtni ko'rmaymiz - faqat alohida holatlarda to'g'ridan-to'g'ri tasvirlash, biz faqat juda uzoq nuqtani ko'rganimizda. Shuning uchun biz bu sayyorada atmosferaga egami yoki yo'qmi, agar mavjud bo'lsa, uning tarkibi qanday, u erda qanday gazlar bor va hokazo.

// Rasm: Exoplanet (chapda qizil nuqta) va jigarrang mitti 2M1207b (o'rtada). 2004 yilda to'g'ridan-to'g'ri tasvirlash texnologiyasidan foydalangan holda olingan birinchi rasm. Kredit: ESO/VLT

Keng ma'noda, Quyosh tizimidan tashqarida va hatto Quyosh tizimida hayotni izlash biomarkerlar deb ataladigan izlanishdir. Bu biomarkerlar ekanligiga ishoniladi kimyoviy birikmalar biologik kelib chiqishi. Biz bilamizki, Yerdagi asosiy biomarker, masalan, atmosferada kislorod mavjudligi. Biz bilamizki, erta Yerda kislorod juda kam edi. Eng oddiy, ibtidoiy hayot erta paydo bo'lgan, ko'p hujayrali hayot aqlli haqida gapirmasa ham, ancha kech paydo bo'lgan. Ammo keyin fotosintez tufayli kislorod hosil bo'la boshladi va atmosfera o'zgardi. Va bu mumkin bo'lgan biomarkerlardan biridir. Endi, boshqa nazariyalardan bilamizki, kislorodli atmosferaga ega bo'lgan bir qator sayyoralar mavjud, ammo u erda molekulyar kislorodning paydo bo'lishiga biologik emas, balki oddiy jismoniy jarayonlar, aytaylik, yulduzlar ta'sirida suv bug'ining parchalanishi sabab bo'ladi. ultrabinafsha nurlanish. Shuning uchun, molekulyar kislorodni ko'rishimiz bilanoq, u allaqachon biomarker bo'ladi, degan barcha ishtiyoq to'liq oqlanmaydi.

Kepler missiyasi

Kepler kosmik teleskopi (KT) eng samarali astronomik missiyalardan biridir (albatta, kosmik teleskopdan keyin). U sayyoralarni topishga qaratilgan. Kepler CT tufayli biz ekzosayyoralarni o'rganishda kvant sakrashiga erishdik.

Kepler CT bir kashfiyot usuliga - tranzit deb ataladigan narsaga qaratilgan edi, fotometr - sun'iy yo'ldosh bortidagi yagona asbob - sayyora va teleskop o'rtasidan o'tayotganda yulduz yorqinligi o'zgarishini kuzatgan. Bu sayyoraning orbitasi, massasi va harorat sharoitlari haqida ma'lumot berdi. Va bu ushbu missiyaning birinchi qismida 4500 ga yaqin potentsial sayyora nomzodlarini aniqlash imkonini berdi.

// Kepler kosmik teleskopi (NASA)

Astrofizikada, astronomiyada va, ehtimol, barcha tabiiy fanlarda kashfiyotlarni tasdiqlash odatiy holdir. Fotometr yulduzning yorqinligi o'zgarib borayotganini aniqlaydi, ammo bu nimani anglatishi mumkin? Balki yulduzdagi ba'zi ichki jarayonlar o'zgarishlarga olib keladi; sayyoralar o'tadi - u qorayadi. Shuning uchun o'zgarishlar chastotasiga qarash kerak. Ammo u erda sayyoralar borligini aniq aytish uchun siz buni boshqa yo'l bilan tasdiqlashingiz kerak - masalan, yulduzning radial tezligini o'zgartirish orqali. Ya'ni, hozir 3600 ga yaqin sayyoralar mavjud - bular bir nechta kuzatish usullari bilan tasdiqlangan sayyoralardir. Va deyarli 5000 potentsial nomzodlar mavjud.

