Im August 2016 Astronomen der europäischen Südsternwarte (ESO) bestätigte die Eröffnung землеподобной Planeten im System Proxima Centauri – der nächsten, zu unserem Sonnensystem. Darüber hinaus Wissenschaftler haben angekündigt, dass der Planet (Proxima b) liegt innerhalb der so genannten bewohnbaren Zone des Sterns. Seitdem mehrfache Studien haben versucht, zu ermitteln, wie hoch die Wahrscheinlichkeit Bewohnbarkeit Проксимы b.
Leider sind die meisten dieser Studien Sprach über die enttäuschenden Ergebnisse. Genauer gesagt, die Mehrheit der Forschung neigte dazu, dass der Stern-System ist sehr aktiv und ständig bombardiert die Oberfläche des Planeten heißen Ströme des kosmischen Plasmas, entkeimend alles auf Ihrer Oberfläche.
Allerdings in der aktuellen Studie, die ein Team von Wissenschaftlern Raumfahrtbehörde NASA untersucht verschiedene klimatische Szenarien, die könnten sprechen über die Möglichkeit der Verfügbarkeit von Wasser auf Проксиме b. Die Studie heißt «Bewohnten klimatische Szenarien für Проксимы b unter Berücksichtigung der dynamischen Ozean» und wurde vor kurzem veröffentlicht in der Fachzeitschrift Astrobiology.
Die Arbeit wurde unter der Leitung von Anthony D. Del Генио vom Institut für Weltraumforschung Goddard. An Ihr nahmen Wissenschaftler vom Goddard Space Flight Center (GSFC), der Columbia University sowie Unternehmen Trinnovim LLC – IT-Spezialisten, die beratend zur Seite GSFC.
Wie die Forscher, Planet Proxima b, drehbar um einen Stern der Klasse M (rote Zwerge), unterliegt ständiger Prüfung auf Festigkeit. Erstens, die sehr nahe Lage zu einem Stern, am wahrscheinlichsten, hat dazu geführt, dass die Treibhaus-Effekte auf Ihrer Oberfläche verliefen noch in einem frühen Stadium Ihrer Evolution. Darüber hinaus ist der Planet unterliegt intensiven Strahlung Strahlung (Röntgenstrahlen, sowie sehr starken UV-Strahlung) ausgesetzt und stellaren wind, dass, ist es sehr wahrscheinlich, führte zu einem katastrophalen Verlust Hauptteils Ihrer Atmosphäre und der Wasserreserven, falls vorhanden.
Aber zur gleichen Zeit, sagen die Wissenschaftler, die evolutionäre Geschichte Проксимы b uns nahezu unbekannt, deshalb ausschließen, die Wahrscheinlichkeit seiner Bewohnbarkeit wäre verfrüht.
«Das erste und wichtigste: wir wissen nicht, ob Проксимы b die Atmosphäre; wenn die Atmosphäre ist immer noch da, ob sich in Ihrem Wasser. Ohne diese Komponenten das Leben, das wir kennen, ist nicht möglich», sagt Anthony D. Del Генио.
«Wer weiß, vielleicht Proxima b zunächst ohne Atmosphäre gebildet. Und vielleicht mit der Atmosphäre, aber mit einem Mangel an Wasser. Und kann, es bildete sich ein erfülltes und Reiches Wasser der Atmosphäre. Eine sehr Dichte Atmosphäre. Antworten auf diese Fragen sind uns noch nicht bekannt».
«Zweitens, Proxima Centauri ist ein Stern der Klasse M, Red Dwarf. Sterne dieser Art viel kleiner und kälter als die Sterne, Klasse zu denen gehört unsere Sonne (gelber Zwerg), so dass die Planeten in solchen Systemen müssen sich sehr nah an Ihren Sternen zu erhalten genug Licht und Wärme für die Aufrechterhaltung der bewohnten Klima. Das Problem besteht darin, dass die Sterne der Klasse M sehr instabil. Sie sind sehr aktiv während Ihres gesamten Lebenszyklus».
«Drittens, in den frühen Momente der Evolution-Sterne-Klasse M — sehr hell und heiß. Dies kann eine schlechte Nachricht für die gleiche Проксимы b, die aus diesem Grund konnte das gesamte Wasser entzogen noch in einem frühen Stadium Ihrer Evolution noch bis zu dem Zeitpunkt, als auf ihm könnte Leben entstanden».
