Varje natt, att röra vid stjärnorna, astronomer närmare för att se hur befolkade vårt universum — eller åtminstone vår galax. Efter ett kvarts sekel efter som kretsar kring andra stjärnor upptäcktes de första exoplaneterna, statistiska data visade att i genomsnitt varje stjärna i vintergatan måste vara minst en planet sidan. Om tillräckligt länge, och stirrar i närheten av varje enskild stjärnor i vår galax, förr eller senare är nästan garanterat att hitta något.
Men även trångt universum kan vara en ensam plats. Vårt rika planeter i vintergatan kan vara helt livlös. Av alla kända världar i galaxen, bara en handfull av planeter som liknar Jorden i storlek och position på bana — det är en villkorad isepisode “Goldilocks zone”. En sådan fred måste inte vara för stor, inte för liten, inte för varmt och inte för kallt, för att upprätthålla tillståndet av flytande vatten och liv på sin yta. Istället, de flesta planeter i vintergatan som inte motsvarar begreppet livskraftig detta är “super-jord” som är större än vår planet, men mindre än Neptunus. Ingen supertall, som virvlade runt vår Sol, och som skulle kunna prövas direkt, det är därför att ta reda på hur de beter sig nära andra stjärnor är mycket svårt. Hur som helst, att köra fitness för livet i några trånga gränser, med tanke på hur lite vi vet, verkar väldigt naiv.
Om Guldlock Zonen
Försöker att hantera dessa mysterier astrobiologi, forskare drömmer om nya generationer av teleskop och rymdfarkoster för att hitta och lära sig tecken på zhizneobitanija och möjliga liv utanför vårt solsystem.
Men de bevis som vederlägger ensam men trångt universum kan vara på armlängds avstånd, i språket och stjärnor. I och med 2016, studier har visat att en planet storleken på Jorden, är mycket nära, till ett rimligt bana nära den lilla familjemedlem i alfa Centauri-systemet av tre stjärnor är ungefär 4,4 ljusår från Solen. Dessutom, en annan lång sökning av närmaste granne till vårt solsystem, barnards stjärna, ungefär sex ljusår från oss, har visat sig ha en lämplig planet och där. Det är en stor, kall superjordar, som kallas barnards Stjärna b (Barnard”s-Stjärniga b).
Ett internationellt team av mer än 60 astronomer har med hjälp av observatorier runt om i världen, som utarbetats i detalj upptäckt av en planet i Naturen frågan om 14 November (vi nämnde denna upptäckt). Allt detta öppnar dörren för framtida studier och jämförelser av två sådana vänner, och samtidigt främmande planeter i nära Solar system.
Frysta superjordar
“Om du bor i en stad med en miljon människor, du behöver inte träffa varenda en av dem — men du kanske vill träffa sina närmaste grannar, säger studiens huvudförfattare Ignasi Ribas, direktör för Institutet för space studies i Katalonien i Spanien. “Det är vad vi gör med planetsystem, stjärnorna som omger oss. Annars skulle vi inte kunna svara på de stora frågorna. Som vårt solsystem och vår Jord motsvarar resten av galaxen? Finns det andra bebodda eller obebodda planeter? Barnards stjärna b inte ger oss även svar på dessa frågor, men säger till oss av historien att vi skulle vilja veta.”
Ligger i stjärnbilden Ormbäraren, barnards stjärna så svagt synligt ljus, och som inte kan ses med blotta ögat. Det har dock varit en favorit för astronomer sedan 1916, när mätningar visade att dess skenbara rörelse över himlen var större än någon annan stjärna i förhållande till vår Sol — här anges att det är extremt nära i rymden. I närheten av stjärnan för oss är bara tillfälligt genom tiotusentals år dess bana skulle leda det från listan som ligger närmast vårt solsystem av stjärnor.
Enligt Ribas och hans kollegor, den planet-kandidat minst tre gånger tyngre än vår och vrids till 233-dag omloppsbana runt sin stjärna. I vårt system skulle det vara i omloppsbana runt Venus, men barnards stjärna i förhållande till våra små och dim, röd dvärg stjärna. Detta innebär att hennes följeslagare är nära den “snow line” bortom där vatten kommer nästan säkert vara i form av frusen is. Detta område är nära stjärnorna tros vara Fullmatade planeter, men detta har ännu inte vet säkert.
Barnards stjärna b behöver för att få 2% av stjärnans ljus som Jorden tar emot från Solen — det är nog för att yttemperaturen var -150 grader Celsius. Kanske, föreslår Ribas, planeten är fast och täckt med ett tjockt lager av is, som med sin yta som liknar ytan av en fryst månar Jupiter och Saturnus. Förutsättningarna för liv på en sådan värld skulle vara mycket avlägsen — om inte, naturligtvis, det kommer inte att ha en underyta ocean, som upprätthålls i flytande tillstånd av inre värme. I detta fall, tarmarna bör hålla sig varm mycket länge ålder för jorden bör vara någonstans mellan sex och elva miljarder år gamla. För jämförelse, Jordens ålder är fyra och en halv miljarder år.
Alternativt planet kan vara täckt med ett tjockt isolerande täcke av återstående väte efter födseln i en roterande skiva av gas och stoft runt stjärnan. Även om vätgas i mindre och hot världar bör försvinna ut i rymden, den kalla superjordar i banor kan hålla den tillräckligt länge för gas inleddes en massiv växthuseffekten, värmer planeten. Om denna mekanism kommer att lanseras på barnards Stjärna b, eller andra kalla supersense, “vår dröm att varje stjärna kan ha beboelig planet kan vara,” sade Sara Seager, jägare planet av Massachusetts Institute of technology, som inte var inblandad i studien av Ribas. “Någonstans kan det vara en helt galen världar.”
