ดาวเคราะห์ไข่

Nathalie Bataglia จากศูนย์วิจัย Ames ของ NASA หนึ่งในนักล่าดาวเคราะห์ชั้นแนวหน้าของโลก กล่าวในการให้สัมภาษณ์เมื่อเร็วๆ นี้ว่าการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบได้เปลี่ยนวิธีที่เราเห็นจักรวาล “เรามองขึ้นไปบนท้องฟ้า ไม่เพียงแต่เห็นดวงดาวเท่านั้น แต่ยังเห็นระบบสุริยะด้วย เพราะตอนนี้เรารู้แล้วว่าดาวเคราะห์อย่างน้อยหนึ่งดวงโคจรรอบดาวทุกดวง” เธอยอมรับ

จากช่วงไม่กี่ปีมานี้ พูดได้ว่าพวกเขาแสดงให้เห็นอย่างสมบูรณ์ในธรรมชาติของมนุษย์ ซึ่งความอยากรู้อยากเห็นที่น่าพึงพอใจนั้นให้ความสุขและความพึงพอใจเพียงชั่วขณะเท่านั้น เพราะอีกไม่นานก็จะมีคำถามและปัญหาใหม่ที่ต้องแก้ไขเพื่อให้ได้คำตอบใหม่ ดาวเคราะห์ 3,5 พันดวงและความเชื่อที่ว่าวัตถุดังกล่าวมีอยู่ทั่วไปในอวกาศ? แล้วถ้าเรารู้สิ่งนี้ ถ้าเราไม่รู้ว่าวัตถุที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้ทำมาจากอะไร? พวกเขามีบรรยากาศหรือไม่และถ้าเป็นเช่นนั้นคุณหายใจได้หรือไม่? พวกมันอยู่อาศัยได้หรือไม่ และถ้าเป็นเช่นนั้น มีชีวิตในพวกมันหรือไม่?

ดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดที่มีน้ำอาจเป็นของเหลว

หนึ่งในข่าวแห่งปีคือการค้นพบโดย NASA และ European Southern Observatory (ESO) ของระบบดาว TRAPPIST-1 ซึ่งนับรวมดาวเคราะห์บกได้มากถึงเจ็ดดวง นอกจากนี้ ในระดับจักรวาล ระบบค่อนข้างใกล้ ห่างออกไปเพียง 40 ปีแสง

ประวัติการค้นพบดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ ดักแด้-1 มีขึ้นในช่วงปลายปี พ.ศ. 2015 จากนั้น ต้องขอบคุณการสังเกตกับ Belgian TRAPPIST กล้องโทรทรรศน์หุ่นยนต์ ดาวเคราะห์สามดวงถูกค้นพบที่หอดูดาวลาซิลลาในชิลี ประกาศเมื่อเดือนพฤษภาคม 2016 และการวิจัยยังดำเนินต่อไป แรงผลักดันที่แข็งแกร่งสำหรับการค้นหาเพิ่มเติมเกิดขึ้นจากการสังเกตการเคลื่อนตัวของดาวเคราะห์สามดวง (กล่าวคือ การเคลื่อนผ่านของดาวเคราะห์ไปกับพื้นหลังของดวงอาทิตย์) เมื่อวันที่ 11 ธันวาคม 2015 โดยใช้ กล้องโทรทรรศน์ VLT ที่หอดูดาวพาราณอล การค้นหาดาวเคราะห์ดวงอื่นประสบความสำเร็จ - เพิ่งประกาศว่ามีดาวเคราะห์เจ็ดดวงในระบบที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลก และบางดวงอาจมีมหาสมุทรที่มีน้ำของเหลว (1)

1. บันทึกการสังเกตการณ์ระบบ TRAPPIST-1 ผ่านกล้องโทรทรรศน์สปิตเซอร์

ดาว TRAPPIST-1 มีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์มาก โดยมีเพียง 8% ของมวลและเส้นผ่านศูนย์กลาง 11% ทั้งหมด . ระยะเวลาการโคจรตามลำดับ: 1,51 วัน / 2,42 / 4,05 / 6,10 / 9,20 / 12,35 และประมาณ 14-25 วัน (2)

2. ดาวเคราะห์นอกระบบเจ็ดดวงของระบบ TRAPPIST-1

การคำนวณแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่สมมุติฐานแสดงให้เห็นว่ามีสภาวะที่ดีที่สุดสำหรับการดำรงอยู่บนดาวเคราะห์ ดักแด้-1 e, f Oraz g. ดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ที่สุดดูเหมือนจะร้อนเกินไป และดาวเคราะห์ที่อยู่นอกสุดดูเหมือนจะเย็นเกินไป อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถตัดออกได้ว่าในกรณีของดาวเคราะห์ b, c, d น้ำเกิดขึ้นบนเศษเล็กเศษน้อยของพื้นผิว เช่นเดียวกับที่มันสามารถมีอยู่บนดาวเคราะห์ h - หากมีกลไกการให้ความร้อนเพิ่มเติม

มีแนวโน้มว่าดาวเคราะห์ TRAPPIST-1 จะกลายเป็นหัวข้อของการวิจัยอย่างเข้มข้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เมื่อเริ่มทำงาน เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (ทายาท กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล) หรือกำลังสร้างโดย ESO กล้องโทรทรรศน์ E-ELT เส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 40 เมตร นักวิทยาศาสตร์จะต้องการทดสอบว่าดาวเคราะห์เหล่านี้มีชั้นบรรยากาศรอบตัวหรือไม่และมองหาสัญญาณของน้ำบนดาวเคราะห์ดวงนี้