Die Aktivität der Sterne, vor allem, wenn es darum geht, über das System Проксимы Centauri, eine wichtige Rolle spielt, da sogar für die roten Zwerge, die es nach Meinung der Forscher, ist sehr hoch. Nur in den letzten Jahren auf dem Stern stellten die Forscher zwei sehr leistungsstarken Blitz. Die zweite war so stark, dass mit bloßem Auge sichtbar war. Dieses Ereignis hat Zweifel an der Möglichkeit der Existenz des Lebens auf dem Planeten, da unter normalen Umständen ein solcher Ausbruch würde zu einer Vernichtung seiner Atmosphäre und allem, was sich unter Ihr befindet.
Jedoch in einer neuen Studie legt nahe, dass es viele Varianten, bei denen Proxima b weiterhin könnte das Leben unterstützen. Darüber hinaus in der Frage der Bestimmung der Bewohnbarkeit dieser oder jener экзопалент bisher keine etablierten конретики. Hier sind sehr viele Unsicherheiten. So im Falle Проксимой b bei Wissenschaftlern bleibt eine fülle von Möglichkeiten für Minimum Annahmen.
Laut Del Генио unter diesen Annahmen, zum Beispiel, gibt es die Wahrscheinlichkeit, dass Proxima b bildete sich weiter von seinem Stern, und dann im Laufe der Zeit wanderte langsam in seinen heutigen Standort. In diesem Fall wird der Planet in seiner frühen Geschichte wurde nicht würden erhebliche Auswirkungen seitens Проксимы Centauri.
Bei einem anderen Szenario auf dem Planeten hätte ursprünglich über zehn mal mehr Wasserreserven, als es auf der Erde. In diesem Fall wird, selbst wenn Proxima Centauri испарила würde 90% dieser Reserven auf dem Planeten noch übrig wäre genug Wasser für das Vorhandensein eines ganzen Ozeans.
Darüber hinaus ist der Planet könnte zunächst eine Dichte Wasserstoff-Schicht, die mit der Zeit wäre weggetragen stellaren wind, infolgedessen entblößt «bewohnte Kern» seiner Atmosphäre.
«Wir wissen einfach nicht, wie da die Dinge wirklich sind», sagt Del Генио.
«Also, als eine bedingte Orientierungshilfe für zukünftige Beobachter nahmen wir ein Szenario, in dem der Planet eine Atmosphäre und Wasser, und dann, unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Umlaufbahn und der Abstand zum Stern, entschieden, um herauszufinden, könnte die Verfügbarkeit des Ozeans und der Atmosphäre auf der Oberfläche des Planeten bieten Bedingungen (ist es warm genug, um zu halten das Wasser in flüssiger Form nicht mehr viel zu heiß, um es zu verdampfen), geeignet für den Lebensraum».
Zur Prüfung der Wahrscheinlichkeit Del Генио und seine Kollegen führten eine Reihe von 3D-Simulationen unter Verwendung der Autorisierung der orbitalen und den klimatischen Schlüssel der Erde und Außerirdischen Umgebungen mit Hilfe der Software Lautsprecher (ROCKE-3D).
Als planetaren Anpassung der Software für die Simulation des globalen Klimas der Erde Modelle E2 NASA GISS, ROCKE-3D-Simulation wurde verwendet, um vergangene und zukünftige Perioden in der Geschichte der Erde und potenziell bewohnbaren alten Venus. Mit dieser Software, das Team modellierte eine Reihe von verschiedenen Arten von möglichen Atmosphären Проксимы b, die unter anderem für die землеподобную Atmosphäre (mit einer Dominanz von Stickstoff mit einer kleinen Menge von CO2 für die Erwärmung des Planeten) und mehr als martian Atmosphäre (reines CO2). Sie prüften auch, ob die Atmosphäre dünner oder dicker als die der Erde, seine Meere mehr oder weniger gesalzen (und auch tiefere oder kleinere), und deckt das Meer den ganzen Planeten.
Darüber hinaus Wissenschaftler berücksichtigten die Wahrscheinlichkeit Tidal Planeten erfassen (wie bei Merkur) und das Vorhandensein von Orbital-Resonanz 3:2 (für je 3 umdrehungen um die eigene Achse Sie vollzieht zwei umdrehungen um den Stern).
