Экология
О самой ближайшей к нам звездной системе недавно говорили все главные издания планеты: вокруг звезды Альфа Центавра B вращается планета , сравнимая по размерам с Землей. По астрономическим меркам эта планета находится очень близко от нас.
Несмотря на то, что по размерам эта планета соответствует Земле, она, скорее всего, совершенно бесплодна , сообщили исследователи.
Астрономы обнаружили экзопланету возле подобной Солнцу звезды Альфа Центавра B, которая является частью трехзвездной системы, расположенной всего в 4,3 световых годах от Солнечной системы. Эта планета, получившая имя Альфа Центавра Bb, по массе примерно соответствует Земле, однако ее поверхность, вероятно, покрыта слоем раскаленной породы, так как ее орбита в 25 раз ближе к звезде, чем орбита Земли по отношению к Солнцу.
"Мы практически уверены, что на этой планете у жизни нет никаких шансов" , - сказала исследователь планет Сара Сигер (Sara Seager) . Но что же позволяет нашей планете поддерживать жизнь? В чем наша Земля такая особенная?
Существует несколько компонентов, необходимых для существования жизни, по мнению ученых, однако споры по поводу того, какие ограничения могут в действительно быть у живых существ, пока не утихают. На Земле имеются некоторые особые виды, которые существуют и прекрасно себя чувствуют в самых, казалось бы, экстремальных и не пригодных для жизни условиях.
Вот какие компоненты необходимы планете, чтобы на ней могла возникнуть жизнь, по крайней мере, в нашем обычном представлении:
Вода
"Во-первых, вам нужна какая-то жидкая среда, в которой молекулы могут вступать в реакции" , - говорит Сигер. В таком супе ингредиенты для зарождения жизни, к которой мы привыкли, такие как ДНК и белки, могут плавать и взаимодействовать друг с другом для того, чтобы имели место те реакции, которые требуются для жизни.
Самая распространенная жидкость на Земле, которая подходит для такого "раствора жизни" – вода. Вода – отличный растворитель, в котором могут растворяться многие вещества. У воды имеются особые свойства, например, в отличие от других жидкостей, превращаясь в твердое состояние - лед, она может оставаться на поверхности жидкой воды, то есть выступает в роли отличного изолирующего вещества, не позволяя замерзать остальным слоям. Если бы лед тонул в воде, все слои водоемов замерзали бы, делая химические реакции для существования жизни невозможными.
Астрономы, которые находятся в поисках внеземной жизни, чаще всего обращают внимание на планеты, которые находятся в так называемой обитаемой зоне, вращаясь вокруг своих родительских звезд. На таких орбитах планеты получают ровно столько звездного тепла, сколько требуется воде, чтобы она оставалась в жидком состоянии. Земля находится как раз в такой обитаемой зоне. Марс и Венера, ближайшие от Земли планеты, уже не попадают в эту зону. Если бы Земля была расположена хоть немного ближе или дальше по отношению к Солнцу, на ней, вероятно, никогда бы не возникла жизнь, здесь была бы такая же безжизненная пустыня, как на Марсе, либо Земля была бы такой туманной печкой, как Венера.
Конечно, инопланетная жизнь не обязательно играет по тем же правилам, что и земные обитатели.
Астробиологии все больше говорят о том, что следует смотреть дальше традиционных обитаемых зон. Например, в то время как жидкая вода в настоящее время не преобладает на поверхности Марса или Венеры, когда-то могло быть время, когда дело обстояло совсем иначе. В то время жизнь вполне могла развиться на этих планетах и либо переселилась в более безопасные места на этих планетах, например, ушла под землю, либо адаптировалась к более суровой среде, как это сделали организмы экстремофилы , живущие на Земле в экстремальных условиях. Либо и то, и другое.
В то же время жидкая среда других планет также может приютить жизнь. Например, на спутнике Сатурна Титане имеются метан и этан в жидком состоянии.
Энергия
Второе, чего требуется жизни, это энергия. Без энергии практически ничто работать не будет. Самым очевидным источником энергии для планеты или спутника является родительская звезда. В случае с Землей солнечный свет запускает фотосинтез в растениях. Питательные вещества, в свою очередь, которые создаются в результате фотосинтеза, являются топливом, на которое прямо или косвенно рассчитывает практически все живое.
Бесконечное количество живых организмов на Земле, впрочем, существуют за счет других источников энергии, таких как химические вещества из глубоководных источников. На Земле нет недостатка в источниках энергии.
Время
Ученые говорят, что обитаемым мирам требуются звезды, которые живут не менее нескольких миллиардов лет. Этого времени достаточно, чтобы на них эволюционировала жизнь.
Некоторые звезды живут всего несколько миллионов лет и умирают. Впрочем, жизнь может возникнуть сравнительно быстро, поэтому возраст в данном случае не так важен, считают ученые, однако возраст важен, если речь идет о сложных формах жизни.
