Tuhandeid aastaid on inimkond uudishimulik tähtede vastu meie öises taevas. Planeetid, tähed … võib-olla isegi aruka eluga on meie ümber. Ja alles viimase 25 aasta jooksul on meil olnud võimalus kindlalt teada vastust sellele küsimusele, kui nägime oma silmaga esimest maailma väljaspool oma päikesesüsteemi. Teleskoopide arenedes andis inimlik leidlikkus meile uued meetodid Universumi uurimiseks - nende hulgas on kuulsaim tähe nõrga vingerdamise vaatlus ja hiljem ka planeeditransiidi meetod. Avastatud eksoplaneetide arv kasvab hüppeliselt.
Esimesena ilmusid välja planeedid, mida oli kõige lihtsam leida - massiivsed hiiglased liiga lähedal oma vanematähtedele. Neile järgnesid vähem massiivsed ja kaugemad tähed. Praeguseks on Kepleri teleskoop avastanud juba tuhandeid kindlaid maailmu, millest 21 sarnanevad Maaga ja neis saab elada.
Idee, et Maa oli haruldane ja ainulaadne - tahke planeet koos elu koostisosadega, mis paiknes päikesest õiges kauguses, võimaldamaks vedelal veel eksisteerida, on viimase kahe aastakümne jooksul kiiresti toetuse kaotanud. Ja selle protsessi kulminatsioon juhtus üsna hiljuti, 24. augustil 2016, kui Euroopa Lõuna-vaatluskeskuse teadlased teatasid tahke planeedi avastamisest massiga 1,3 Maad, mis tiirlevad meile lähima tähe ümber: Alfa Centauri. See maailm pöörleb vanematähe ümber 11 päevaga, kuid tähel endal on ainult 12% Päikese massist ja ta paistab ainult 0,17% Päikese heledusest. Jah, punane kääbus ja kivine planeet on kokku tulnud ja need võisid selle maailma potentsiaalselt elamiskõlblikuks muuta. Kuid kõige naljakam pole see, et märkimisväärsel protsendil tähtedest võivad olla maapealsed planeedid lähedal, vaid seeet neid on peaaegu kõigil. Võib olla.
Ainult mõõdetud orbiidiparameetrite ja teadaolevate füüsikaseaduste põhjal oleme ammutanud tohutult palju teadmisi. See planeet on peaaegu kindlasti oma tähe jaoks korralikult lukustatud, see tähendab, et ta on alati tähega silmitsi ühe poolkeraga, nagu Kuu, mis ei pöördu kunagi oma "pimeda küljega" Maa poole. Täht ise ajab aktiivselt ja sageli välja signaalrakette. Päikese poole suunatud planeedi jaoks tähendab see katastroofi, kuid mitte pimedat. Ja "aastaajad" määratakse orbiidi elliptilisuse, mitte telje kalde järgi. Kuid see on väga vähe teavet, mida meil õnnestus saada, ja kui tahame planeedi kohta rohkem teada saada, peame oma tehnoloogiaid täiustama.
Näiteks peame välja selgitama, kas planeedi atmosfääris on hapnikku. Või veeaur. Või süsinikurikkad allkirjad nagu metaan ja süsinikdioksiid. Aga pilved? Kas need on õhukesed või paksud või üldse mitte? Millest need on tehtud? Kas nad on pimedad või peegeldavad valgust? Kas atmosfäär võib soojuse üle kanda planeedi pimedale küljele või on öine külg igavesti külmunud?
Kui suudame oma eraldusvõimet paremaks muuta ja otsese pildistamise planeedil spektroskoopiat teha, saab neile küsimustele vastata ilma, et peaksime kunagi oma planeedilt lahkuma. Selleks on vaja ülisuurt maapealset teleskoopi või teleskoopide võrku. Praegu ehitatavad 30-meetrised teleskoobid on selles suunas suur samm, kuid punaste kääbuste lähedal olevate planeetide juurde jõudmiseks on vaja veelgi rohkem: vaja on tohutuid teleskoope läbimõõduga 100 või isegi 200 meetrit.