Proksima Kentavr

2016 yil avgust oyida Proksima Centauri yulduzi yaqinida Proksima b nomli sayyora borligi tasdiqlandi. Nega hamma bunga qiziqadi? Juda oddiy sababga ko'ra: u bizning Quyoshimizga 4,2 yorug'lik yili masofasida joylashgan eng yaqin yulduzdir (ya'ni yorug'lik bu masofani 4,2 yilda qamrab oladi). Bu bizga eng yaqin ekzosayyora va hayot mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan Quyosh tizimiga eng yaqin samoviy jismdir. Birinchi o'lchovlar 2012 yilda o'tkazilgan, ammo bu yulduz sovuq qizil mitti bo'lgani uchun juda uzoq o'lchovlar seriyasini amalga oshirish kerak edi. Yevropa janubiy observatoriyasining (ESO) bir qator ilmiy guruhlari esa yulduzni bir necha yil davomida kuzatmoqda. Ular veb-sayt yaratdilar, bu shunday deyiladi Ochiq qizil nuqta(palereddot.org - muharrir eslatmasi), ya'ni "och qizil nuqta" va kuzatuvlar u erda joylashtirilgan. Astronomlar turli xil kuzatuvchilardan foydalanganlar va bu erda kuzatuvlar natijalarini kuzatish mumkin edi ochiq kirish. Shunday qilib, bu sayyorani kashf qilish jarayonini deyarli onlayn kuzatish mumkin bo'ldi. Va kuzatuvchi dastur va veb-sayt nomi atamaga qaytadi Ochiq qizil nuqta, mashhur amerikalik tomonidan taklif qilingan olim Karl Sagan Yer sayyorasining tasvirlari uchun uzatiladi kosmik kema quyosh tizimining chuqurligidan. Boshqa yulduz sistemalarida Yerga o‘xshagan sayyorani topishga harakat qilsak, koinot tubidan sayyoramiz qanday ko‘rinishini tasavvur qilishga harakat qilishimiz mumkin. Ushbu loyiha deb nomlangan Och ko'k nuqta("och ko'k nuqta"), chunki kosmosdan atmosferaning yorqinligi tufayli sayyoramiz ko'k nuqta sifatida ko'rinadi.

Proksima b sayyorasi o'z yulduzining yashash zonasida va Yerga nisbatan yaqin joylashgan. Agar biz, Yer sayyorasi, yulduzimizdan 1 astronomik birlik bo'lsak, bu yangi sayyora 0,05, ya'ni 200 marta yaqinroqdir. Ammo yulduz zaifroq porlaydi, u sovuqroq va bunday masofalarda u suv toshqini deb ataladigan zonaga tushadi. Yer Oyni tutib olgani va ular birgalikda aylanayotganidek, bu erda ham xuddi shunday holat. Ammo shu bilan birga, sayyoramizning bir tomoni issiq, ikkinchisi esa sovuq.

// Rasm: Rassomning Proxima Centauri b (ESO/M. Kornmesser) ning taklif etilgan landshafti haqidagi taassurotlari

Iqlim sharoitlari, isitiladigan qism va qorong'i qism o'rtasida issiqlik almashadigan shamollar tizimi mavjud va bu yarim sharlar chegaralarida hayot uchun juda qulay sharoitlar bo'lishi mumkin. Ammo Proxima Centauri b sayyorasi bilan bog'liq muammo shundaki, ona yulduz qizil mitti. Qizil mittilar juda uzoq umr ko'rishadi, lekin ularning o'ziga xos xususiyati bor: ular juda faol. U erda yulduzlar chaqnashlari, toj massasining ejeksiyonlari va boshqalar sodir bo'ladi. Ko'p narsa allaqachon nashr etilgan ilmiy maqolalar bu tizimga ko'ra, masalan, ular Yerdan farqli o'laroq, ultrabinafsha nurlanish darajasi 20-30 baravar yuqori ekanligini aytishadi. Ya'ni sirtda qulay sharoitlar bo'lishi uchun atmosfera nurlanishdan himoyalanadigan darajada zich bo'lishi kerak. Ammo bu bizga eng yaqin bo'lgan yagona ekzosayyora bo'lib, uni keyingi avlod astronomik asboblar yordamida batafsil o'rganish mumkin. Uning atmosferasini kuzating, u erda nima sodir bo'layotganini, issiqxona gazlari bor-yo'qligini, u erda iqlim qanday, biomarkerlar bor-yo'qligini ko'ring. Astrofiziklar tadqiqot uchun issiq ob'ekt bo'lgan Proksima b sayyorasini o'rganadilar.