«Für jede Konfiguration, die wir eingereicht haben, auf Grund der irdischen Klima-Modelle, die gegenwärtig verwendet wird für die Bestimmung der Höhe der Temperatursteigerung und Erhöhung der Treibhausgase, die Person, wurde ein globales dreidimensionales klimamodell für Проксимы b», erklärt Del Генио.
«Der entscheidende Unterschied unserer Studie von allen bisherigen ist das Vorhandensein einer «dynamischen» des Ozeans, das heißt, der Ozean, dessen Strömungen führen die Wärme zu den kälteren Orten. Frühere Studien Проксимы b verwendeten Modell der «statischen» des Ozeans, der gerade kühlt oder heizt den Planeten, aber bewegt sich nicht».
Del Генио und seine Kollegen fanden heraus, dass alle verwendeten Modelle eine Chance auf das Leben auf Проксиме und insbesondere die Möglichkeit der Speicherung von Wasser auf der Oberfläche des Planeten. Darüber hinaus stellten die Wissenschaftler fest, dass im Falle von приливным Ergreifung des Planeten, die Wärme übertragen wird von immer zugewandten Seite auf den Stern immer отвернутую vom Stern Weg, was zusätzliche Chancen auf das überleben des Lebens.
«Wenn der Planet hat eine Atmosphäre und Wasser, dann haben Проксимы b gute Chancen, um bewohnbar sein», kommentierte Del Генио.
«Wir fanden auch, dass die ozeanischen Strömungen transportieren können Wärme von der ewig tägliche Gesichts in der Nacht, unter Beibehaltung der Nacht-Teil bewohnbar, auch wenn es nie Licht sieht. Und wenn der Ozean des Planeten sehr salzig, fast die gesamte Oberfläche des Planeten kann die Flüssigkeit abgedeckt werden, wobei auch an Orten, wo normalerweise die Temperatur liegt unter dem Gefrierpunkt».
Für diejenigen, die aufgeregt die neuesten Nachrichten über Проксиме b, Daten News von Wissenschaftlern der NASA sparen müssen etwas Hoffnung. Darüber hinaus, obwohl, wie bereits erwähnt, frühere Beobachtungen haben gezeigt Unberechenbarkeit im Verhalten Проксимы Centauri, die Wissenschaftler immer noch glauben, dass es gibt viele Wahrscheinlichkeiten, bei denen Proxima b könnte bewohnbar sein. Egal, ob wir jetzt von einem solchen Fall – zeigen die zukünftige Beobachtung.
«Leider, von der Erde, sehen wir nicht die Durchfahrt Проксимы b. Dies erschwert die Erkennung Atmosphäre bei Ihr, das wäre zu beantworten eine Menge Fragen. Doch in Naher Zukunft werden Astronomen in der Lage zu überwachen, die Wärme emittiert Проксимой b bei der Bewegung auf seiner Umlaufbahn», sagt Del Генио.
«Unsere Arbeit zeigt, dass die Astronomen müssen in der Lage zu unterscheiden, das Vorhandensein oder fehlen der Atmosphäre des Planeten haben, sowie die Möglichkeit herauszufinden – diese Atmosphäre ist Dünn und kalt oder warm und schwer».
Nach Meinung der Forscher, deren Analysemethode anwenden zu anderen felsigen Planeten, rund um die gehandelten stars der Klasse M (rote Zwerge). Wenn man bedenkt, dass solche Sterne entfallen bis zu 70 Prozent der Gesamtzahl in der Milchstraße, dann benötigen wir gute Chancen zu erkennen bewohnten Orten zumindest in unserer Galaxie.
In den kommenden Jahren in die Arbeit miteinbezogen werden Teleskope und Instrumente der neuen Generation, die eine wichtige Rolle bei der Bestimmung und Charakterisierung von Exoplaneten. In der Anzahl solcher Instrumente, zum Beispiel, sind Weltraumteleskop «James Webb», das Teleskop WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope), sowie terrestrische Werkzeuge wie Extrem große Teleskop und Riesen Magellan Teleskop. Und Sie können sicher sein, dass eines der ersten Ziele dieser Werkzeuge werden kommen auf die Erde, Exoplanet.
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Die Erkenntnisse der letzten Studie der NASA behalten die Hoffnung auf Bewohnbarkeit Проксимы b
Nikolai Hizhnyak