Например, Земля появилась примерно 4,6 миллиардов лет назад. Самому старому известному организму около 3,5 миллиардов лет, то есть жизнь появилась через 1,1 миллиард или менее лет после возникновения планеты. Однако это были очень простые организмы. Чтобы на планете возникли сложные формы жизни, требуется куда больше времени. Первые многоклеточные организмы появились на Земле всего каких-то 600 миллионов лет назад. Благодаря тому, что нашу звезду Солнце можно назвать долгожителем, на планете было достаточно времени, чтобы эволюционировал человек.
Циркуляция
Другие исследователи предполагают, что тектонические плиты крайне необходимы, чтобы в мире появилась жизнь. То есть поверхность планеты должна быть разбита на плиты, которые постоянно двигаются. Тектоника плит крайне важна для циркуляции молекул, необходимых для жизни.
Например, углекислый газ помогает удерживать тепло солнца, чтобы поверхность Земли оставалась теплой. Этот газ обычно накапливается в породах со временем, а это означает, что планета, в конце концов, замерзнет. Тектоника плит позволяет этим породам опускаться вниз, где они расплавляются, а расплавленная порода выпускает углекислый газ назад в атмосферу с помощью вулканов.
Дополнительные факторы
Среди других факторов, позволяющих жизни существовать на Земле, можно назвать небольшие колебания солнечной радиации по сравнению с более непостоянными звездами, а также магнитное поле, которое помогает защитить нас от любых бурь заряженных частиц, которые исходят от Солнца. Сильные вспышки радиации могли убить жизнь на самых ранних стадиях развития, когда она была слишком уязвимой.
Земля остается пока единственной известной планетой, на которой существует жизнь из-за уникальной комбинации всех важнейших факторов. Однако постоянное исследование чужих миров может когда-нибудь изменить ситуацию. Может быть, мы когда-нибудь сможем найти планету, которая имеет все подобные или совершенно новые атрибуты, позволяющие жизни существовать на ней.
"Первая экзопланета, вращающаяся вокруг звезды, похожей на наше Солнце, была обнаружена в 1995 году. Экзопланеты, особенно небольшие, похожие на Землю миры, лишь 21 год назад вышли из области научной фантастики. Сегодня, проведя тысячи исследований, астрономы готовы заявить об обнаружении того, о чем люди мечтали тысячи лет - другой Земли", - говорится в анонсе.
В брифинге, который будет транслироваться на сайте NASA, примут участие представитель руководства NASA Джон Грансфелд и трое ученых - Джон Дженкинс, Джеф Кафлин и Дидье Кьело.
Позже на брифинге ученые сообщили, что действительно нашли новую Землю - экзопланету, по размеру сравнимую с Землей, в "обитаемой зоне" системы, похожей на Солнечную - Kepler-452b. На ней должна быть жидкая вода.
Kepler-452b на 60% больше Земли по размеру, по массе в пять раз больше. На 10% больше получает тепла от своей звезды, чем Земля от Солнца. Это не вредит планете блягодаря ее массивности и достаточно открытой поверхности воды. Учитывая эволюцию центральной звезды и орбиту Kepler-452b - она уже шесть миллиардов лет провела в "обитаемой зоне" своей звезды и пробудет там еще 500 миллионов лет.Год на планете "Kepler-452b" длится 385 дней - всего на 20 дней дольше чем у Земли. Расстояние до этой планеты от нас составляет 1,4 тысяч световых лет.
Центральная звезда относится к спектральному классу "G2" - это точно такая же звезда как и наше Солнце по массе и температуре. Только эта звезда на 1,5 миллиарда лет старше Солнца (шесть миллиардов лет). Находится эта планетная система в созвездии Лебедя. Расстояние от звезды до планеты Kepler-452b составляет 1.05 а.е. (157.5 млн. км.).
Ранее Kepler отвлекся от наблюдения за далекими звездами и на протяжении 70 дней неотрывно следил за Нептуном и его спутниками, что позволило ученым подготовить 30-секундную видеозапись их космического "танца".
Kepler, специально предназначенный для поиска экзопланет, был запущен в мае 2009 года. Аппарат постоянно следил за звездами в небольшой области неба в районе созвездия Лебедя и искал планеты, фиксируя слабые колебания яркости этих звезд при прохождении планет по диску светила.
В мае 2013 года телескоп вышел из строя, однако специалисты нашли способ продолжить его работу в рамках так называемой миссии K2.
В мае прошлого года NASA официально одобрило воскрешение телескопа и продлило его финансирование на два года. В декабре Kepler совершил свое первое открытие "второй жизни" - он обнаружил экзопланету-суперземлю HIP 116454b в созвездии Рыб.
До поломки Kepler был направлен в одну точку космоса и следил лишь за небольшим уголком неба, который расположен на стыке созвездий Лебедя и Лиры. После "воскрешения" телескоп следит за разными участками небосвода, так как специалистам NASA приходится постоянно поворачивать его таким образом, чтобы солнечный свет не попадал в объектив телескопа.
Наша Солнечная система состоит из Солнца, вращающихся вокруг него планет и более маленьких небесных тел. Все эти загадочны и удивительны, потому что они до сих пор не до конца изучены. Ниже будут указаны размеры планет Солнечной системы по возрастанию, и коротко рассказано о самих планетах.
