Kõigist kohtadest, mida oleme kunagi universumis vaadanud, on ainult Maa meile tõestanud elu olemasolu. Aga miks? Kuna elu on haruldane ja see nõuab meilt püsimiseks kõiki tingimusi, mis meil Maa peal on? Või kuna elu on üldlevinud, kuid leidsime selle siit, kuna see oli selle leidmiseks kõige lihtsam koht?
Kuna kõik Maal on korraldatud nii nagu see on, oleme harjunud uskuma, et kui meil oleks planeet ja täht, millel oleksid Maa ja Päikesega samad omadused - sama vanusega, samade orbitaalkauguste, suuruse ja massiga, samad materjalid, siis saaksime jälle elu. Samuti eeldame, et muud kombinatsioonid on vähem tõenäolised. Kuid kõik meie eeldused võivad olla valed. Maa võib olla sama haruldane kui elu.
NASA teatas 2015. aastal Kepler-452b avastamisest ja nimetas seda “kõige Maa-sarnasemaks eksoplaneediks”, mis eales avastatud. Muidugi oli tal Maaga palju sarnasusi ja tema tähel oli palju sarnasusi Päikesega:
- Selle kodutäht on temperatuuri, massi ja suuruse poolest Päikesega väga sarnane: see on G2-täht, umbes sama heleduse ja üldise elueaga.
- See pöörleb peaaegu samal kaugusel ja umbes sama aja jooksul kui meie Päikese ümber olev planeet: 385 päeva 365 asemel.
- Täht, mille ümber ta keerleb, pole palju arenenud kui meie Päike: see on 1,5 miljardit aastat vanem, mis tähendab, et ta on energeetiliselt 20% võimsam ja 10% külmem.
Reklaamvideo:
- Planeet ise pole palju suurem kui meie Maa ja selle raadius on 60% suurem.
Ja kuigi need tingimused võivad teile tunduda "sarnased maisega", pole avastatud maailmal muidugi Maaga mingit pistmist.
Meie päikesesüsteemis on Maa ja Veenuse erinevus väike: raadiusega umbes 5%. Võrdluseks - Maa ja Uraani või Neptuuni erinevus on tohutu: need maailmad on raadiusega Maa neli korda suuremad. Seetõttu ei pruugi 60% võrra rohkem selline liialdus tunduda, kuid on suur tõenäosus, et leiame õhukese atmosfääriga tahke planeedi, millel on gaasihiigli omadused: suur kesta kergeid atmosfäärigaase. Tegelikult on väga kitsas aken, mida tuleks planeedi suuruse osas pidada "maapealseks", ja maapealsest suurusest rohkem kui 10-20% kõrvalekalle oleks liiga suur.
Siiski on põhjust arvata, et maapealsed planeedid on üsna tavalised. Uusimad Kepleri teleskoobi tulemused näitavad, et Linnutee kettal on vähemalt 17 miljardit Maa suurust planeeti ja vähemalt paaril protsendil tähtedest on läheduses vähemalt üks Maa-sarnane maailm. Ehkki meie lõppeesmärk on muidugi leida arenenud bioloogilise eluga maailm - eelistatult maailm, kus on elu Kambriumi plahvatuse ajal -, naasevad meie mõtted alati Maa kaksikute juurde. Kuid selline topelt, isegi kui see on olemas, ei pruugi olla parim koht otsimiseks.
Meie päike on 4,6 miljardit aastat vana G-klassi täht. Kuigi me arvame, et see on üks levinumaid, ei ole see: meie täht on massiivsem kui 95% kõigist tähtedest. M pöialpoissi, väikesed punased tähed, on universumis kõige tavalisem tähetüüp: kolmveerand kõigist tähtedest on M kääbused. Meie planeedi ookeanid keedetakse miljardi aasta pärast, kuid M-tähed põlevad stabiilse temperatuuriga kümneid triljoneid aastaid.
"Kepler" leidis nende M-tähtede lähedalt palju maapealseid planeete, mis asusid vedelas olekus nende pinnale sobivates kohtades ja mille mass oli maapealse määratluse jaoks üsna sobiv. Ja kuigi M-tähed kiirgavad tõenäolisemalt rakette ja planeedid peaksid olema neile lähemal, pakuvad nad planeetidele ka stabiilsemat keskkonda, kus on vähem ultraviolettkiirgust ja suurem kaitse planeetidevahelise ja tähtedevahelise ruumi vägivaldsete ilmingute eest. Ka nende tähtede loodejõud on tugevamad ja nende lühenenud orbitaalperioodid pakuvad neile lihtsat viisi suure magnetvälja tekitamiseks, võimalusel kaitstes rakettide eest.
