McGoris #14 - Planety, na których potencjalnie może istnieć życie.

Na jakich, które są odkryte do tej pory, może istnieć życie i są podobne do naszej Ziemi? Takie planety są rzadko odkrywane, ze względu na rozmiar (łatwiej jest znaleźć gazowe olbrzymy. Na sporą ilość odkrytych dotąd planet (pewnie nawet ponad 2000) są tylko nie które, uznane za podobne do Ziemi.

1. Wstęp

Na początek krótki wstęp. Jaka planeta może być potencjalnie zdatna do życia? Musi spełnić kilka warunków:

- Musi znajdować się w tzw. ekosferze, czyli planeta musi być w takiej odległości od gwiazdy, żeby temperatura i ciśnienie, które na niej panuje pozwalała na utrzymanie się wody w stanie ciekłym.

Jak wiadomo odległość jaka musi być zachowana, zależy od rozmiaru gwiazdy oraz typu widmowego. Dla większych i gorętszych gwiazd jest ona większa, niż dla mniejszych i chłodniejszych gwiazd.


2. Planety potencjalnie zdatne do życia

 Kepler-22b

Planeta pozasłoneczna, odkryta przez teleskop Keplera metodą tranzytową. Została odkryta w 2009 roku gdy zaobserwowano jej pierwszy tranzyt na tle gwiazdy i jest to jedna z pierwszych odkrytych planet, która znajduje się w ekosferze.

Jej centralna gwiazda ma typ widmowy G, czyli taki, jakie ma nasze Słońce. Pod względem masy i promienia, jest tylko niewiele mniejsza od naszej gwiazdy. Układ jest odległy o 620 lat świetlnych od nas i leży w konstelacji Łabędzia.

Jeśli chodzi o podobieństwo do Ziemi, jest to kwestia akademicka. Jedynie co ją cechuję to to, że znajduje się w ekosferze. Jej masa ani gęstość nie są znane, przez co ciężko jest powiedzieć czy przypomina ona skalistą Ziemię, planetę oceaniczną, czy jakiegoś niewielkiego gazowego olbrzyma.

Planeta krąży po orbicie o promieniu o 15% mniejszym niż Ziemia, ale jej gwiazda emituje o 25% mniej światła niż Słońce. Nie wiadomo jeszcze, czy planeta posiada atmosferę.

Kepler-186f

Układ planetarny został odkryty w 2014 roku przez teleskop Keplera w konstelacji Łabędzia metodą tranzytową (przejście planety na tle gwiazdy). W czasie odkrycia była uznawana za planetę najbardziej "podobną do Ziemi". Jest odległy o ok. 493 lata świetlne od nas.

Wizja artystyczna planety Kepler 186f - Źródło: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Jej promień wynosi ok. 1,1x promienia Ziemi i krąży w ekosferze swojej gwiazdy - czerwonego karła, chłodniejszego od naszego Słońca o nazwie Kepler-186.

Układ posiada aż 5 planet, z czego 4 z nich (b,c,d,e) są zbyt blisko gwiazdy i jest tam zbyt gorąco by utrzymać życie jakie znamy i wodę w stanie ciekłym.

Jak widać ekosfera tej gwiazdy znajduje się bliżej niż ekosfera Ziemi. Źródło: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Jej gwiazda macierzysta ma masę ok. 0,47x masy Słońca i jest chłodniejsza i mniej jasna od Słońca. Planeta Kepler-186f krąży po orbicie trzykrotnie mniejszej niż Ziemia wokół Słońca i okrąża ją w ciągu 130 ziemskich dni.

Istnienie tej planety i jej podobieństwo do Ziemi jest dość kwestionowane. Nieznana jest masa planety, może ona wahać się od 0,30x masy Ziemi (ciało lodowe) do aż 3,7x masy Ziemi (ciało żelazne).

Ze względu na słabiej oświetloną planetę przez gwiazdę jej podobieństwo do Ziemi jest takie średnie (według indeksu ESI - 0,64). Zbliżona jest też do Marsa.

Kolejnym problemem jest brak wiedzy na temat jej obrotu wokół własnej osi. Jest dość blisko swojej gwiazdy, przez co może dojść do obrotu synchronicznego z nią podobnie jak Księżyc z Ziemią. Może być tak, że jedna strona jest cały czas oświetlona, a po drugiej istnieje wieczna ciemność.

Gliese 581 g

Układ został odkryty przez WM Keck Observatory na Hawajach w gwiazdozbiorze Wagi metodą prędkości radialnych i zaczęto ją obserwować już 15 lat temu. Gliese 581g jest czwartą planetą od swojej gwiazdy i znajduje się w ekosferze.

Niestety dalsze obserwacje tej planety dowiodły, że planeta nie istnieje :(

Planeta miała okrążać czerwonego karła w niewielkiej odległości - 21 milionów kilometrów. Niestety i tak i tak średnia temperatura tej planety mieściłaby się w przedziale od -31 °C do -12 °C, gdyż gwiazda świeci kilka razy słabiej niż nasze Słońce.

Artystyczna wizja planety Gliese 581g - Źródło: joemonster.org

Według indeksu ESI posiadałaby współczynnik 0,92 na skali podobieństwa do Ziemi, co czyniłoby ją planetą bardzo podobną do Ziemi. Z uwagi na bliskość swojej gwiazdy mogłaby być w obrocie synchronicznym z nią, co sprawiałoby, że tylko jedna strona planety byłaby oświetlona, druga natomiast pozostałaby w wiecznym mroku.