แม้ว่าจะมีดาวเคราะห์มากถึงสามดวงตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เรียกว่ารอบดาว TRAPPIST-1 แต่โอกาสที่พวกมันจะเป็นสถานที่ที่มีอัธยาศัยดีนั้นค่อนข้างน้อย นี้ สถานที่แออัดมาก. ดาวเคราะห์ที่ไกลที่สุดในระบบนี้อยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากกว่าดาวพุธถึงดวงอาทิตย์ถึง XNUMX เท่า ในแง่ของมิติมากกว่าสี่ (ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร) อย่างไรก็ตามมีความน่าสนใจมากกว่าในแง่ของความหนาแน่น

ดาวเคราะห์ f ซึ่งอยู่ตรงกลางอีโคสเฟียร์ มีความหนาแน่นเพียง 60% ของโลก ในขณะที่ดาวเคราะห์ c มีความหนาแน่นมากกว่าโลกถึง 16% พวกเขาทั้งหมดน่าจะเป็นดาวเคราะห์หิน ในขณะเดียวกัน ข้อมูลเหล่านี้ไม่ควรมีอิทธิพลมากเกินไปในบริบทของการเป็นมิตรกับชีวิต เมื่อพิจารณาจากเกณฑ์เหล่านี้แล้ว เราอาจคิดว่าดาวศุกร์ควรเป็นผู้มีสิทธิที่จะมีชีวิตและการล่าอาณานิคมได้ดีกว่าดาวอังคาร ในขณะเดียวกัน ดาวอังคารมีแนวโน้มมากขึ้นด้วยเหตุผลหลายประการ

ทุกสิ่งที่เรารู้ส่งผลต่อโอกาสของชีวิตใน TRAPPIST-1 อย่างไร? ดี พวกที่เนรเทศให้คะแนนพวกเขาว่าง่อยอยู่แล้ว

ดาวฤกษ์ที่เล็กกว่าดวงอาทิตย์มีอายุยืนยาว ซึ่งให้เวลาเพียงพอสำหรับการพัฒนาชีวิต โชคไม่ดีที่พวกมันไม่แน่นอนเช่นกัน ลมสุริยะมีกำลังแรงในระบบดังกล่าว และเปลวไฟที่อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตมักจะเกิดขึ้นบ่อยครั้งและรุนแรงกว่า

ยิ่งกว่านั้น พวกมันเป็นดาวที่เย็นกว่า ดังนั้นที่อยู่อาศัยของพวกมันจึงอยู่ใกล้กันมาก ดังนั้น โอกาสที่ดาวเคราะห์จะตั้งอยู่ในสถานที่นั้นจะมีสิ่งมีชีวิตหมดไปอย่างสม่ำเสมอจึงสูงมาก มันจะยากสำหรับเขาที่จะรักษาบรรยากาศไว้ โลกยังคงรักษาเปลือกที่ละเอียดอ่อนของมันไว้ด้วยสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็ก เกิดจากการเคลื่อนที่แบบหมุน (แม้ว่าบางทฤษฎีจะมีทฤษฎีที่แตกต่างกัน ดูด้านล่าง) น่าเสียดายที่ระบบรอบ ๆ TRAPPIST-1 นั้น "อัดแน่น" มากจนมีแนวโน้มว่าดาวเคราะห์ทุกดวงจะหันหน้าเข้าหาดาวดวงเดียวกันเสมอ เช่นเดียวกับที่เราเห็นด้านหนึ่งของดวงจันทร์เสมอ จริงอยู่ ดาวเคราะห์เหล่านี้บางดวงกำเนิดจากดาวฤกษ์ของพวกมัน ก่อตัวชั้นบรรยากาศล่วงหน้าแล้วเข้าใกล้ดาวฤกษ์ ถึงอย่างนั้นก็มีแนวโน้มที่จะปราศจากบรรยากาศในเวลาอันสั้น

แต่แล้วดาวแคระแดงเหล่านี้ล่ะ?

ก่อนที่เราจะคลั่งไคล้ "เจ็ดพี่น้อง" ของ TRAPPIST-1 เราเคยคลั่งไคล้ดาวเคราะห์คล้ายโลกในบริเวณใกล้เคียงกับระบบสุริยะ การวัดความเร็วในแนวรัศมีที่แม่นยำทำให้สามารถตรวจจับดาวเคราะห์คล้ายโลกที่เรียกว่า Proxima Centauri b (2016) ในปี 3 ซึ่งโคจรรอบ Proxima Centauri ในระบบนิเวศได้ในปี XNUMX

3. จินตนาการบนพื้นผิวดาวเคราะห์ Proxima Centauri b

การสังเกตการณ์โดยใช้อุปกรณ์วัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ที่วางแผนไว้ มีแนวโน้มที่จะระบุลักษณะของดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก Proxima Centauri เป็นดาวแคระแดงและดาวฤกษ์ที่ลุกเป็นไฟ ความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบมันยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ (โดยไม่คำนึงถึงความใกล้ชิดกับโลก มันถูกเสนอให้เป็นเป้าหมายสำหรับการบินระหว่างดวงดาว) ความกังวลเกี่ยวกับเปลวไฟตามธรรมชาติทำให้เกิดคำถามว่าดาวเคราะห์มีสนามแม่เหล็กเช่นโลกที่ปกป้องมันหรือไม่ เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าการสร้างสนามแม่เหล็กดังกล่าวเป็นไปไม่ได้บนดาวเคราะห์เช่น Proxima b เนื่องจากการหมุนแบบซิงโครนัสจะป้องกันสิ่งนี้ เชื่อกันว่าสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าในแกนกลางของดาวเคราะห์ และการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุซึ่งจำเป็นในการสร้างกระแสนี้เกิดจากการหมุนของดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ที่หมุนช้าๆ อาจไม่สามารถขนส่งอนุภาคที่มีประจุได้เร็วพอที่จะสร้างสนามแม่เหล็กที่สามารถเบี่ยงเบนแสงแฟลร์และทำให้พวกมันสามารถรักษาบรรยากาศได้