Istiqbollar

Biz bir nechta yangi yer va kosmik teleskoplarni, yangi asboblarni ishga tushirishni kutmoqdamiz. Rossiyada bu Spektr-UV kosmik teleskopi bo'ladi. Rossiya Fanlar akademiyasining Astronomiya instituti ushbu loyiha ustida faol ishlamoqda. 2018 yilda Amerika kosmik teleskopi ishga tushiriladi. Jeyms Uebb nomidagi KT bilan solishtirganda keyingi avloddir. Hubble. Uning o'lchamlari ancha yuqori bo'ladi va biz o'zimizga ma'lum bo'lgan ekzosayyoralar atmosferasi tarkibini kuzatishimiz va qandaydir tarzda ularning tuzilishi va iqlim tizimini hal qilishimiz mumkin. Ammo bu umumiy astronomik asbob ekanligini tushunishingiz kerak - tabiiyki, u erda xuddi KTda bo'lgani kabi juda ko'p raqobat bo'ladi. Xabbl: kimdir galaktikalarga qarashni xohlaydi, kimdir yulduzlarga qarashni xohlaydi, kimdir boshqa narsaga qarashni xohlaydi. Ekzosayyoralarni tadqiq qilish uchun bir nechta maxsus missiyalar rejalashtirilgan, masalan, NASAning TESS ( Tranzit ekzosayyoralarni o'rganish sun'iy yo'ldoshi). Darhaqiqat, keyingi 10 yil ichida biz umuman ekzosayyoralar va xususan, Yer kabi potentsial yashash mumkin bo'lgan ekzosayyoralar haqidagi bilimlarimizda sezilarli o'zgarishlarni kutishimiz mumkin.

Qora tungi osmonda yulduzlarning sochilishiga qarang - ularning barchasini o'z ichiga oladi ajoyib dunyolar, bizning quyosh sistemamizga o'xshaydi. Eng konservativ hisob-kitoblarga ko'ra, Somon yo'li galaktikasida yuz milliarddan ortiq sayyoralar mavjud bo'lib, ularning ba'zilari Yerga o'xshash bo'lishi mumkin.

"Begona" sayyoralar haqida yangi ma'lumotlar - ekzosayyoralar- Kepler kosmik teleskopini ochdi, yulduzi oldida uzoq sayyora paydo bo'lishini kutgan holda yulduz turkumlarini o'rgandi.

Orbital observatoriya 2009-yilning may oyida maxsus ekzosayyoralarni qidirish uchun ishga tushirilgan, biroq to‘rt yildan so‘ng u muvaffaqiyatsizlikka uchragan. Teleskopni ishga qaytarish uchun ko'plab urinishlardan so'ng, NASA 2013 yil avgust oyida rasadxonani o'zining "kosmik floti" tarkibidan chiqarishga majbur bo'ldi. Biroq, kuzatuvlar davomida Kepler shunchalik noyob ma'lumotlarni oldiki, ularni o'rganish uchun yana bir necha yil kerak bo'ladi. NASA 2017 yilda Keplerning vorisi TESS teleskopini ishga tushirishga hozirdanoq hozirlik ko'rmoqda.

Goldilocks kamaridagi super yerlar

Bugungi kunda astronomlar ekzosayyora unvoniga 3500 ta nomzoddan 600 ga yaqin yangi dunyoni aniqladilar. Bular orasida, deb ishoniladi samoviy jismlar kamida 90% "haqiqiy sayyoralar" bo'lishi mumkin, qolganlari - qo'sh yulduzlar, yetarlicha etuk emas yulduzcha kattalikda"jigarrang mittilar" va yirik asteroidlar klasterlari.

Yangi sayyora nomzodlarining aksariyati Yupiter yoki Saturn kabi gaz gigantlari, shuningdek, super Yerlar - biznikidan bir necha baravar katta toshli sayyoralardir.

