O planeta Kepler-186F, visto aqui na prestação de um artista, é o tamanho da Terra. Senta-se na zona habitável de sua estrela e poderia ter água líquida em sua superfície, mas não é muito gêmeo da Terra.
os últimos cinco anos, temos vindo a perceber que em nossa galáxia planetas estão em toda parte . E com os cientistas descobrir novos exoplanetas às centenas , mais um mundo dificilmente parecem acrescentar muito para o zoológico cósmico de delícias un-terrestres.
No entanto, um planeta pode mudar tudo- gémeo da Terra .
A busca por exoplanetas está a diminuir a um foco principal: encontrar um planeta como a Terra . Nessa pesquisa, os astrônomos ficaram surpresos ao descobrir que o mais eles aprendem, mais eles acham que o nosso próprio sistema solar é muito estranho. E até recentemente não tinham encontrado uma sugestão de um planeta como a Terra em qualquer lugar que parecia.
Mas é apenas uma questão de tempo antes de um verdadeiro análogo Terra aparece no horizonte cósmico. Agora os astrônomos estão se preparando para a próxima fase de exploração em busca de vida extraterrestre , procurando os suspiros coletivos e suspiros de formas de vida alienígenas-para os gases que respiramos em ambientes exoplanetas.
Em última análise, a busca por planetas é a busca de vida. E nós estamos na ponta dos pés mais perto de descobrir se é realmente lá fora.
Um céu cheio de planetas
Não muito tempo atrás, muitos cientistas questionam se os planetas eram ainda comum.
"Um cientista" sério "em 1992 ou 1993 teve de admitir a possibilidade de que os planetas eram muito raras, que a maioria das estrelas não pode ter planetas", diz o astrônomo Debra Fischer , da Universidade de Yale. "Nós fomos de lá para cá, onde a maioria das estrelas tem planetas."
Nos últimos três anos apenas, vários estudos têm sugerido a Via Láctea é o lar de milhares de milhões de mundos (embora a partir de 09 de maio os cientistas confirmaram a existência de apenas 1.786 ).Isto significa que, em uma noite clara, quando você ir para fora e olhar para o céu, há um melhor do que boa chance de que a maioria dessas estrelas cintilantes têm pelo menos um planeta próprio.
Planetas foram encontrados orbitando os mortos, corações rodopiante de estrelas que explodiram , flutuando sobre a sua própria através do vasto oceano cósmico, e que orbitam duas estrelas ao mesmo tempo .Uma vez no campo da ficção científica, essas descobertas têm forçado muitos a pensar sobre como os planetas poderiam formar e sobreviver em tais ambientes e considerar se a vida poderia sobreviver bem .
"Os planetas são a regra e não a exceção", diz Erik Petigura , um estudante de pós-graduação astronomia da Universidade da Califórnia, em Berkeley. Recentemente, ele calculou que como muitos como um em cada cinco dessas estrelas pode hospedar uma Terra .
Mas para uma exceção aguado, Terras tem sido ausente do censo planetário galáctico.
Nosso Sistema Solar é estranho
Por quase quatro anos Kepler da NASA olhou de sua vara no espaço em direção a um pedaço de céu cravejado com 156 mil estrelas. Seu objetivo? Para encontrar a frequência de planetas semelhantes à Terra em zonas habitáveis das estrelas, onde as temperaturas são apenas para a direita para a água líquida flua sobre a superfície ea vida de um planeta como o conhecemos pode existir. A nave fez isso prestando atenção para os blips periódicas na luz das estrelas produzido quando um planeta passou entre sua estrela e olho sem piscar de Kepler.
"Kepler mudou tudo para nós", diz Sara Seager , astrônomo do MIT."Isso só nos surpreendeu."
Kepler mostrou que nosso sistema solar não é nem perto de um modelo para a galáxia. Cerca de 80 por cento dos planetas que encontrou foram enfiados dentro o equivalente a Mercury órbita. Mais perto de casa? "O nosso sistema solar interior simplesmente não participar", dizGreg Laughlin , um astrofísico da Universidade da Califórnia, Santa Cruz.
Alguns sistemas têm planetas gigantes que orbitam tão perto de suas estrelas que um ano pode durar apenas alguns dias. Outros têm planetas que alternam em tamanho grande, pequeno, grande, pequeno, grande, como suas órbitas esticar a partir de seu sol. Alguns se parecem com versões em escala-up dos Jovian ou Saturno sistemas de satélite, em que vários, luas diferentes grandes compõem o volume de material em órbita.