แต่ งานวิจัยล่าสุดชี้ว่าจริง ๆ แล้วสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ถูกยึดเข้าด้วยกันโดยการพาความร้อน ซึ่งเป็นกระบวนการที่วัสดุร้อนภายในแกนกลางลอยขึ้น เย็นตัวลง แล้วจมลงไป

ความหวังสำหรับบรรยากาศบนดาวเคราะห์อย่าง Proxima Centauri b นั้นเชื่อมโยงกับการค้นพบล่าสุดเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงนี้ เกลซ 1132โคจรรอบดาวแคระแดง แทบไม่มีชีวิตที่นั่น นี่คือนรกทอดที่อุณหภูมิไม่ต่ำกว่า 260 ° C ทว่าบรรยากาศโคตรฟิน! จากการวิเคราะห์การเคลื่อนตัวของดาวเคราะห์ด้วยความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันเจ็ดช่วง นักวิทยาศาสตร์พบว่าดาวดวงนี้มีขนาดต่างกัน ซึ่งหมายความว่านอกจากรูปร่างของวัตถุแล้ว แสงของดาวยังบดบังด้วยชั้นบรรยากาศ ซึ่งทำให้แสงผ่านได้เพียงบางส่วนเท่านั้น และนี่ก็หมายความว่า Gliese 1132 b มีบรรยากาศ แม้ว่าจะดูไม่เป็นไปตามกฎเกณฑ์ก็ตาม

นี่เป็นข่าวดีเพราะดาวแคระแดงมีมากกว่า 90% ของประชากรดาวทั้งหมด (ดาวสีเหลืองเพียง 4 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น) ตอนนี้เรามีรากฐานที่มั่นคงแล้ว อย่างน้อยบางคนก็สามารถเพลิดเพลินไปกับบรรยากาศได้ แม้ว่าเราจะไม่ทราบกลไกที่จะช่วยให้สามารถรักษาไว้ได้ แต่การค้นพบนั้นเป็นตัวทำนายที่ดีสำหรับทั้งระบบ TRAPPIST-1 และ Proxima Centauri b ซึ่งเป็นเพื่อนบ้านของเรา

การค้นพบครั้งแรก

รายงานทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบปรากฏขึ้นตั้งแต่ศตวรรษที่ XNUMX คนแรกคือ วิลเลียม เจคอบ จากหอดูดาว Madras ในปี 1855 ผู้ค้นพบว่าระบบดาวคู่ 70 Ophiuchus ในกลุ่มดาว Ophiuchus มีความผิดปกติที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของ "ดาวเคราะห์" ที่นั่น รายงานได้รับการสนับสนุนจากข้อสังเกต โธมัส เจ.เจ.ซี จากมหาวิทยาลัยชิคาโก ซึ่งราวปี พ.ศ. 1890 ได้ตัดสินใจว่าความผิดปกติดังกล่าวได้พิสูจน์การมีอยู่ของวัตถุมืดที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงหนึ่งด้วยระยะเวลาการโคจร 36 ปี อย่างไรก็ตาม ภายหลังพบว่าระบบสามตัวที่มีพารามิเตอร์ดังกล่าวจะไม่เสถียร

ในทางกลับกันใน 50-60s ในศตวรรษที่ XNUMX นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ปีเตอร์ ฟาน เดอ แคมป์ ดาราศาสตร์พิสูจน์แล้วว่าดาวเคราะห์โคจรรอบดาวบาร์นาร์ดที่ใกล้ที่สุด (ประมาณ 5,94 ปีแสงจากเรา)

รายงานก่อนหน้านี้ทั้งหมดเหล่านี้ถือว่าไม่ถูกต้อง

การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1988 ดาวเคราะห์ Gamma Cephei b ถูกค้นพบโดยใช้วิธี Doppler (เช่น เลื่อนสีแดง/ม่วง) – และสิ่งนี้ทำโดยนักดาราศาสตร์ชาวแคนาดา บี. แคมป์เบลล์, จี. วอล์กเกอร์ และเอส. ยัง อย่างไรก็ตาม การค้นพบของพวกเขาในที่สุดก็ได้รับการยืนยันในปี 2002 เท่านั้น ดาวเคราะห์มีคาบการโคจรประมาณ 903,3 วันโลก หรือประมาณ 2,5 ปีโลก และมีมวลประมาณ 1,8 เท่าดาวพฤหัสบดี มันโคจรรอบ Cepheus ยักษ์รังสีแกมมาหรือที่เรียกว่า Errai (มองเห็นด้วยตาเปล่าในกลุ่มดาว Cepheus) ที่ระยะทางประมาณ 310 ล้านกิโลเมตร

หลังจากนั้นไม่นาน ศพดังกล่าวก็ถูกพบในที่ที่ไม่ธรรมดา พวกมันโคจรรอบพัลซาร์ (ดาวนิวตรอนที่ก่อตัวขึ้นหลังจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวา) 21 เมษายน พ.ศ. 1992 นักดาราศาสตร์วิทยุชาวโปแลนด์— Alexander Volshanและชาวอเมริกัน เดล ฟริลตีพิมพ์บทความรายงานการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสามดวงในระบบดาวเคราะห์ของพัลซาร์ PSR 1257+12

ดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักธรรมดาถูกค้นพบในปี 1995 สิ่งนี้ทำโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเจนีวา - มิเชล นายกเทศมนตรี i ดิดิเย่ร์ เคโลซต้องขอบคุณการสังเกตสเปกตรัมของดาว 51 Pegasi ซึ่งอยู่ในกลุ่มดาวเพกาซัส เลย์เอาต์ภายนอกนั้นแตกต่างอย่างมากจาก ดาวเคราะห์ 51 Pegasi b (4) กลายเป็นวัตถุก๊าซที่มีมวล 0,47 มวลดาวพฤหัสบดี ซึ่งโคจรใกล้กับดาวฤกษ์ของมันมาก เพียง 0,05 AU จากมัน (ประมาณ 3 ล้านกม.)

กล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์เข้าสู่วงโคจร

ปัจจุบันมีดาวเคราะห์นอกระบบทุกขนาดที่รู้จักมากกว่า 3,5 ดวง ตั้งแต่ขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสไปจนถึงเล็กกว่าโลก A (5) นำมาซึ่งความก้าวหน้า มันถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรในเดือนมีนาคม 2009 มีกระจกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0,95 ม. และเซ็นเซอร์ CCD ที่ใหญ่ที่สุดที่เปิดตัวสู่อวกาศ - 95 เมกะพิกเซล เป้าหมายหลักของภารกิจคือ การกำหนดความถี่ของการเกิดขึ้นของระบบดาวเคราะห์ ในอวกาศและความหลากหลายของโครงสร้าง กล้องโทรทรรศน์ตรวจสอบดาวจำนวนมากและตรวจจับดาวเคราะห์ด้วยวิธีการส่งผ่าน มันมุ่งเป้าไปที่กลุ่มดาวซิกนัส

5. กล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์สังเกตดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ด้านหน้าจานของดาวฤกษ์ของมัน

เมื่อกล้องโทรทรรศน์ถูกปิดเนื่องจากความผิดปกติในปี 2013 นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงความพึงพอใจกับความสำเร็จดังกล่าว อย่างไรก็ตาม ปรากฏว่า ณ เวลานั้นดูเหมือนกับเราเท่านั้นที่การผจญภัยตามล่าดาวเคราะห์ได้สิ้นสุดลงแล้ว ไม่เพียงเพราะเคปเลอร์กำลังออกอากาศอีกครั้งหลังจากหยุดพัก แต่ยังเป็นเพราะวิธีการใหม่ๆ ในการตรวจจับวัตถุที่น่าสนใจอีกด้วย

วงล้อปฏิกิริยาแรกของกล้องโทรทรรศน์หยุดทำงานในเดือนกรกฎาคม 2012 อย่างไรก็ตาม เหลืออีกสามคน - พวกเขาอนุญาตให้ยานสำรวจในอวกาศ ดูเหมือนว่าเคปเลอร์จะสามารถสังเกตการณ์ต่อไปได้ น่าเสียดายในเดือนพฤษภาคม 2013 วงล้อที่สองปฏิเสธที่จะเชื่อฟัง มีการพยายามใช้หอดูดาวเพื่อกำหนดตำแหน่ง มอเตอร์แก้ไขอย่างไรก็ตามเชื้อเพลิงหมดอย่างรวดเร็ว ในช่วงกลางเดือนตุลาคม 2013 NASA ประกาศว่า Kepler จะไม่ค้นหาดาวเคราะห์อีกต่อไป

และตั้งแต่เดือนพฤษภาคม 2014 ภารกิจใหม่ของผู้มีเกียรติได้เกิดขึ้น นักล่าดาวเคราะห์นอกระบบนาซ่าเรียก K2 สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการใช้เทคนิคดั้งเดิมน้อยกว่าเล็กน้อย เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์จะไม่สามารถทำงานได้ด้วยล้อปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสองล้อ (อย่างน้อยสามล้อ) นักวิทยาศาสตร์ของ NASA จึงตัดสินใจใช้แรงกด รังสีดวงอาทิตย์ เป็น "วงล้อปฏิกิริยาเสมือน" วิธีนี้พิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จในการควบคุมกล้องโทรทรรศน์ เป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ K2 การสังเกตการณ์ได้เกิดขึ้นแล้วนับหมื่นดวง

เคปเลอร์ให้บริการนานกว่าที่วางแผนไว้มาก (จนถึงปี 2016) แต่มีการวางแผนภารกิจใหม่ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันมานานหลายปี

องค์การอวกาศยุโรป (ESA) กำลังทำงานเกี่ยวกับดาวเทียมซึ่งมีหน้าที่กำหนดและศึกษาโครงสร้างของดาวเคราะห์นอกระบบ (CHEOPS) ที่ทราบแล้วอย่างแม่นยำ ประกาศเปิดตัวภารกิจในปี 2017 ในทางกลับกัน NASA ต้องการส่งดาวเทียม TESS สู่อวกาศในปีนี้ ซึ่งจะเน้นไปที่การค้นหาดาวเคราะห์ภาคพื้นดินเป็นหลักประมาณ 500 ดาวที่อยู่ใกล้เราที่สุด แผนคือการค้นพบดาวเคราะห์ "โลกที่สอง" อย่างน้อยสามร้อยดวง

ภารกิจทั้งสองนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการขนส่ง นั่นไม่ใช่ทั้งหมด. ในเดือนกุมภาพันธ์ 2014 องค์การอวกาศยุโรปอนุมัติ ภารกิจ PLATEAU. ตามแผนปัจจุบัน เครื่องบินควรจะออกบินในปี 2024 และใช้กล้องโทรทรรศน์ชื่อเดียวกันเพื่อค้นหาดาวเคราะห์หินที่มีปริมาณน้ำ การสังเกตเหล่านี้ยังทำให้สามารถค้นหา exomoons ได้ คล้ายกับว่าข้อมูลของ Kepler ถูกใช้ในการทำเช่นนี้อย่างไร ความไวของเพลโตจะเทียบได้กับ กล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์.