Tabiiyki, barcha sayyoralar Kepler va boshqa teleskoplarning ko'rish maydoniga kirmaydi. Ularning soni atigi 1-10% ga baholanmoqda.

Ekzosayyorani aniqlashga ishonch hosil qilish uchun uni yulduz diskiga qayta-qayta yozib olish kerak. Ko'pincha u quyoshga yaqin joyda joylashganligi aniq, chunki u holda uning yili bir necha Yer kuni yoki hafta davom etadi, shuning uchun astronomlar kuzatishlarni ko'p marta takrorlashlari mumkin bo'ladi.

Issiq gaz sharlari ko'rinishidagi bunday sayyoralar ko'pincha "issiq Yupiterlar" ga aylanadi va har oltinchisi lava dengizlari bilan qoplangan alangali super Yerga o'xshaydi.

Albatta, bunday sharoitda bizning turdagi oqsil hayoti mavjud bo'lishi mumkin emas, lekin yuzlab noqulay jismlar orasida yoqimli istisnolar mavjud. Hozirgacha yuzdan ortiq yer sayyoralari aniqlangan, ular yashashga yaroqli zona deb ataladigan yoki goldilocks kamar.

Bu ertak qahramoni "ko'p emas, kam emas" tamoyiliga amal qilgan. Xuddi shunday, "hayot zonasi" ga kiritilgan noyob sayyoralar uchun harorat mavjudlik chegarasida bo'lishi kerak. suyuq suv. Bundan tashqari, bu raqamdan 24 ta sayyora Yerning ikki radiusidan kamroq radiusga ega.

Biroq, hozircha bu sayyoralardan faqat bittasi Yerning egizaklarining asosiy xususiyatlariga ega: u Yerning kattaligiga yaqin bo'lgan Goldilocks zonasida joylashgan va Quyoshga o'xshash sariq mitti tizimining bir qismidir.

Qizil mittilar dunyosida

Biroq, astrobiologlar tinimsiz ravishda yerdan tashqaridagi hayotni qidirib, ruhlarini yo'qotmaydilar. Galaktikamizdagi yulduzlarning aksariyati kichik, sovuq, xira qizil mittilardir. Zamonaviy ma'lumotlarga ko'ra, qizil mittilar Quyoshnikidan yarmiga teng va sovuqroq bo'lib, Somon yo'lining "yulduzlar populyatsiyasi" ning kamida to'rtdan uch qismini tashkil qiladi.

Ushbu quyosh qarindoshlari Merkuriy orbitasining o'lchamidagi miniatyura tizimlari bo'lib, ular ham o'zlarining Goldilocks kamarlariga ega.

Berklidagi Kaliforniya universiteti astrofiziklari hatto maxsus tuzdilar kompyuter dasturi TERRA, uning yordamida o'nlab er yuzidagi juftliklar aniqlandi. Ularning barchasi kichik qizil chiroqlar atrofida o'zlarining hayot zonalariga yaqin. Bularning barchasi bizning galaktikamizda yerdan tashqari hayot markazlarining mavjudligi ehtimolini sezilarli darajada oshiradi.

Ilgari, yaqinida Yerga o'xshash sayyoralar topilgan qizil mittilar juda sokin yulduzlar ekanligi va plazma chiqindilari bilan birga keladigan chaqnashlar ularning yuzasida kamdan-kam uchraydi, deb ishonilgan.

Ma'lum bo'lishicha, bunday yoritgichlar Quyoshdan ham faolroq.

Ularning yuzasida doimiy ravishda kuchli kataklizmlar sodir bo'lib, hatto Yerning kuchli magnit qalqonini ham engib o'tishga qodir bo'lgan "yulduzli shamol" bo'ronli shamollarini keltirib chiqaradi.

Biroq, ko'plab Er egizaklari o'z yulduzlariga yaqin bo'lishlari uchun katta narxni to'lashlari mumkin. yuqori narx. Qizil mittilar yuzasida tez-tez yonib turadigan radiatsiya oqimlari sayyoralar atmosferasining bir qismini tom ma'noda "yalab qo'yishi" mumkin va bu olamlarni yashash uchun yaroqsiz qiladi. Shu bilan birga, koronal ejeksiyonlar xavfi zaiflashgan atmosfera sirtni qattiq ultrabinafsha nurlanishning zaryadlangan zarralaridan va "yulduz shamolidan" rentgen nurlaridan yomon himoya qilishi bilan kuchayadi.