I fotspåren av historia
Vissa världar, tyvärr, för bra för att vara sant. I 1963, holländska astronomen Peter van de Kamp “upptäckte” den planet nära barnards Stjärna — bundna beräknade förändringar i rörelsen av stjärnor på plan av himlen till den gravitationella påverkan av osynliga planeter. Men av 1970-talet, bevis för existens av planeter van de Kamp har avdunstat, de skyllde på olika fel och brister i observationerna. Tro van de Kamp i deras tro var orubblig; han fortsatte att tro på existensen av planeter i hela sitt liv.
Detta varnande berättelse bedriver, och modern jägare av planeten. Trots det faktum att den moderna bekräftelse världen runt barnards Stjärna är mycket mer säker än på den tiden, vetenskapsmän har inte bråttom med uttalanden.
Vissa experter är fortfarande inte säker på om upptäckten av planeten. “Planeterna är överallt, antar jag, och nära den barnards Stjärna de borde vara, säger Debra Fischer, en astronom och kända jägare av planeter från Yale University. “Kanske även med ett par gånger Jordens, och omloppstiden för 233 dagar. Men denna analys inte ger tillräckligt starkt förtroende, i min mening”.
Tvärtom, Xavier Damaskus, en astrofysiker vid genèveobservatoriet i Schweiz, var inte heller i samband med studier av Ribas finner bevis för att barnards Stjärna b ganska övertygande. “Ur synvinkel av sannolikheten för förekomsten av denna planet, och jag tror utan tvekan inte kan. Signalen är mycket tydlig”.
Det gäller barnards Stjärna b är en otrolig bedrift i insamling och analys av data som samlats in under hundratals mätningar på sju världsklass instrument på stora markbaserade teleskop i över 20 år. Varje mätning övervakar den radiella accelerationen av barnards Stjärna är dess rörelse mot Jorden eller bort från det, som kan variera om stjärnan är den gravitationella påverkan av planeter i närheten. Signalen hänföras till barnards Stjärna b, representerar variationer i lite mer än en meter per sekund — effekten är nästan hastigheten på gågatan, som är lätt att ta för verksamheten i star eller instrumentella fel. Det är hans konsekventa uttrycket för tjugo åren, som framgår av data från många källor tyder på att signalen är inte på grund av instrumentala ljud, och något annat.
Barnards stjärna kan ha en fördel, trots att historien om jakt på planeten. Detta är en av de mest fridfulla stjärnor, vilket gör det bekvämt att beräkna den radiella accelerationen. Ribas och hans kollegor också insistera på att vi drar slutsatser och lära sig från tidigare påståenden om fiktiva världar. Intensiva observationer ytterligare för att utesluta effekter av stjärniga fläckar och andra uppenbara källor som kunde ha varit misstas för planeten och spenderade miljontals simuleringar för att dra slutsatsen att chansen att signalen kommer från stellar effekter, mindre än 1%. “Jag är 99% säker på att planeten är”, säger Ribas. “Men kan inte sluta tänka på berättelsen om Peter van de Kamp. Om någon kommer att utgöra ett kraftfullt argument mot våra fynd, jag ska gå! Jag skulle inte vilja vara van de Kamp 21: a århundradet.”
Tid att ta en bild?
Hur som helst, säkerhet i den här känsliga planetariska kandidat snart bildas. Nu arbetslaget uteslutas någon planet storleken på Jorden i banor som utgör 40 dagar eller mindre runt barnards Stjärna, som också finns vicka tills beprövade tips till en annan planet, gömma bort. (Tyvärr för van de Kamp, denna planet fortfarande inte kommer att matcha hans tidigare uttalanden).
Och även om det är osannolikt att denna planet kan en chans att stå i en exakt linje med vårt perspektiv från Jorden, så att när transitering kommer att kunna kasta detekterbara planetariska skugga på våra teleskop. Men de flesta planeter är inte så att de kan ses från Marken, delvis på grund av att ligga på breda banor från deras stjärnor, som barnards Stjärna b.
Dock en relativt bred separation planeter och stjärnor erbjuder ett annat intressant alternativ: utsikterna att göra, för att utföra “direct rendering”. Den barnards Stjärna b skulle avslöja många ovanliga saker, den sanna naturen av planeten — det kommer att vara en fryst superjordar, väte-utsläpp världen eller något, vad de teoretiker inte ens misstänkt. Så kunde astronomer att göra ytterligare ett steg närmare att lösa mysterier i vår trångt ensamhet i universum.
På 2020-talet kommer att visas på scenen för en ny generation av mycket stora markbaserade teleskop. Var och en av dem kommer att vara utrustade med en spegel för att samla in starlight med en diameter på 30 meter eller mer, vilket kommer att kunna skilja på svaga foton utsläpp av planeten. Men det första Observatoriet kommer att konfigureras för termisk bildbehandling och det är inte mycket lämplig för att söka efter isiga världar. Mycket mer lovande, skulle planeras att starta efter att teleskopet James Webb space Observatory WFIRST.
Om inte, naturligtvis, lanseringen kommer att äga rum. Om barnards Stjärna b finns, för att identifiera det med WFIRST kan vara ganska verklig.
Men om det existerar, vad blir det? Berätta för oss i vår chatt i Telegram.