ที่ NASA ทีมงานต่างๆ กำลังทำงานวิจัยเพิ่มเติมในด้านนี้ หนึ่งในโครงการที่รู้จักกันน้อยและยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นคือ เงาดาว. มันเป็นเรื่องของการบดบังแสงของดาวฤกษ์ด้วยสิ่งที่คล้ายกับร่ม เพื่อที่จะสามารถสังเกตดาวเคราะห์ที่อยู่รอบนอกได้ โดยใช้การวิเคราะห์ความยาวคลื่น ส่วนประกอบของบรรยากาศจะถูกกำหนด NASA จะประเมินโครงการในปีนี้หรือปีหน้าและตัดสินใจว่าควรดำเนินการหรือไม่ หากมีการเปิดตัวภารกิจ Starshade ในปี 2022 มันก็จะ

มีการใช้วิธีการแบบเดิมน้อยกว่าเพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ ในปี 2017 ผู้เล่น EVE Online จะสามารถค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่แท้จริงในโลกเสมือนจริงได้ – เป็นส่วนหนึ่งของโครงการที่ผู้พัฒนาเกมจะดำเนินการ แพลตฟอร์ม Massively Multiplayer Online Science (MMOS) มหาวิทยาลัย Reykjavik และมหาวิทยาลัยเจนีวา

ผู้เข้าร่วมโครงการจะต้องตามล่าหาดาวเคราะห์นอกระบบผ่านมินิเกมที่เรียกว่า เปิดโครงการ. ในระหว่างการบินในอวกาศ ซึ่งอาจใช้เวลานานหลายนาที ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างสถานีอวกาศแต่ละแห่ง พวกเขาจะวิเคราะห์ข้อมูลทางดาราศาสตร์ที่เกิดขึ้นจริง หากผู้เล่นเห็นด้วยกับการจัดประเภทข้อมูลที่เหมาะสมมากพอ ก็จะถูกส่งกลับไปยังมหาวิทยาลัยเจนีวาเพื่อช่วยปรับปรุงการศึกษา มิเชล นายกเทศมนตรีผู้ชนะรางวัล Wolf Prize in Physics ประจำปี 2017 และผู้ร่วมค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบดังกล่าวในปี 1995 จะนำเสนอโครงการนี้ที่งาน EVE Fanfest ปีนี้ที่เมือง Reykjavik ประเทศไอซ์แลนด์

เรียนรู้เพิ่มเติม

นักดาราศาสตร์ประเมินว่ามีดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกอย่างน้อย 17 พันล้านดวงในดาราจักรของเรา ตัวเลขดังกล่าวได้รับการประกาศเมื่อไม่กี่ปีก่อนโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด โดยอาศัยการสังเกตการณ์จากกล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์เป็นหลัก

François Fressen จากศูนย์เน้นย้ำว่าข้อมูลเหล่านี้ไม่ควรเข้าใจในแง่ที่ว่าดาวเคราะห์หลายพันล้านดวงมีเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อชีวิต ลำพัง ขนาด นั่นไม่ใช่ทั้งหมด. ก็สำคัญ ระยะห่างจากดวงดาวที่ดาวเคราะห์โคจรรอบ พึงระลึกไว้เสมอว่าแม้ว่าวัตถุคล้ายโลกส่วนใหญ่จะเคลื่อนที่ในวงโคจรแคบๆ คล้ายกับของดาวพุธ แต่ก็โคจรรอบวัตถุอื่นๆ

ดาวฤกษ์บางดวงมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ของเราอย่างชัดเจน นักวิทยาศาสตร์ยังแนะนำว่า อย่างน้อยก็อย่างที่เรารู้ เพื่อที่จะมีชีวิตอยู่ได้ น้ำเหลว.

วิธีการขนส่งบอกเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับดาวเคราะห์เอง คุณสามารถใช้มันเพื่อกำหนดขนาดและระยะห่างจากดาวฤกษ์ได้ เทคนิค การวัดความเร็วในแนวรัศมี สามารถช่วยกำหนดมวลของมันได้ การรวมกันของสองวิธีทำให้สามารถคำนวณความหนาแน่นได้ เป็นไปได้ไหมที่จะมองดูดาวเคราะห์นอกระบบอย่างใกล้ชิด?