Need süsteemid on üsna tavalised, kuid Maa kaksiksüsteemid mitte. Mida on meil vaja tõelise "topelt" jaoks? Esiteks vajame sellist tähte nagu Päike. See tähendab, et täht ei peaks olema mitte ainult sama temperatuuri ja spektritüübi, vaid ka umbes sama vanusega. Elul on vaja aega, et areneda ja areneda millekski huvitavaks, mis tähendab, et vajame tähesüsteemi, mis on mitu miljardit aastat vana. Kuid me ei saa liiga kaua oodata, sest tähtede vananedes kasvab tuuma piirkond, mis ühendab vesinikku heeliumiga, väljundvõimsus suureneb (ja koos sellega heledus ja temperatuur). Lõpuks muutuvad kunagi elamiskõlblikud planeedid (nagu Maa) liiga kuumaks, keetes vett ja takistades elu arengut.
Ütleme, et meil on 1–2 miljardi aasta pikkune aken, mis moodustab umbes 10% tähe elust. Meie galaktikas on umbes 200–400 miljardit tähte ja umbes 7,6% neist on G-klassi tähed, nagu meie Päike. Ehkki meie Päike on täpsemalt klassifitseeritud G2V-täheks, järeldub siiski, et umbes 10% kõigist G-klassi tähtedest on sama tüüpi kui meie Päike. Ülaosas on 400 miljardit tähte, neist 7,6% on G-klass, millest 10% on Päikesega samas alaklassis, millest 10% on huvitava elu jaoks õige vanus. Need on 300 miljonit tähte. Kuid isegi siis pole kõigil neil piisavalt maise maailma loomiseks piisavalt raskeid elemente.
Üleval on näha Päikese spekter. Teisisõnu, jooned, mida näete, tähistavad mitmesuguseid aatomeid ja nende suhteid. Neid on Päikesel palju ja neil on väga konkreetsed suhted. Indikaator, mis ei ole vesinik ega heelium, vaid sünteesib Päikeses leiduvaid materjale, nimetavad astronoomid metalliliseks. Kui tahame maapealset planeeti, on vaja päikesesarnaseid metalle sisaldavaid tähti. See pole nii hull; kuni 25% tähtedest, mis moodustusid samal ajal meie Päikesega, olid I elanikkonna vahepealsed tähed ja paljudel neist (võib-olla umbes 15%) on sama metallilisus kui meie Päikesel.
Selgub, et meie galaktikas on 11 miljonit tähte nagu meie oma, sama raskete elementide indeksiga. Kui paljudel neist 11 miljonist "kaksiklasest" on Maa kaksikud nende asustamistsoonides?
Peame moodustama paraja suurusega kindla planeedi, milles on piisavalt elemente, parajas koguses vett ja õiges kohas, et seda saaks pidada Maa kaksikuks. Kõik need probleemid on omavahel seotud. Võiks arvata, et kui kesktähel oleks õige elementide arvukus, siis peaksid saadud planeetidel olema raadiuse suhtega samad tihedused kui meie päikesesüsteemis. Kuid kui teie planeedil on 20% rohkem raadiust kui Maal, saate kindlasti kergete gaaside - vesiniku ja heeliumi - ümbrise, mis kaitseb teie planeeti, isegi kui asute Päikesesüsteemi sisemises osas.
Maa, mis on Maast 60% suurem, on oma massist viis korda suurem, mis on liiga palju, et olla õhukese atmosfääriga tahke planeet. Kui sirvime kõiki hinnanguid uuesti, saame neljakümne kuni saja tuhande maapealse planeedi, mille maapealsed orbiidid on Päikesetüüpi tähtede ümber. 400 miljardi tähega koefitsiendid on äärmiselt õhukesed.
Ja pidage meeles, et selliste planeetide leidmise tegelik eesmärk on leida maailmad, mis toetaksid Maa-sugust elu. Ja kui see on eesmärk, siis ärge otsige Maa "topelt"; parem on otsida väiksemaid planeete M-klassi tähtede lähedalt. Parem on otsida maismaailma potentsiaalselt asustatavatest tsoonidest tähtede lähedal. Seal on veel palju võimalusi.
ILYA KHEL