Bundan tashqari, potentsial yashashga yaroqli sayyoralarning magnitosferalarini eng kuchlilar tomonidan bostirish xavfi mavjud. magnit maydon qizil mittilar.

Buzilgan magnit qalqon

Astronomlar uzoq vaqtdan beri ko'plab qizil mittilarning potentsial yashashi mumkin bo'lgan sayyoralarni o'rab turgan magnit qalqonga osongina kirib boradigan kuchli magnit maydonlariga ega ekanligiga shubha qilishgan. Buni isbotlash uchun bizning sayyoramiz "hayot zonasida" juda yaqin orbitada xuddi shunday yulduz atrofida aylanadigan virtual dunyo qurilgan.

Ma'lum bo'lishicha, ko'pincha mitti magnit maydoni nafaqat Yer magnitosferasini sezilarli darajada deformatsiya qiladi, balki uni sayyora yuzasi ostida ham haydab chiqaradi. Bunday stsenariyda, bir necha million yil ichida bizda havo yoki suv qolmaydi va butun sirt kosmik nurlanishdan kuyib ketadi.

Bundan ikkita qiziqarli xulosa kelib chiqadi. Qizil mitti tizimlarda hayotni izlash mutlaqo befoyda bo'lishi mumkin va bu "kosmosning buyuk sukunati" ning yana bir izohidir.

Ammo, ehtimol, biz yerdan tashqari intellektni aniqlay olmaymiz, chunki bizning sayyoramiz juda erta tug'ilgan ...

Uzoq ekzosayyoralarda kim yashashi mumkin? Bunday mavjudotlar bo'lishi mumkinmi?

To'ng'ichning qayg'uli taqdiri

Kepler va Xabbl teleskoplari yordamida olingan ma'lumotlarni tahlil qilib, astronomlar Somon yo'lida yulduzlarning paydo bo'lish jarayoni sezilarli darajada sekinlashganini aniqladilar. Bu chang va gaz bulutlari ko'rinishidagi qurilish materiallari taqchilligining kuchayishi bilan bog'liq.

Shunga qaramay, bizning galaktikamizda yulduzlar va sayyoralar tizimlarining tug'ilishi uchun juda ko'p materiallar saqlanib qolgan. Bundan tashqari, bir necha milliard yil ichida bizning yulduz orolimiz Andromeda tumanligi gigant galaktikasi bilan to'qnashadi va bu yulduz shakllanishida ulkan o'sishga olib keladi.

Kelajakdagi galaktika evolyutsiyasi fonida, yaqinda shov-shuvli yangilik e'lon qilindi, bundan to'rt milliard yil oldin, Quyosh tizimining paydo bo'lishi davrida potentsial yashash mumkin bo'lgan sayyoralarning faqat o'ndan bir qismi mavjud edi.

Sayyoramizda eng oddiy mikroorganizmlarning paydo bo'lishi uchun bir necha yuz million yil va rivojlangan hayot shakllarining paydo bo'lishi uchun yana bir necha milliard yillar kerak bo'lganini hisobga olsak, aqlli o'zga sayyoraliklar Quyosh so'ngandan keyingina paydo bo'lish ehtimoli katta.

Ehtimol, bu erda bir vaqtlar taniqli fizik tomonidan ishlab chiqilgan qiziqarli Fermi paradoksiga javob yotadi: bu o'zga sayyoraliklar qayerda? Yoki bizning sayyoramizda javob izlash mantiqiymi?

Yerdagi va kosmosdagi ekstremofillar

Koinotdagi o'rnimizning noyobligiga qanchalik ko'p ishonch hosil qilsak, shunchalik tez-tez savol tug'iladi: hayot biznikidan butunlay farq qiladigan dunyolarda mavjud bo'lishi va rivojlanishi mumkinmi?