ปรากฎว่าเป็น NASA รู้วิธีดูดาวเคราะห์ได้ดีที่สุดเช่น Kepler-7 pซึ่งได้รับการออกแบบด้วยกล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์และสปิตเซอร์ แผนที่เมฆในบรรยากาศ. ปรากฎว่าดาวเคราะห์ดวงนี้ร้อนเกินไปสำหรับรูปแบบชีวิตที่เรารู้จัก - ร้อนกว่า 816 ถึง 982 ° C อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงของคำอธิบายโดยละเอียดดังกล่าวถือเป็นก้าวสำคัญ เนื่องจากเรากำลังพูดถึงโลกที่อยู่ห่างจากเราหนึ่งร้อยปีแสง ในทางกลับกัน การมีอยู่ของเมฆหนาทึบปกคลุมอยู่รอบๆ ดาวเคราะห์นอกระบบ GJ 436b และ GJ 1214b ได้มาจากการวิเคราะห์ทางสเปกโทรสโกปีของแสงจากดาวฤกษ์แม่

ดาวเคราะห์ทั้งสองดวงรวมอยู่ในซุปเปอร์เอิร์ธที่เรียกว่า GJ 436b (6) อยู่ห่างออกไป 36 ปีแสงในกลุ่มดาวราศีสิงห์ GJ 1214b อยู่ในกลุ่มดาว Ophiuchus ห่างจากโลก 40 ปีแสง ดวงแรกมีขนาดใกล้เคียงกับดาวเนปจูน แต่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์มากกว่า "ต้นแบบ" ที่รู้จักจากระบบสุริยะมาก ประการที่สองมีขนาดเล็กกว่าดาวเนปจูน แต่ใหญ่กว่าโลกมาก

6. เลเยอร์คลาวด์รอบๆ GJ 436b - การสร้างภาพ

แถมยังมาพร้อมกับ เลนส์ปรับแสงใช้ในดาราศาสตร์เพื่อขจัดสิ่งรบกวนที่เกิดจากการสั่นสะเทือนในชั้นบรรยากาศ การใช้งานคือการควบคุมกล้องโทรทรรศน์ด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบือนของกระจกในพื้นที่ (ตามคำสั่งไม่กี่ไมโครเมตร) ซึ่งจะช่วยแก้ไขข้อผิดพลาดในภาพที่ได้ นี่คือวิธีการทำงานของ Gemini Planet Imager (GPI) ในชิลี อุปกรณ์ดังกล่าวเริ่มใช้งานครั้งแรกในเดือนพฤศจิกายน 2013

การใช้ GPI นั้นทรงพลังมากจนสามารถตรวจจับสเปกตรัมแสงของวัตถุที่มืดและอยู่ห่างไกลได้ เช่น ดาวเคราะห์นอกระบบ ด้วยเหตุนี้ คุณจะสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบของพวกเขาได้ ดาวเคราะห์ดวงนี้ได้รับเลือกให้เป็นหนึ่งในเป้าหมายการสังเกตการณ์แรกๆ เบต้าจิตรกร ข. ในกรณีนี้ GPI ทำงานเหมือนโคโรนากราฟของดวงอาทิตย์ กล่าวคือ มันครอบคลุมดิสก์ของดาวที่อยู่ห่างไกลเพื่อแสดงความสว่างของดาวเคราะห์ใกล้เคียง 

กุญแจสำคัญในการสังเกต "สัญญาณแห่งชีวิต" คือแสงจากดาวฤกษ์ที่โคจรรอบโลก แสงที่ลอดผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบทำให้เกิดเส้นทางเฉพาะที่สามารถวัดได้จากโลก โดยใช้วิธีการทางสเปกโตรสโกปี เช่น การวิเคราะห์รังสีที่ปล่อยออกมา ดูดกลืน หรือกระเจิงโดยวัตถุทางกายภาพ สามารถใช้แนวทางเดียวกันนี้เพื่อศึกษาพื้นผิวของดาวเคราะห์นอกระบบได้ อย่างไรก็ตาม มีเงื่อนไขหนึ่งข้อ พื้นผิวของดาวเคราะห์ต้องดูดซับหรือกระจายแสงอย่างเพียงพอ ดาวเคราะห์ที่ระเหยซึ่งหมายถึงดาวเคราะห์ที่มีชั้นนอกลอยอยู่ในกลุ่มเมฆฝุ่นขนาดใหญ่นั้นเป็นตัวเลือกที่ดี 

ด้วยเครื่องมือที่เรามีอยู่แล้ว โดยไม่ต้องสร้างหรือส่งหอสังเกตการณ์ใหม่ขึ้นสู่อวกาศ เราสามารถตรวจจับน้ำบนดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างออกไปหลายสิบปีแสงได้ นักวิทยาศาสตร์ซึ่งด้วยความช่วยเหลือของ กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก ในชิลี - พวกเขาเห็นร่องรอยของน้ำในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ 51 Pegasi b พวกเขาไม่ต้องการการผ่านของดาวเคราะห์ระหว่างดาวฤกษ์กับโลก ก็เพียงพอแล้วที่จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวเคราะห์นอกระบบกับดาวฤกษ์ ตามที่นักวิทยาศาสตร์การวัดการเปลี่ยนแปลงของแสงสะท้อนแสดงให้เห็นว่าในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่ห่างไกลมีน้ำ 1/10 เช่นเดียวกับร่องรอย คาร์บอนไดออกไซด์ i มีเทน. ยังไม่สามารถยืนยันข้อสังเกตเหล่านี้ได้ทันที ... 

