Экзопланеты и поиски внеземной жизни

О космосе можно говорить вечно, недаром он пленял собой умы людей еще многие тысячи лет назад.

В данной статье я расскажу о современных исследованиях космического пространства, а именно о поиске экзопланет и внеземной жизни за пределами Солнечной системы.

Для начала, давайте узнаем, что такое экзопланета?

Приставка «ЭКЗО» означает «ВНЕ», следовательно, экзопланета – это планета, находящаяся за пределами Солнечной системы. Есть и другое определение данного термина. Экзопланета – это планета, вращающаяся не вокруг Солнца.

Мы узнали, что такое экзопланета, а теперь давай разберемся, как их обнаружить.

Существует множество способов (методов) это сделать, но в данной статье рассмотрим наиболее известные и интересные, а именно:

• Астрометрия – метод точного измерения положения звезды на небе и изменения ее положения в пространство со временем. Если вокруг звезды вращается планета, то наблюдая ее движение по ночному небу, мы можем отслеживать небольшие периодические колебания из стороны в сторону. Их наличие указывает, что вокруг звезды вращается экзопланета. По амплитуде колебаний можно определить, насколько планета массивна.
• Транзитный метод – метод поиска экзопланет, основанный на обнаружении падения светимости звезды во время прохождения планеты перед её диском. Этот фотометрический метод позволяет определить радиус планеты.
• Допплеровская спектроскопия (метод радиальных скоростей или лучевых скоростей) – это метод наблюдения за спектром света звезды при движении ее вокруг центра масс всей планетарной системы (барицентром). При удалении звезды от нас ее спектр смещается в красную сторону, а когда она приближается к Земле – в синюю. Зная массу звезды и интенсивность смещений, можно делать выводы о массе самой экзопланеты.
• Гравитационное микролинзирование – метод, при котором гравитационное поле одной звезды выполняет роль линзы, усиливая свет другой звезды, расположенной далеко на заднем плане. Планеты, обращающиеся вокруг звезды, выполняющей функцию микролинзы, могут вызывать различимые нарушения в периодичности усиленного гравитацией сигнала.
• Метод прямого наблюдения — метод получения прямых изображений экзопланет посредством изолирования экзопланет от света их звезды. С помощью метода получено изображение четырёх планет системы HR 8799.

У многих читателей наверняка возникнет справедливый вопрос о том, зачем нужны поиски экзопланет и внеземной жизни?

В последние годы многие ученые все чаще говорят о том, что рано или поздно существование человека будет поставлено под сомнение. По крайней мере, на планете Земля…

Стивен Хокинг выдвинул идею поиска «запасного дома» для сохранения человеческой цивилизации. Он считает, что если произойдет катастрофа на одной из заселенных человеком планет, то оставшаяся часть человечества сможет продолжить свое существование и развитие на других планетах.

Для нашей науки, обнаружение первых экзопланет дало возможность взглянуть на эволюцию планетных систем со стороны и построить общую теорию происхождения и эволюции планетных систем у звезд различных классов. Данный вопрос становится еще интереснее в связи с тем, что первые же обнаруженные планетные системы у других звезд показали сильное отличие по своей структуре от Солнечной системы.

Кроме того, то обстоятельство, что Солнечная система не уникальна наводит на мысль о том, что, возможно, и наша цивилизация не является уникальным явлением во Вселенной. Поэтому, изучение экзопланет представляет еще интерес с точки зрения поиска внеземных цивилизаций. Так, космический телескоп «Kepler» нацелен на поиск планет земного типа в так называемой зоне «Златовласки» (зоне обитаемости) в ближайших к нам окрестностях Млечного пути.

Полученные в процессе поиска экзопланет и внеземной жизни знания, помогают нам узнать о принципах формирования и развития планетных систем, а также предоставляют важные подсказки к пониманию того, может ли где-то еще во Вселенной существовать жизнь.

Изучая закономерности развития планетных систем, ученые получили возможность делать прогнозы о развитии нашей Солнечной системы, а также рассуждать о теориях появления жизни на Земле и перспективах ее развития.