Bu savolga javobni sayyoramizda ajoyib organizmlar - ekstremofillar mavjud. Ular ekstremal haroratlarda, zaharli muhitda va hatto havosiz kosmosda omon qolish qobiliyati uchun o'z nomlarini oldilar. Dengiz biologlari er osti geyzerlarida xuddi shunday mavjudotlarni topdilar - "dengiz chekuvchilar".

U erda ular juda katta bosim ostida va issiq vulqon teshiklarining eng chekkasida kislorod yo'qligida o'sadi. Ularning "hamkasblari" Antarktidaning sho'r tog'li ko'llarida, issiq cho'llarida va muz osti suv havzalarida joylashgan. Hatto kosmos vakuumida omon qolgan "tardigrad" mikroorganizmlar ham mavjud. Ma'lum bo'lishicha, qizil mittilar yaqinidagi radiatsiya muhitida ham ba'zi "ekstremal mikroblar" paydo bo'lishi mumkin.

Yelloustounda joylashgan kislotali ko'l. Qizil blyashka - atsidofil bakteriyalar

Tardigradlar kosmos vakuumida mavjud bo'lishga qodir

Akademik evolyutsion biologiya Yerdagi hayotning kelib chiqishiga ishonadi kimyoviy reaksiyalar"chaqmoqli bo'ronlar" dan ultrabinafsha nurlanish va ozon oqimlari bilan o'tadigan "iliq sayoz suv havzasida". Boshqa tomondan, astrobiologlar hayotning kimyoviy "qurilish bloklari" boshqa dunyolarda mavjudligini bilishadi. Masalan, ular bizning gaz gigantlarining gaz va chang tumanliklarida va sun'iy yo'ldosh tizimlarida kuzatilgan. Bu, albatta, hali ham "to'liq hayot" dan uzoqdir, lekin unga birinchi qadam.

Erdagi hayotning paydo bo'lishi haqidagi "standart" nazariya yaqinda katta zarba oldi ... geologlar. Ma'lum bo'lishicha, birinchi organizmlar ilgari o'ylanganidan ancha eski va to'liq shakllangan noqulay muhit metan atmosferasi va minglab vulqonlardan oqib chiqayotgan qaynoq magma.

Bu ko'plab biologlarni panspermiya haqidagi eski gipoteza haqida o'ylashga majbur qiladi. Unga ko'ra, birinchi mikroorganizmlar boshqa joyda, aytaylik, Marsda paydo bo'lgan va Yerga meteoritlar yadrosida kelgan. Ehtimol, qadimgi bakteriyalar boshqa yulduz tizimlaridan kelgan kometa yadrolarida uzoqroq masofani bosib o'tishlari kerak edi.

Agar shunday bo'lsa, "kosmik evolyutsiya" yo'llari bizni "hayot urug'ini" biz bilan bir manbadan tortib olgan "kelib chiqishi bo'yicha birodarlar" ga olib borishi mumkin ...

Biz galaktikada yuzlab ekzosayyoralarni topdik. Ammo ularning bir nechtasi Yer kabi hayotni qo'llab-quvvatlovchi omillarning to'g'ri kombinatsiyasiga ega. Aksariyat ekzosayyoralar uchun ob-havo prognozi umidsizlikka uchraydi. Jazirama quyosh, yillik suv toshqinlari va chuqur qor mahalliy aholining hayotini ancha qiyinlashtiradi (agar mavjud bo'lsa, albatta).

Yomon xabar shundaki, biz bilganimizdek, Yer sayyorasi butun koinotdagi joy. Tur sifatida biz siyosiy, moliyaviy, gumanitar va ilmiy sabablarga ko'ra boshqa sayyoralarning yashash imkoniyatiga qiziqamiz. Biz o'zimizning iqlimimiz qanday o'zgarib borayotganini tushunmoqchimiz. Biz kelajak iqlimida qanday yashaymiz va issiqxona effektining kuchayishini to'xtatish uchun nima qilishimiz mumkin. Axir, samoviy Yer umidsiz ravishda yo'qolishidan ko'p vaqt o'tmaydi.

Biz toza energiya manbalarini izlash bilan jiddiy shug'ullanishimiz yoki siyosatchilarni moliyaviy foyda evaziga iqlim muammolarini hal qilishga ko'ndirishimiz dargumon. Yana qiziqroq savol: biz o'zga sayyoraliklarni qachon ko'ramiz?

