Суперземите – по-големи, по-често срещани и по-обитаеми от самата Земя

Сега астрономите редовно откриват планети около звезди, различни от Слънцето – те се наричат ​​екзопланети. Но през лятото на 2022 г. екипите, които работят върху TESS на НАСА (космически телескоп, предназначен за откриване на екзопланети), намират няколко особено интересни планети, които обикалят в обитаемите зони на своите звезди.

Една от тях е с 30% по-голяма от Земята и обикаля около звездата си за по-малко от три дни. Друга е със 70% по-голям и може да има много дълбок океан. Тези две екзопланети са суперземи – по-масивни от Земята, но по-малки от ледени гиганти като Уран и Нептун.

Земята все още е единственото място във Вселената, за което учените знаят, че е дом на живот. Изглежда логично търсенето да се фокусира върху планети със свойства, близки до земните. Но изследванията показват, че най-голям шанс астрономите да открият живот на друга планета вероятно е на суперземя, подобна на откритите наскоро.

Повечето суперземи обикалят около хладни звезди джуджета, които са с по-ниска маса и живеят много по-дълго от Слънцето. Има стотици хладни звезди джуджета за всяка звезда като Слънцето и учените са открили суперземи, които обикалят около 40% от хладните джуджета, които са наблюдавали. Използвайки това число, те изчисляват, че има десетки милиарди суперземи в обитаеми зони, където може да съществува течна вода, само в Млечния път. Тъй като целият живот на Земята използва вода, наличието й се смята за съществено условие за появата на живи организми.

Въз основа на настоящите прогнози около 1/3 от всички екзопланети са суперземи, което ги прави най-често срещаният тип в Млечния път. Най-близкият е само на 6 светлинни години от Земята. Може дори да се каже, че нашата слънчева система е необичайна, тъй като няма планета с маса между тази на Земята и Нептун.

Друга причина, поради която суперземите са идеални за търсене на живот, е, че те са много по-лесни за откриване и изучаване от планети с размерите на Земята. Има два метода, използвани от астрономите за откриване на тези тела: Единият търси гравитационния ефект на планетата върху нейната звезда, а другият търси краткотрайно затъмняване на светлината на някоя звезда, когато планетата минава пред нея. И двата метода за откриване са по-лесни с по-голяма планета.

Философ Готфрид Вилхелм Лайбниц

Суперземите са супер обитаеми

Преди повече от 300 години немският философ Готфрид Вилхелм Лайбниц казва, че Земята е „най-добрият от всички възможни светове“ като с думите си има за цел да отговори на въпроса защо съществува злото. Съвременните астробиолози обаче са изследвали въпроси, като какво прави една планета гостоприемна за живот. И се оказва, че Земята не е най-добрият от всички възможни светове.

Поради тектоничната активност и промените в яркостта на Слънцето тук, климатът се е променял с течение на времето от толкова горещ, че океаните завират, до сковаващ цялата планета в лед. Земята е била необитаема за хора и други по-големи същества през по-голямата част от своята 4,5 милиарда-годишна история. Симулации показват, че дългосрочната й обитаемост не е неизбежна, а е въпрос на случайност. Хората са буквално късметлии, че са живи.

Изследователите са изготвили списък с атрибутите, които правят една планета много благоприятна за живот. По-големите планети е по-вероятно да бъдат геологично активни – характеристика, която учените смятат, че ще насърчи биологичната еволюция. Така че най-обитаемата планета ще има приблизително 2 пъти по-голяма маса от Земята и ще бъде между 20% и 30% по-голяма по обем. Освен това ще има океани, които са достатъчно плитки, за да може светлината да стимулира живота чак до морското дъно, и средна температура от 25 градуса по Целзий. Ще има атмосфера, по-дебела от земната, която ще действа като изолиращо одеяло, и не на последно място – такава планета би обикаляла около звезда, по-стара от Слънцето, за да даде по-дълъг живот за развитие, и би имала силно магнитно поле, което да предпазва от космическа радиация.

По дефиниция суперземите имат много от тези атрибути – на супер обитаема планета. Към днешна дата астрономите са открили над 20 такива – теоретично по-обитаеми от Земята.

Наскоро се появи и едно вълнуващо допълнение към списъка с обитаеми планети. Астрономите започнаха да откриват екзопланети, които са били изхвърлени от техните звездни системи, и може да има милиарди от тях, които бродят из Млечния път. Ако една суперземя бъде изхвърлена от своята звездна система и има плътна атмосфера и водна повърхност, тя може да поддържа живот в продължение на десетки милиарди години, много по-дълго, отколкото животът на Земята може да се запази преди Слънцето да умре.

Суперземи с извънземни (или какъвто и да е живот)

За да открият живот на далечни екзопланети, астрономите търсят биосигнатури – странични биологични продукти – които могат да бъдат открити в атмосферата на планетата.

Популярния космически телескоп Джеймс Уеб на НАСА е проектиран преди астрономите да открият екзопланети, така че не е оптимизиран за изследването им. Но е в състояние да извърши част от необходимите наблюдения и се планира да се насочи към две потенциално обитаеми суперземи. Друг набор от суперземи с масивни океани, открити през последните няколко години, както и планетите, открити това лято, също са апетитни цели за Джеймс Уеб.

Но най-добрите шансове за намиране на признаци на живот ще дойдат със следващото поколение гигантски наземни телескопи: 39-метровият изключително голям телескоп, тридесетметровият телескоп и 24,5-метровият гигантски магеланов телескоп. Всички те са в процес на изграждане и ще започнат да събират данни до края на десетилетието.

Астрономите знаят, че съставките на живота са някъде там, но обитаем не означава обитаван. Докато не се намерят солидни доказателства, е възможно животът на Земята да е някаква неповторима случайност. Въпреки че има много причини, поради които един обитаем свят няма да има признаци на живот, ако през следващите години астрономите разгледат тези супер обитаеми суперземи и не открият нищо, човечеството може да бъде принудено да заключи, че Вселената е самотно място…