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันเสนอวิธีการสังเกตและศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรงอีกวิธีหนึ่งที่ไม่ได้มาจากอวกาศ แต่มาจากโลก พวกเขาพัฒนาระบบ CHARIS ชนิดหนึ่ง สเปกโตรกราฟเย็นมากซึ่งสามารถตรวจจับแสงที่สะท้อนจากดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีได้ ด้วยเหตุนี้ คุณจึงสามารถทราบน้ำหนักและอุณหภูมิของพวกมันได้ และด้วยเหตุนี้คุณจึงสามารถทราบอายุของพวกมันได้ อุปกรณ์ได้รับการติดตั้งที่หอดูดาวซูบารุในฮาวาย

ในเดือนกันยายน 2016 ยักษ์ถูกนำไปใช้งาน กล้องโทรทรรศน์วิทยุจีน FAST () ซึ่งมีหน้าที่ในการค้นหาสัญญาณแห่งชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกต่างตั้งความหวังไว้สูงสำหรับเรื่องนี้ นี่เป็นโอกาสในการสังเกตได้เร็วและไกลกว่าที่เคยในประวัติศาสตร์ของการสำรวจนอกโลก มุมมองของมันจะเป็นสองเท่าของ กล้องโทรทรรศน์อาเรซิโบ ในเปอร์โตริโกซึ่งอยู่ในระดับแนวหน้ามาตลอด 53 ปีที่ผ่านมา

หลังคา FAST มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 500 ม. ประกอบด้วยแผงอลูมิเนียมรูปสามเหลี่ยม 4450 แผ่น มีพื้นที่เทียบเท่ากับสนามฟุตบอลสามสิบสนาม ในการทำงาน ฉันต้องการ ... เงียบสนิทภายในรัศมี 5 กม. และเกือบ 10 คน ผู้คนที่อาศัยอยู่ที่นั่นได้พลัดถิ่น กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ตั้งอยู่ในสระน้ำธรรมชาติท่ามกลางทิวทัศน์ที่สวยงามของหินปูนสีเขียวทางตอนใต้ของมณฑลกุ้ยโจว

เมื่อไม่นานมานี้ ยังสามารถถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรงที่ระยะห่าง 1200 ปีแสงได้อีกด้วย สิ่งนี้ทำร่วมกันโดยนักดาราศาสตร์จากหอดูดาวยุโรปใต้ (ESO) และชิลี ค้นหาดาวเคราะห์ที่ทำเครื่องหมายไว้ CVSO 30c (7) ยังไม่ได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการ

7. Star CVSO 30c - ภาพจาก VLT

มีสิ่งมีชีวิตนอกโลกจริงๆหรือ?

ก่อนหน้านี้ทางวิทยาศาสตร์แทบจะยอมรับไม่ได้ที่จะตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับชีวิตที่ชาญฉลาดและอารยธรรมมนุษย์ต่างดาว ความคิดที่กล้าหาญได้รับการทดสอบโดยสิ่งที่เรียกว่า นักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่คนนี้ ผู้ได้รับรางวัลโนเบล ซึ่งเป็นคนแรกที่สังเกตเห็นว่า มีความขัดแย้งที่ชัดเจนระหว่างการประมาณค่าความน่าจะเป็นของการมีอยู่ของอารยธรรมนอกโลกในระดับสูงและการไม่มีร่องรอยการดำรงอยู่ของพวกมันที่สังเกตได้ "พวกเขาอยู่ที่ไหน?" นักวิทยาศาสตร์ต้องถาม ตามด้วยผู้คลางแคลงใจอีกหลายคน โดยชี้ไปที่อายุของเอกภพและจำนวนดาวฤกษ์. ตอนนี้เขาสามารถเพิ่ม "ดาวเคราะห์คล้ายโลก" ทั้งหมดที่ค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์ได้ อันที่จริง ฝูงชนจำนวนมากขึ้นเพียงแต่เพิ่มธรรมชาติที่ขัดแย้งในความคิดของ Fermi เท่านั้น แต่บรรยากาศของความกระตือรือร้นที่แผ่ขยายออกไปได้ผลักดันความสงสัยเหล่านี้ไปสู่เงามืด

การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบเป็นส่วนเพิ่มเติมที่สำคัญของกรอบทฤษฎีอื่นที่พยายามจัดระเบียบความพยายามของเราในการค้นหาอารยธรรมนอกโลก - สมการ Drake. ผู้สร้างโปรแกรม SETI แฟรงค์ เดรกฉันได้เรียนรู้ว่า จำนวนของอารยธรรมที่มนุษยชาติสามารถสื่อสารได้ กล่าวคือ ตามสมมติฐานของอารยธรรมเทคโนโลยี สามารถหาได้จากการคูณระยะเวลาของการดำรงอยู่ของอารยธรรมเหล่านี้ด้วยจำนวนของพวกเขา สิ่งหลังสามารถทราบหรือประมาณการได้จากเปอร์เซ็นต์ของดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์ จำนวนเฉลี่ยของดาวเคราะห์ และเปอร์เซ็นต์ของดาวเคราะห์ในเขตเอื้ออาศัยได้. นี่คือข้อมูลที่เราเพิ่งได้รับ และอย่างน้อยเราสามารถเติมสมการ (8) ด้วยตัวเลขได้

Fermi Paradox ตั้งคำถามยากที่เราจะตอบได้ก็ต่อเมื่อเราได้ติดต่อกับอารยธรรมขั้นสูงแล้ว ในทางกลับกัน สำหรับ Drake ทุกอย่างถูกต้อง คุณเพียงแค่ต้องตั้งสมมติฐานบนพื้นฐานของการตั้งสมมติฐานใหม่ ในขณะเดียวกัน Amir Axelศาสตราจารย์ สถิติของ Bentley College ในหนังสือของพวกเขา "ความน่าจะเป็น = 1" คำนวณความเป็นไปได้ของชีวิตนอกโลกที่ เกือบ 100%.