Yashash zonasi, shuningdek, "Goldilocks zonasi" sifatida ham tanilgan, sayyoraning o'rtacha harorati biz o'rganib qolgan suyuq suvning mavjud bo'lishiga imkon beradigan yulduz atrofidagi hududdir. Biz suyuq suvni nafaqat kelajakda foydalanish uchun, balki diqqatga sazovor joyni topish uchun ham qidirmoqdamiz: ehtimol u erda boshqa hayot bo'lishi mumkin. Mantiqiy emasmi?

Ushbu zonadan tashqaridagi muammolar juda aniq. Agar u juda issiq bo'lsa, atrof-muhit chidab bo'lmas bug'li hammomga aylanadi yoki suvni kislorod va vodorodga aylantira boshlaydi. Keyin kislorod uglerod bilan birlashib, karbonat angidrid hosil qiladi va vodorod kosmosga chiqadi.

Bu Venera bilan sodir bo'ladi. Agar sayyora juda sovuq bo'lsa, suv qattiq bo'laklarni hosil qiladi. Muz qobig'i ostida suyuq suv cho'ntaklari bo'lishi mumkin, ammo umuman olganda bu yashash uchun yoqimli joy emas. Biz buni Marsda va Yupiter va Saturn sun'iy yo'ldoshlarida topdik. Agar potentsial yashashga yaroqli zonani taxminiy aniqlash mumkin bo'lsa, bu suyuq suv mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan joy.

Afsuski, bu tenglama yulduzgacha bo'lgan masofa va ishlab chiqarilgan energiya miqdoridan ko'proq narsani o'z ichiga oladi. sayyora jiddiy rol o'ynaydi. Siz hayron qolasiz, lekin Venera va Mars quyosh tizimining potentsial yashash zonasida.

Venera atmosferasi shunchalik qalinki, u Quyosh energiyasini ushlab turadi va "bu janob uchun ikki piyola choy" deganingizdan tezroq hayotning har qanday ishorasini eritib yuboradigan atmosferani yaratadi.

Marsda hamma narsa butunlay teskari. Yupqa atmosfera issiqlikni umuman ushlab turolmaydi, shuning uchun sayyora juda sovuq. Ikkala sayyoraning atmosferasini yaxshilang - va siz hayotni osongina qamrab oladigan dunyolarga ega bo'lasiz. Balki biz ularni birlashtirib, atmosferani aralashtirib yuborarmiz? Biz bu haqda o'ylashimiz kerak.

Somon yo'lidagi boshqa olamlarni ko'rib, u erda hayot bor-yo'qligini tushunishga harakat qilsak, ularning Goldilocks zonasida joylashishini shunchaki taxmin qilishning o'zi etarli emas. Biz atmosferaning shaklini bilishimiz kerak.

Astronomlar boshqa yulduzlar atrofida yashashga yaroqli zonalarda joylashgan sayyoralarni topdilar, ammo bu olamlar hayot uchun unchalik qulay emas. Ular qizil mitti yulduzlar atrofida aylanadilar. Aslida, qizg'ish ko'zgu sharoitida yashash unchalik yomon emas, lekin bitta muammo bor. Qizil mittilar yoshligida o'zini juda yomon tutishadi. Ular kuchli chayqalishlar va koronal massani chiqaradilar. Bu juda yaqin kelgan har qanday sayyora sirtini tozalaydi.

To'g'ri, umid bor. Bir necha million yillik yuqori faollikdan so'ng, bu qizil mitti yulduzlar joylashib, trillionlab yillik potentsial bilan vodorod zahiralarini so'rib olishni boshlaydilar. Agar yulduzning mavjudligining dastlabki bosqichlarida hayot etarlicha uzoq davom eta olsa, u uzoq va baxtli hayotni kutishi mumkin.

Yulduzlar orasidagi yangi uy haqida o'ylayotganingizda yoki koinotda yangi hayot topishga harakat qilayotganingizda, potentsial yashash zonasida sayyoralarni qidiring. Ammo bu juda shartli ko'rsatma ekanligini unutmang.