Planeedi pinna koostis on hoopis teine asi. Kui pilved on läbipaistvad ja orbiit on elliptiline, peab Proxima 11-aastase b aasta jooksul suve (kui maailm on tähele kõige lähemal) ja talve (kui see on kõige kaugem) ja hooaja vahel „hooajaline” erinevus. Kuna maailm on lukus ja ei pöörle (nagu enamus potentsiaalselt elamiskõlblikel maaplaneetidel punaste kääbuste lähedal), on seal kolm kliimavööndit: kõrvetav ja praetud mööda tähte vaatavat poolkera; külmunud, jääkülm mööda poolkera ja parasvöötme keskel. Planeetil võivad olla mandrid ja ookeanid, samuti võib öösel olla hiiglaslik jääkate. Või võib toimuda soojusülekanne atmosfääri planeedilt ja efektiivne peegelduvus, siis on kogu planeedil sama temperatuur. Näide sündmuste sellisest arengust on Veenus.
Reklaamvideo:
Kui suudame tähe orbiidil erinevatel aegadel otseseid vaatlusi planeedi kiiratava - nii nähtava kui infrapunase kiirguse osas - saada vastused kõigile ülaltoodud küsimustele. Selles aitaksid meid hiiglaslikud teleskoobid, millel on suur valgust koguv jõud ja võime fikseerida tähe valguses, eelistatavalt kosmosest. Kavandatav kosmoseteleskoop LUVOIR koos kaasas oleva vihmavarjuga saaks sellega hakkama. Plaani kohaselt on see 12-meetrine teleskoop (25 korda kiirem kui Hubble'i teleskoop), mis on varustatud koroonlõikega. Sellest veidi eemal lendab vihmavari, mis blokeerib tähe valguse ja laseb planeedi valguse sisse. Kuigi LUVOIR saab valmis alles 2030. aastatel, võiks vihmavarju ehitada järgmise viie aasta jooksul, mis võimaldab meil Proxima b visualiseerida juba olemasolevate meetoditega.
Millist kiirgust planeet kiirgab? Lisaks peegeldunud päikesekiirguse, kosmiliste kiirte ja planeedi enda infrapunasoojuse signaalidele võiks mis veel olla? Näiteks tehissignaalid raadios või muudel elektromagnetlainepikkustel? Kui neid signaale saadab intelligentne elu, on aeg minna ja see üles leida. See on väljakutse SETI-le, kes on juba planeedist tõsiselt huvitatud. Peaksime sellele ka tõsiselt mõtlema, kuna meie raadioülekanded kosmosesse on viimase 20 aasta jooksul vähenenud, kuid elektromagnetilised signaalid jäävad alles. Võimalik, et kunstlike signaalide olemasolu kannustab meid planeedi ööküljelt kunstlikku valgustust otsima.
Sest meie kõige kallim unistus on leida elumärgid, eelistatavalt intelligentsed. Biosignatsioone võib olla mitmesugusel kujul: atmosfääris on lämmastiku-, hapniku- ja veeaur; tõendid geotransformatsiooni või kunstliku valgustuse kohta planeedi öisel küljel. Seda kõike on näha kosmosest. Ehkki me saame neid allkirju kaudselt uurida atmosfääri-, pinna- ja kiirgussignaalide kaudu, on parim viis planeeti uurida ise sinna rännates. 4,24 valgusaastat ei pruugi nii kaugel tunduda, kuid 0,006% valguskiirusega liikuv kosmoseaparaat Voyager 1 jõuab Proxima b-sse paljude tuhandete aastate pärast.
Kuid muud meetodid, kasutades kaasaegset tehnoloogiat, võimaldaksid meil kiiremini kohale jõuda. Breakthrough Starshoti projekt soovitab purjega varustatud kosmoseaparaadi kiirendamiseks kasutada kosmosepõhiseid lasereid. Nad võiksid selle kiirendada 20% -ni valguskiiruseks ja kogu teekond võtab aega umbes 21 aastat. Näiteks antiainet sisaldav uus kütuseallikas, nagu ulmelugudes, võib ühel päeval väga hästi reaalsuseks saada. Kui kiirendate oma teed pideva kiirendusega, võite jõuda täheni 12 aasta pärast.
Teisisõnu, võttes arvesse ennustatud tehnoloogilist arengut ja kui me ei riku füüsikaseadusi, võiksime järgmise kolmekümne kuni neljakümne aasta jooksul saata mehitamata kosmoseaparaadi lähimale Maa-sarnasele planeedile ja võib-olla ka robotid või inimesed. Aeg on minna ja kui see avastus ei sunni meid teist Maad otsima, siis pole midagi.
ILYA KHEL