เขาทำได้อย่างไร? เขาแนะนำว่าเปอร์เซ็นต์ของดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์คือ 50% (หลังจากผลของกล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์แล้ว ดูเหมือนว่าจะมากกว่านั้น) จากนั้นเขาก็สันนิษฐานว่าอย่างน้อยหนึ่งในเก้าดาวเคราะห์มีสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเกิดขึ้นของชีวิต และความน่าจะเป็นของโมเลกุลดีเอ็นเอคือ 1 ใน 1015 เขาแนะนำว่าจำนวนดาวในจักรวาลคือ 3 × 1022 (ผลจาก คูณจำนวนดาราจักรด้วยจำนวนดาวเฉลี่ยในดาราจักรเดียว) ศ. อัคเซลนำไปสู่ข้อสรุปว่าต้องมีสิ่งมีชีวิตสักแห่งในจักรวาลเกิดขึ้น แต่อาจจะอยู่ไกลกันจนเราไม่รู้จักกัน

อย่างไรก็ตาม สมมติฐานเชิงตัวเลขเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตและอารยธรรมเทคโนโลยีขั้นสูงเหล่านี้ไม่ได้คำนึงถึงข้อควรพิจารณาอื่นๆ ตัวอย่างเช่น อารยธรรมมนุษย์ต่างดาวที่สมมติขึ้น เธอจะไม่ชอบมัน เชื่อมต่อกับเรา พวกเขายังสามารถเป็นอารยธรรมได้ ไม่สามารถติดต่อเราได้ด้วยเหตุผลทางเทคนิคหรือเหตุผลอื่นๆ ที่เรานึกไม่ถึง บางทีมัน เราไม่เข้าใจและไม่เห็น สัญญาณและรูปแบบการสื่อสารที่เราได้รับจาก "มนุษย์ต่างดาว"

ดาวเคราะห์ "ไม่มีอยู่จริง"

มีกับดักมากมายในการตามล่าหาดาวเคราะห์อย่างไม่มีการควบคุม ซึ่งเห็นได้จากความบังเอิญ Gliese 581 วัน. แหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตเขียนเกี่ยวกับวัตถุนี้: "ดาวเคราะห์ไม่มีอยู่จริง ข้อมูลในส่วนนี้อธิบายเฉพาะลักษณะทางทฤษฎีของดาวเคราะห์ดวงนี้เท่านั้นหากสามารถดำรงอยู่ได้ในความเป็นจริง"

ประวัติศาสตร์เป็นสิ่งที่น่าสนใจในฐานะคำเตือนสำหรับผู้ที่สูญเสียความระมัดระวังทางวิทยาศาสตร์ในความกระตือรือร้นของดาวเคราะห์ นับตั้งแต่ "การค้นพบ" ในปี 2007 ดาวเคราะห์ลวงตาได้กลายเป็นวัตถุดิบหลักของบทสรุป "ดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด" ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ก็เพียงพอแล้วที่จะป้อนคำหลัก "Gliese 581 d" ลงในเครื่องมือค้นหาทางอินเทอร์เน็ตแบบกราฟิกเพื่อค้นหาการแสดงภาพที่สวยงามที่สุดของโลกที่แตกต่างจากโลกในรูปของทวีปเท่านั้น ...

การเล่นแห่งจินตนาการถูกขัดจังหวะอย่างไร้ความปราณีโดยการวิเคราะห์ใหม่ของระบบดาว Gliese 581 พวกเขาแสดงให้เห็นว่าหลักฐานการดำรงอยู่ของดาวเคราะห์หน้าจานดาวนั้นถูกถ่ายแทนที่จะเป็นจุดที่ปรากฏบนพื้นผิวของดาวเช่นกัน รู้จากดวงอาทิตย์ของเรา ข้อเท็จจริงใหม่ได้จุดไฟเตือนสำหรับนักดาราศาสตร์ในโลกวิทยาศาสตร์

Gliese 581 d ไม่ใช่ดาวเคราะห์นอกระบบเพียงดวงเดียวที่เป็นไปได้ ดาวเคราะห์ก๊าซขนาดใหญ่สมมุติฐาน Fomalhaut b (9) ซึ่งควรจะอยู่ในเมฆที่เรียกว่า "ตาของเซารอน" น่าจะเป็นเพียงมวลของก๊าซและอยู่ไม่ไกลจากเรา อัลฟ่า เซ็นทอรี บีบี อาจเป็นข้อผิดพลาดในข้อมูลเชิงสังเกตเท่านั้น

9. ดาวเคราะห์นอกระบบสมมุติฐาน Fomalhaut b

แม้จะมีข้อผิดพลาด ความเข้าใจผิด และความสงสัย การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนมหาศาลนั้นเป็นความจริงอยู่แล้ว ข้อเท็จจริงนี้บ่อนทำลายวิทยานิพนธ์ที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นที่นิยมอย่างมากเกี่ยวกับความเป็นเอกลักษณ์ของระบบสุริยะและดาวเคราะห์อย่างที่เรารู้จัก ซึ่งรวมถึงโลกด้วย – ทุกอย่างชี้ให้เห็นถึงข้อเท็จจริงที่ว่าเราหมุนวนอยู่ในโซนชีวิตเดียวกันกับดวงดาวอื่นๆ นับล้านๆ ดวง (10) นอกจากนี้ ดูเหมือนว่าการกล่าวอ้างเกี่ยวกับเอกลักษ์ของชีวิตและสิ่งมีชีวิต เช่น มนุษย์ ก็อาจไม่มีมูลความจริงพอๆ กัน แต่—เช่นเดียวกับกรณีของดาวเคราะห์นอกระบบ ซึ่งครั้งหนึ่งเราเคยเชื่อเพียงว่า “พวกมันควรจะอยู่ที่นั่น” การพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ว่าชีวิต “อยู่ที่นั่น” ยังจำเป็นอยู่

10. เขตชีวิตในระบบดาวเคราะห์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของดาว