Около половины солнцеподобных звезд имеют скалистые, потенциально обитаемые планеты

С тех пор, как астрономы подтвердили наличие планет вне нашей Солнечной системы, называемых экзопланетами, человечество интересует: как многие из них могут укрывать жизнь.

Сейчас, мы на один шаг ближе к ответу, рассказывают в НАСА.

Согласно новому исследованию, проведенному с использованием данных космического телескопа Кеплера – отставной миссии НАСА по охоте на планеты – около половины звезд, похожих на наше Солнце по температуре, могли бы иметь каменистую планету, способную поддерживать жидкую воду на своей поверхности.

Наша галактика насчитывает около 300 миллионов этих потенциально пригодных для жизни миров, что выходит из результатов исследования, выложенных недавно и запланированных на опубликование в "The Astronomical Journal". Некоторые из этих экзопланет даже могут быть нашими межзвездными соседями, причем четыре из них потенциально находятся в пределах 30 световых лет от нашего Солнца, а ближайшая, вероятно, примерно в 20 световых годах от нас.

Исследование помогает нам понять потенциал этих планет иметь элементы, поддерживающие жизнь. Это важная часть астробиологии, изучение истоков жизни и будущего в нашей Вселенной.

Авторами исследования являются ученые NASA, которые работали над миссией Кеплера вместе с коллегами со всего мира. NASA вывело из эксплуатации космический телескоп в 2018 году после того, как у него закончилось топливо. Девять лет наблюдений телескопа показали, что в нашей галактике миллиарды планет – планет больше, чем звезд.

"Кеплер уже сказал нам, что планет миллиарды, но теперь мы знаем, что значительная часть этих планет могут быть скалистыми и пригодными для жизни", - сказал ведущий автор Стив Брайсон, Сотрудник Научно-исследовательского центра НАСА им. Эймса в калифорнийской Силиконовой долине. "Хотя этот результат далеко не окончательный, и вода на поверхности планеты является лишь одним из многих факторов для поддержания жизни, чрезвычайно увлекательно, что мы вычислили, что эти миры являются распространенными с такой высокой уверенностью и точностью".

Для расчета этой частоты выявлений команда рассматривала экзопланеты с радиусом от 0,5 до 1,5 радиуса Земли, ограничиваясь планетами, которые, скорее всего, являются скалистыми. Они также сосредоточились на звездах, похожих на наше Солнце по возрасту и температуре, плюс-минус до 2700 градусов по Цельсию.

Это широкий диапазон различных звезд, каждая со своими особыми свойствами, которые влияют на то, способны ли скалистые планеты на ее орбите поддерживать жидкую воду. Эти сложности частично объясняют, почему так трудно подсчитать количество потенциально пригодных для жизни планет, особенно когда даже наши самые мощные телескопы едва могут выявить эти маленькие планеты. Вот почему исследовательская группа применила новый подход.

Переосмысление способа определения жизнепригодности

Эта новая находка является значительным шагом вперед от начальной миссии Кеплера к пониманию сколько потенциально пригодных для жизни миров существует в нашей галактике. В предыдущих оценках частотности, также известная как частота выявлений, таких планет игнорировалась взаимосвязь между температурой звезды и типами света, выделяемого звездой и поглощаемого планетой.

Новости по подобной теме:

		Спутник Урана Миранда возможно скрывает под своей поверхностью водный океан
		Ученые указали на место на Марсе, где потенциально может существовать жизнь
		"Хаббл" и "Новые горизонты" одновременно нацелились на Уран для дальнейшего изучения экзопланет

Новый анализ учитывает эти взаимосвязи и обеспечивает более полное понимание того, способна ли данная планета поддерживать жидкую воду и, возможно, жизнь. Такой подход стал возможным благодаря сочетанию окончательного набора данных Кеплера о планетарных сигналах с данными о энерговыделении каждой звезды из обширного массива данных миссии Gaia Европейского космического агентства.

"Мы всегда знали, как определять жизнепригодность просто из значения физического расстояния планеты от звезды, чтобы не было слишком жарко или холодно, что оставило нам много предположений", - сказал Рави Коппарапу, автор научной статьи и ученый из Центра космических полетов NASA им. Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. "Данные Gaia о звездах позволили нам взглянуть на эти планеты и их звезды совершенно по-новому".

Gaia предоставила информацию о количестве энергии, падающей на планету от звезды-хозяина, исходя из потока звезды, или общего количества энергии, выделяемой в определенной зоне в течение определенного времени. Это позволило исследователям подойти к их анализу таким образом, чтобы признать разнообразие звезд и солнечных систем в нашей галактике.

Хотя точный эффект все еще изучается, атмосфера планеты определяет, сколько света нужно, чтобы жидкая вода была на поверхность планеты. Используя консервативную оценку влияния атмосферы, исследователи подсчитали частоту обнаружения до значения около 50% -- то есть примерно половина звезд, похожих на Солнце, имеют скалистые планеты, способные удерживать жидкую воду на своих поверхностях. Альтернативное оптимистичное определение жилой зоны оценивается в примерно 75%.

"Не каждая звезда одинакова", - сказал Коппарапу. "И не каждая планета".

Будущие исследования по диаграммам наследия Кеплера

Этот результат базируется на многолетней работе по анализу данных Кеплера для получения частоты выявлений, и создает основу для будущих наблюдений за экзопланетамит, которые основаны на том, насколько распространенными, как мы сейчас ожидаем, будут эти скалистые, потенциально пригодные для жизни миры. Дальнейшие исследования будут продолжать совершенствовать показатель, сообщая о вероятности поиска таких видов планет и подпитывая планы на следующие этапы исследований экзопланет, включая будущие телескопы.

"Знание того, насколько распространены различные виды планет, является чрезвычайно ценным для разработки будущих миссий по поиску экзопланет", - сказала соавтор Мишель Кунимото, которая работала над этим документом после окончания докторской диссертации о частоте распространения экзопланет в Университете Британской Колумбии и недавно присоединилась к команде TESS (Спутник наблюдения за транзитами экзопланет) в Массачусетском технологическом институте в Кембридже, штат Массачусетс. "Наблюдения, нацеленные на небольшие, потенциально пригодные для жизни планеты вокруг похожих на Солнце звезд, будут зависеть от таких результатов, чтобы максимизировать их шансы на успех".

После обнаружения более 2800 подтвержденных планет за пределами нашей Солнечной системы, данные, собранные космическим телескопом Кеплер, продолжают давать важные новые открытия о нашем месте во Вселенной. Хотя поле зрения Кеплера охватывало лишь 0,25% неба – та область, которую покрыла бы ваша ладонь, если бы вы держали ее на расстоянии вытянутой руки по направлению к небу – его данные позволили ученым экстраполировать, что данные миссии значат для остальной галактики. Эта работа продолжается с нынешним охотником за планетами НАСА, телескопом TESS.

"Для меня этот результат является примером того, как много мы смогли открыть лишь благодаря тому небольшому взгляду за пределы нашей Солнечной системы", - сказал Брайсон. "Мы видим, что наша галактика захватывающая, с захватывающими мирами, и некоторые из них могут сильно отличаться от нашего".

Читайте еще интересные новости о космосе.

• Поиск внеземной жизни
• Экзопланеты