Сейчас ведутся активные исследования экзопланет в системе Альфа Центавра. Астрономы всего мира пытаются дать ответ на вопрос, сможет ли когда-то человек вступить на поверхность одной из этих внесолнечных планет. Но, к сожалению, на данный момент ни один из существующих приборов не приспособлен для подобных экспериментов.

На сегодняшний день нам знакома лишь одна форма жизни – земная (углеродная), что лишает нас возможности масштабного исследования других форм жизни в космосе, ведь мы ничего о них не знаем: от условий для жизнедеятельности до механического воспроизведения.

Это – проблема для поиска жизни во Вселенной. Однако на основе единственно известной нам углеродной формы жизни мы должны вывести базовые принципы, касающиеся также потенциальной неземной жизни. Здесь стоит быть осторожным, чтобы не попасть в ловушку антропоморфного образа мышления (склонность считать, что внеземные формы жизни должны быть похожи на нашу).

Я надеюсь, что со временем, человечество расширит свои знания в вопросах поиска экзопланет и внеземной жизни, что приведен к великим научным открытиям.

В завершение статья предлагаю вашему вниманию последние достижениями человечества в области поиска экзопланет и внеземной жизни.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» – орбитальная инфракрасная обсерватория. Это самый крупный телескоп с самым большим зеркалом. Он был запущен в космос 25.12.2021 для поиска экзопланет, а 12.07.2022 состоялся выпуск первых полноцветных изображений и спектроскопических данных скопление галактик, получен снимок ранней Вселенной с самым высоким разрешением в истории.

В рамках научно-исследовательского и инженерного проекта программы Breakthrough Initiatives по разработке концепции флота межзвёздных космических зондов, использующих световой парус, под названием StarChip, планируется отправка космических аппаратов к звёздной системе Альфы Центавра, удаленной на 4,37 световых лет от Земли. Целью проекта является изучение космоса, а также исследование Солнечной системы и защита от астероидов.

По состоянию на март 2022 года, найдены достоверные аналоги Земли у красных карликов: TOI-700 d, K2-72 e, Kepler-1649 c. В этом же году были найдены TOI-175 f и GJ 3192A d – близкие суперземли (массой менее 3 земных), наиболее землеподобные планеты из числа найденных методом лучевых скоростей.

Автор: ученик 8 класса «А» Рубцов М.А.

Руководитель: Кузнецова И.В.

Список литературы

1. Асфог Э. Когда у Земли было две Луны: Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба. Пер. с англ. – М.: Альптн нон-фикшин, 2021. – 474 с.
2. Мурачёв А.С. Загадки космоса: планеты и экзопланеты. – М.: Издательство АСТ, 2020. – 333 с.
3. Перельман Я.И. Занимательная астрономия. – М.: Эксмо, 2021. – 320 с.

Интернет-ресурс

1. Обучение по теме: Для чего ищут экзопланеты [Электронный ресурс] / linguist-school.ru. – Режим доступа: https://linguist-school.ru/articles/dlya-chego-ischut-ekzoplanety.html
2. TESS Mission’s First Earth-size World in Star’s Habitable-zone [Электронный ресурс] / NASA Goddard. – Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=bytHWjAeX0w
3. Detecting exoplanets with the transit method [Электронный ресурс] / ESA Science @ Technology. – Режим доступа: https://www.youtube.com/@esasciencetechnology7038
4. How to Detect EXOPLANETS — The Transit Method [Электронный ресурс] / The Science Biome. – Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=vka0W8tn4EU
5. Список потенциально жизнепригодных экзопланет [Электронный ресурс] / Википедия. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki
6. Жизнь в далекой галактике: что такое экзопланеты и почему их ищут

[Электронный ресурс] / Мария Иванова. – Режим доступа: https://news.rambler.ru/tech/49611110/?utm_content=news_media&utm_medium=read_more&utm_source=copylink

7. Внеземная жизнь и разум во Вселенной [Электронный ресурс] / Влад Шляховой. – Режим доступа: https://ratenger.com/science/kosmos/poiski-vnezemnoy-zhizni-i-razuma-vo-vselennoy