Существует всем известный список планет, в котором они перечислены в порядке их удаления от Солнца:
На последнем месте раньше находился Плутон, но в 2006 г. он потерял статус планеты, так как дальше него были найдены более крупные небесные тела. Перечисленные планеты подразделяются на каменные (внутренние) и планеты-гиганты.
Краткие сведения о каменных планетах
К внутренним (каменным) планетам относят те тела, которые располагаются внутри астероидного пояса, отделяющего Марс и Юпитер. Своё название «каменные» они получили потому, что состоят из различных твёрдых пород, минералов и металлов. Их объединяет малое количество или вовсе отсутствие спутников и колец (как у Сатурна). На поверхности каменных планет имеются вулканы, впадины и кратеры, образовавшиеся в результате падения других космических тел.
Но если сравнивать их размеры и располагать по возрастанию, то список будет выглядеть так:
Краткие сведения о планетах-гигантах
Планеты-гиганты находятся за астероидным поясом и поэтому их ещё называют внешними. Состоят они из очень лёгких газов – водорода и гелия. К ним относятся:
Но если составлять список по размерам планет в Солнечной системе по возрастанию, то порядок меняется:
Небольшая информация о планетах
В современном научном понимании под планетой подразумевается небесное тело, которое вращается вокруг Солнца и обладает достаточной массой для собственной гравитации. Таким образом, в нашей системе 8 планет, и, что немаловажно, эти тела не похожи друг на друга: у каждого есть свои уникальные отличия, как во внешнем виде, так и в самих составляющих планеты.
– это самая близкая к Солнцу планета и самая маленькая среди остальных. Она весит в 20 раз меньше Земли! Но, несмотря на это, у неё достаточно большая плотность, что позволяет сделать вывод о том, что в её недрах находится много металлов. Из-за сильной близости к Солнцу, Меркурий подвержен резким температурным перепадам: ночью - сильный холод, днём температура резко повышается.
– это следующая близкая к Солнцу планета, во многом схожая с Землёй. Она обладает более мощной атмосферой, чем Земля, и считается очень жаркой планетой (температура на ней выше 500 С).
– это уникальная планета за счёт своей гидросферы, а наличие на ней жизни привело к появлению в её атмосфере кислорода. Большая часть поверхности покрыта водой, а остальная часть занята материками. Уникальной особенностью являются и тектонические плиты, которые двигаются, хотя и очень медленно, что приводит к изменению ландшафта. У Земли есть один спутник – Луна.
– ещё известен под именем «Красной планеты». Свой огненно-красный цвет получает из-за большого количества оксидов железа. Марс обладает очень разрежённой атмосферой и гораздо меньшим атмосферным давлением, в сравнении с земным. Спутников у Марса два – Деймос и Фобос.
– это настоящий гигант среди планет Солнечной системы. Его вес больше в 2,5 раза веса всех вместе взятых планет. Поверхность планеты состоит из гелия и водорода и во многом схожа с солнечной. Поэтому, неудивительно, что на этой планете отсутствует жизнь – нет воды и твёрдой поверхности. Зато у Юпитера имеется большое число спутников: на данный момент известно 67.
– эта планета знаменита наличием колец, состоящих изо льда и пыли, вращающихся вокруг планеты. Своей атмосферой он напоминает юпитерианскую, а по размерам немного меньше этой гигантской планеты. По количеству спутников Сатурн тоже немного отстаёт – их у него известно 62. Самый большой спутник – Титан, имеет большие размеры, чем Меркурий.
– самая лёгкая планета среди внешних. Его атмосфера – самая холодная во всей системе (минус 224 градуса), имеется магнитосфера и 27 спутников. Уран состоит из водорода и гелия, также отмечено присутствие аммиачного льда и метана. Из-за того, что Уран имеет большую наклонность оси, создаётся впечатление, что планета катится, а не вращается.
– несмотря на меньшие размеры, чем у , он тяжелее его и превосходит массу Земли. Это единственная планета, которая была найдена путём математических вычислений, а не благодаря астрономическим наблюдениям. На этой планете были зафиксированы самые сильные ветра в Солнечной системе. У Нептуна 14 спутников, один из которых – Тритон – единственный вращающийся в обратную сторону.
Представить все масштабы Солнечной системы в пределах изученных планет очень сложно. Людям кажется, что Земля – это огромная планета, и, в сравнении с другими небесными телами, так и есть. Но если рядом с ней поставить планеты-гиганты, то Земля уже принимает крошечные размеры. Конечно, рядом с Солнцем все небесные тела кажутся маленькими, поэтому представить все планеты в их полном масштабе – трудная задача.
Самой известной классификацией планет считается их удалённость от Солнца. Но также правильным будет перечисление, учитывающее размеры планет Солнечной системы по возрастанию. Список будет представлен следующим образом:
Как видно, порядок не сильно изменился: на первых строчках внутренние планеты, и первое место занимает Меркурий, а на остальных позициях - внешние планеты. На самом деле, совсем не важно, в каком порядке располагаются планеты, от этого они не станут менее загадочными и красивыми.