FOTOGRAFIA POR DAVID A. AGUILAR, HARVARD-SMITHSONIAN DE ASTROFÍSICA VIA ASSOCIATED PRESS
Um mundo de rocha e ferro, Kepler-78b é mais ou menos do tamanho da Terra, mas orbita menos de um milhão de quilômetros de sua estrela. Um ano neste planeta assado dura apenas 8,5 horas.
Em termos mais simples, a arquitetura de sistemas exosolar é tão variada quanto os próprios sistemas. "A gama de resultados é muito maior do que seria de esperar, ingenuamente, de olhar para o nosso sistema solar", diz Laughlin.
Kepler e de outros instrumentos, como o High Accuracy Radial velocidade Planeta Searcher , ou HARPS, também estão mostrando que a população de exoplanetas é diferente da de nosso próprio sistema solar.
Na década de 1990, os primeiros planetas em torno de estrelas visto como o sol eram do tamanho de Júpiter . Estes grandes exoplanetas foram em órbitas muito apertadas e incrivelmente quente. Isso foi inesperado, uma vez que Júpiter é um mundo gelado, que não é em qualquer lugar perto do sol. Agora os cientistas sabem que estes "Júpiter quente" são raros e que cerca de um por cento das estrelas tê-los .
Como regra geral, pequenos planetas são muito mais comuns do que os planetas grandes.
Por volta de 2008, diz Laughlin, a equipe suíça atrás HARPS começou sugerindo que muitas estrelas pode abrigar planetas com massas entre as de Terra e Netuno em pequenas órbitas aconchegou-in. Por um tempo, a alegação foi controversa. Mas, diz ele, "tem sido realmente confirmado por Kepler."
Até agora, esta é a classe mais comum de planeta encontrado no-uma galáxia tipo de mundo que nem sequer está presente no nosso sistema solar. Estes planetas, que são duas a quatro vezes tão grande como a Terra, são comumente referidos como super-Terras, ou mini-Neptunes."Cinquenta ou sessenta por cento das descobertas de Kepler ter sido nessa faixa de tamanho", diz o astrônomo Natalie Batalha do Centro de Pesquisa Ames da NASA.
Mas, no sistema solar, há a Terra. E depois há Netuno. Não há nada no meio.
Como Terras Muitos estão lá fora?
Os cientistas estão agora trabalhando na caracterização destes planetas. Eles são rochoso, como a Terra, com superfícies capazes de manter-se líquido (e talvez a vida)? Ou eles são pequenos, as versões mais quentes do Netuno com núcleos densos cercados por uma nuvem de hidrogênio e hélio?
Um estudo recente sugere que, em geral, planetas menores que 1,5 raios terrestres provavelmente será rochoso. Acima desse tamanho, planetas transição de densidade rochosa para algo mais leve. Então, o que acontece com todos os planetas, os supercommon, com raios duas a quatro vezes a da Terra?
"Apesar de muito emocionante, aqueles que não são, provavelmente, quase certamente, planetas rochosos", diz Lauren Weiss , um estudante de pós-graduação na Universidade da Califórnia, em Berkeley. Weiss utilizou recentemente as densidades de mais de 60 pequenos planetas para determinar que uma mudança pode acontecer em 1,5 raios terrestres.
"Nós precisamos de estar a olhar para planetas menores do que dois raios-Terra e quase certamente menor do que 1,5 raios terrestres, se queremos estudar os planetas rochosos", diz ela.
Usando essas estimativas, os cientistas podem começar a preencher os números necessários para melhor calcular a frequência de planetas semelhantes à Terra, uma figura cientistas chamam eta-Terra. Para fazer isso, os astrônomos precisam descobrir quantos rochoso, planetas do tamanho da Terra se encontram nas zonas habitáveis de estrelas.
Assista a uma animação sobrevôo de todos os exoplanetas conhecidos em torno de estrelas individuais.
Com base em dados do Kepler, Petigura recentemente colocou esse número em 0,22 -intencionados de 22 por cento de todas as estrelas como o sol hospedar um rochoso, aproximadamente do tamanho da Terra planeta em sua zona habitável. "É um bom lugar para começar", diz ele, observando que existem incertezas no cálculo, especialmente a respeito da zona habitável.
Calculando as condições necessárias para a Vida
A zona habitável depende em grande parte do tipo de estrela e quão longe um planeta orbita a partir dele. Mas o próprio planeta também é importante-a quantidade de energia de uma estrela despeja para fora não é o único fator importante para determinar se a água poderia estar em sua fase líquida na superfície de um planeta.
"Minha versão da zona habitável sempre teve suposições sobre o planeta construído para ele", diz o Pennsylvania State University James Kasting , que ajudou a definir a zona habitável no início de 1990.
Ao determinar a temperatura na superfície de um planeta, que considera fatores como a sua atmosfera, se poderia ter um grande oceano, e quão rápido ele gira (cientistas algo apenas medidosextraordinariamente precisamente para um planeta chamado beta Pictoris b ). A zona habitável é um conceito escorregadio, que os cientistas estão constantemente revisando como eles aprendem mais sobre ambientes planetários, estrelas e modelos climáticos.
Oficialmente, os astrônomos mais próximos têm vindo a encontrar um exo-Terra é um pequeno planeta chamado Kepler-186F, anunciou há três semanas . Este mundo rochoso orbita na zona habitável de sua estrela.
Mas a estrela de Kepler-186F não é amarelo e sunlike-é uma anã vermelha, mais pequena e fraca. Esse tipo de estrela é propenso a explosões de violência e outros indesejáveis que fazem alguns cientistas, incluindo Kasting, questionam se anãs vermelhas pode nutrir a vida.
Em suma, o planeta provavelmente não é um verdadeiro análogo Terra.A busca continua.
FOTOGRAFIA: NASA / JPL-CALTECH VIA EPA
KOI-961 é um sistema de mini-exosolar que hospeda alguns dos menores planetas conhecidos, o mais pequeno do que é aproximadamente do tamanho de Marte. O menor planeta encontrado até agora é Kepler-37b, que é apenas um smidge maior do que a lua da Terra e orbita uma estrela a 200 anos-luz de distância.
Encontrar Aliens no ar que respiram
As Terras estão em seu caminho, no entanto. Um punhado de pequenos planetas candidatos nas zonas habitáveis de sunlike ou do tipo G-estrelas espreitam nos dados recolhidos pelo Kepler da NASA, afirma Batalha. Estes são os planetas que, se confirmado, Kepler foi à procura de todo o tempo, os que vão ajudar os astrônomos a determinar como Terras comuns são.
"Isso é realmente emocionante", diz Batalha. "As pessoas estavam especulando que talvez não encontrar os planetas em torno de estrelas tipo-G. Estou muito animado que eles estão começando a pingar dentro"
A próxima fronteira para a investigação é caracterizar as atmosferas dos exoplanetas. É o próximo passo para encontrar vida. Alguns cientistas, especialmente Seager, estão ansiosos para olhar para estes ambientes e olhar para os sinais de vida, respiração, metabolizando organismos.
Alguns destes sinais podem estar na forma de índices anormais de gases, como o oxigénio e o metano, que normalmente não coexistem, a menos que um processo metabólico reabastece-los. Outros indícios poderia vir da presença de ozônio, dióxido de carbono ou vapor de água.
Inicialmente, essas pesquisas serão restritos aos planetas que têm atmosferas iluminados por trás por mais brilhantes de estrelas. Nenhum instrumento existente está à altura da tarefa. Mas um novo localizador de planeta, o Trânsito Exoplanet Levantamento por satélite , está programado para lançamento em 2017. TESS irá analisar mais de 500.000 estrelas e é esperado para identificar uma multidão de candidatos, próximas adequados. O Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para 2018, deve ser capaz de acompanhar essas conclusões.
Em última análise, Seager espera lançar sondas espaciais dedicadas ao estudo e detecção de exoatmospheres. Uma sonda proposto,chamado Exo-S, por enquanto , seria diretamente imagem e caracterizar planetas com a ajuda de um longínquo, luz de bloqueio "starshade". Esta sonda e outra missão, chamada de Exo-C , estão atualmente em análise pela NASA.
Eventualmente, diz Seager, os astrônomos serão capazes de montar informações sobre as atmosferas de muitos exoplanetas. Se algo realmente estranho aparece entre todos esses dados, pode ser um sinal de vida alienígena.
Este tipo de estratégia vai ajudar a lidar com um ponto preocupante levantado na semana passada. Os cientistas relatam nos Anais da Academia Nacional de Ciências discutiu a possibilidade de exoluas contaminantes medições atmosféricas . De tão longe, não seria possível distinguir uma lua com uma atmosfera própria de seu planeta.Mas isso ainda seria uma descoberta fascinante, observa Seager.
Por enquanto, a Terra ainda é o único. Mas talvez não por muito tempo.Todos os dias, os cientistas se mover mais perto de encontrar gémeo da Terra e compreender o lugar do nosso sistema solar louco no mar estrelado cósmica.
http://news.nationalgeographic.com/news/2014/05/140509-exoplanets-earth-life-science-exploration-space/
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