Jej masa wynosi ok. 3-4x masy Ziemi co znaczy, że jest to planeta skalista i posiada odpowiednią grawitację, by utrzymać dość grubą atmosferę. Niestety potwierdzone jest to, że planeta nie istnieje

HD 85512 b

Jest to planeta pozasłoneczna, która krąży wokół pomarańczowego karła (typ widmowy K) Gliese 370 w gwiazdozbiorze Żagla (z Polski niewidoczny). Została odkryta w 2011 w ramach projektu HARPS metodą prędkości radialnych.

Jest to planeta typu superziemia o masie 3,6x ± 0,5 masy Ziemi. Planeta znajduje się w odległości ok. 36 lat świetlnych od Ziemi (na skalę kosmiczną nawet dość blisko).

Jej okres obiegu wynosi ok. 58 dni i szacuje się, że średnia temperatura na jej powierzchni wynosi ok. 298K, czyli ok. 25°C. Jeśli na planecie występuje atmosfera - ze względu na rozmiar planety musiała by być podobna do ziemskiej. Jej albedo (zdolność odbijania światła) wynosi ok. 0,48 (dla Ziemi - 0,3)

Artystyczna wizja planety HD 85512b - źródło: ESO/M. Kornmesser

Jest to jedna z najlepszych kandydatek na planetę, gdzie mogło rozwinąć się życie.

Kepler-438 b

Potwierdzona i skatalogowana dzięki teleskopowi Kepler odkryta metodą tranzytową. Układ planetarny znajduje się w konstelacji Lutni i znajduje się w odległości  ok. 470 lat świetlnych od nas. NASA potwierdziła jej istnienie 6 czerwca 2015 roku.

Jej rodzima gwiazda to czerwony karzeł o masię ok. 0,54x masy Słońca i promieniowi ok. 0,52x promienia Słońca. Czyli jest prawie o połowę mniejszy od naszego Słońca.

Planeta ma wielkość ok. 1,12x promienia Ziemi.

Pod względem chemicznym i fizycznym jest bardzo podobna do Ziemi - jej indeks ESI wynosi aż 0,88, co daje świetny wynik. Średnia temperatura na niej wynosi ok. 3°C. Rok na tej planecie trwa ok. 35 ziemskich dni i jej orbita jest dwukrotnie mniejsza niż orbita Merkurego.

Jedynym minusem jest to, że planeta jest narażona na spore rozbłyski emitowane przez gwiazdę, co może wpłynąć na rozwinięcie się tamtejszego życia.

Gliese 667 Cc

Planeta pozasłoneczna która jest bardzo ciekawa, gdyż jest to układ potrójny gwiazd Gliese 667. To znaczy, że na niebie zobaczymy aż trzy słońca! Planeta Gliese 667 Cc krąży wokół czerwonego karła Gliese 667 C i znajduje się oczywiście w jej ekosferze. Potwierdzono istnienie jeszcze jednej planety, krążącej dookoła tego czerwonego karła - Gliese 667 Cb.

Masa tej planety wynosi ok. 3,8x masy Ziemi i należy to tzw. ciepłej superziemi. Planeta krąży bardzo blisko swojej gwiazdy, w odległości ok. 0,12 j.a. co jest to mniej niż odległość Merkurego od Słońca. Ze względu że gwiazda to czerwony karzeł, na planetę dociera tylko 90% światła tego, co na Ziemi. Planeta okrąża gwiazdę w ciągu ok. 28 dni.

Wizja artysty powierzchni planety, trochę przypomina Tatooine z gwiezdnych wojen :D Źródło: ESO/L. Calçada

I ten widok trzech słońc.

Wskaźnik podobieństwa do Ziemi, czyli ESI, wynosi ok. 0,84, co czyni ją jedną z najbardziej ziemiopodobnych planet.

Kepler-452 b

Jest to najświeższa, jedna z najbardziej ziemio-podobnych planet dotychczas odkrytych. Odkryto ją oczywiście dzięki teleskopowi Keplera i metody tranzytu i leży w gwiazdozbiorze Łabędzia. Potwierdzono i skatalogowano ją 23 lipca 2015 roku. 

Jej centralna gwiazda to gwiazda o typie widmowym G2V, czyli takie, jakie ma nasze Słońce. Gwiazda ma taką samą temperaturę, średnicę o 10% większą i jest o 20% jaśniejsza od naszego Słońca. Gwiazda jest troszeczkę starsza od naszej gwiazdy, o 1,5 mld lat. Jest dość daleko, bo 1400 lat świetlnych od nas.

Planeta okrąża swoją gwiazdę w 385 ziemskich dni i jest tylko o 5% dalej niż Ziemia od Słońca. Planeta ma ok. 5x masywniejsza od Ziemi i jej promień to 1,63x promienia Ziemi. Ciążenie na tej planecie powinno być o ok. 2x większe niż na Ziemi. Czyli jak na Ziemi ważysz np. 60 kg, to na Kepler-452b będziesz ważyć 120 kg.

Wizja artystyczna planety Kepler-452b - Źródło: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

W komentarzach zadawajcie pytania, poprawcie, jakbym miał jakiś błąd. Udostępniajcie i lajkujcie.

Zapraszam także do polubienia strony na Facebooku: facebook.com/mcastronomia