Астрономы представили рейтинги обитаемости планет и лун

Gliese 581c – один из миров, привлёкших внимание астробиологов. Сумеречная зона на границе между освещённой и ночной стороной планеты (она, вероятно, «заперта» приливными силами) обладает умеренным климатом. Солнце здесь всегда находится близ горизонта (иллюстрация Don Dixon/cosmographica.com).

Учёным известно немало миров, на которых жизнь может присутствовать либо могла бы существовать теоретически — просто из-за подходящих условий. Теперь эти примечательные небесные тела упакованы в две дополняющие друг друга научные системы ранжирования.

Международная группа астрономов, планетологов, биологов и геохимиков составила две системы оценки степени пригодности планеты (или луны) для жизни и, соответственно, вероятности её наличия на том или ином небесном теле.

Первая линейка получила название «индекс подобия Земле» (Earth Similarity Index — ESI), а вторая «индекс обитаемости планеты» (Planetary Habitability Index — PHI).

«Первый вопрос заключается в том, можно ли найти на других мирах похожие на Землю условия, так как мы знаем эмпирически, что они способны поддерживать жизнь, — объясняет один из авторов исследования Дирк Шульце-Макуш (Dirk Schulze-Makuch) из университета Вашингтона (WSU). — Второй вопрос: могут ли условия, существующие на экзопланетах, предполагать наличие там каких-либо форм жизни, будь то известные нам или нет?»

Планетная система звезды Gliese 581 — самая богатая на гипотетически обитаемые миры. Из четырёх подтверждённых её планет сразу две (c и d) попадают в "зону Златовласки" (иллюстрация Andrew Taylor).

Индекс ESI опирается на уровень простого физического сходства изучаемого мира и Земли: в расчёт берутся размер, масса, плотность, расстояние от звезды и температура планеты.

А вот PHI учитывает больше дополнительных и весьма важных факторов: скалистая ли поверхность у планеты (либо луны) или ледяная, есть ли там атмосфера и магнитное поле, сколько энергии доступно для потенциальных организмов (свет солнца или приливное трение, разогревающее недра), есть ли там органические соединения и какой-либо жидкий растворитель и так далее.

(Детали новой методики ранжирования изложены в статье в журнале Astrobiology.)

Гейзеры Энцелада – самое красноречивое свидетельство жидкой воды, скрытой под поверхностью. Потому, несмотря на столь далёкий от Земли облик, Энцелад является одним из мест, в которых теоретически возможно найти жизнь, пусть вероятность этого мала (иллюстрация Joe Bergeron).

Расчёт PHI шире подходит к возможным параметрам обитаемости, поскольку на базе несколько отличной биохимии в теории возможно существование организмов и в более жарких, и в более холодных условиях, чем на Земле, и без кислорода и даже без воды.

Весящие примерно как шесть-семь Земель Gliese 581 с и d несколько больше нашей планеты по диаметру, так что гравитация на их поверхности вполне умеренная – порядка 1,5-1,7 g. Климат на этих планетах может существенно зависеть от состава атмосферы и наличия облаков. И кто знает, не летают ли над какой-либо из этих сверхземель подобные создания? (иллюстрация Walter Myers)

Понятно, что по индексу подобия Земле наивысший рейтинг имеет сама Земля – 1. Да и с обитаемостью нашего мира всё очевидно.

Но в отношении других миров подсчёты дали занимательные результаты. В обеих линейках по степени убывания потенциальной обитаемости (пригодности для какой-либо формы жизни) причудливо перемешались объекты, находящиеся как в Солнечной системе, так и за её пределами.

Индекс ESI:

Таблица вызывает вопросы, скажем, о весьма относительном сходстве с Землёй жаркого Меркурия и Луны с её вакуумом на поверхности и большим перепадом температур. (Правда, и на том и другом объекте астрономы нашли водяной лёд.)

Зато экзопланеты, попавшие в приведённый выше перечень (кроме двух последних), примечательны не только приличным физическим сходством с нашей планетой. Они ведь и расположены в обитаемой зоне, либо на её краю. Это значит, что там могут быть океаны, озёра и реки со всеми вытекающими последствиями.

Поскольку второй способ ранжирования предусматривает учёт большего числа параметров, ещё интереснее посмотреть на следующий список.

Индекс PHI:

Здесь тоже есть чему подивиться. Например, сравнительно скромному суммарному результату Энцелада по отношению к Европе (на этих лунах, по-видимому, существуют обширные подлёдные водоёмы с жидкой водой).

Высокий рейтинг Марса вопросов не вызывает, а вот лидерство Титана неочевидно – он расположен довольно далеко от Солнца.

Но зато на этом спутнике Сатурна найдено большое разнообразие сложных органических соединений. И хотя на оранжевой луне очень холодно, учёные подозревают, что там идут химические реакции, способные поддерживать специфический вид микробной жизни.

Самым близким к понятию «приют для жизни вне Земли» небесным телом в Солнечной системе оказался Титан с его обширными углеводородными озёрами (иллюстрация Kees Veenenbos).

Не все интересные объекты попали в исследование. Скажем, к потенциально обитаемым мирам учёные относят сравнительно недавнюю находку – экзопланету HD 85512 b.

Рейтинги ESI и PHI ещё будут пополняться и уточняться. Они должны помочь астробиологам и планетологам сосредоточить внимание на самых интересных объектах.



Планетологи нашли следы подлёдных озёр Европы

17 ноября 2011

Астробиологии расширили обитаемую зону красных карликов

27 октября 2011

Астрономы нашли самую молодую формирующуюся экзопланету

20 октября 2011

Учёные измерили тепло и влажность древнего Марса

13 октября 2011

На Меркурии найдены кладовые льда

12 октября 2011
  • Вячеслав Ущеко  24 ноября, 19:22
    Осталось долететь, и посмотреть, что за жизнь там есть.
    ОтветитьНравится
  • Андрей Касьянов  24 ноября, 19:46
    Осталось дожить, чтобы долететь.
    ОтветитьНравится
  • Роман Кириенко  25 ноября, 07:09
    Нужно, чтобы жизнь ещё совпала с этим моментом по времени. Она — хрупкая штука, могла быть там миллионы лет назад и погибнуть в одно мгновение, либо вообще не зародиться в самых шикарных для этого условиях(
    ОтветитьНравится
  • Александр Вихров  24 ноября, 19:51
    Очень странные потуги, когда имеем только один факт существования жизни на планете. Единичное не обобщается.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  24 ноября, 19:58
    Поясните. В чём тут потуги? Никто же не говорит, что там непременно _есть_ жизнь. Но _может_ быть. Просто люди вычисляют параметры окружающей среды на тех или иных планетах и соответственно классифицируют их как больше или меньше пригодные для жизни. В чём странность, в чём обобщение? Законы физики, химии везде одинаковы. Если знаем массу и плотность планеты, освещённость, примерный состав, вероятные параметры атмосферы... Почему нельзя делать выводы?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Клиничев  24 ноября, 20:35
    Ага, до открытия экзопланет тоже находились люди, которые говорили, что делать выводы о наличие планет у других звезд на основание наличия планет у солнца не корректно и что единичное не обобщается )
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Журавлёв  24 ноября, 22:22
    Интересно: — а какой индекс получила бы Земля с точки зрения наблюдателя с экзопланеты HD 85512 b?
    ОтветитьНравится
  • Александр Вихров  25 ноября, 07:12
    Леонид Попов, а что объяснять? Мы просто не знаем, что такое жизнь. Есть только земной вариант, приспособленный к нашей планете. Насчет других её возможных типов ничего не известно. Жизнь не выводится из законов физики и химии. Формулы Эйнштейна её не предусматривают. Какие могут быть выводы? Сугубо с точки зрения научной методологии, единичное не обобщается. Это аксиома.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Степанов  25 ноября, 14:28
    Ага, до открытия экзопланет тоже находились люди,////// нашел у бабушки астрономию 56 года так вот там таких мыслей вообще не высказывались даже как предположение! там написано «возможно вы обладая более мощными телескопами чем сейчас сможете открыть планеты у др звезд» сильно сократил но...
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Степанов  25 ноября, 14:34
    а если написать в заголовке «ученые составили рейтинг планет на которых могла появиться жизнь похожая на земную» теперь вас все устраивает?
    ОтветитьНравится
  • Илья Киселев  25 ноября, 16:40
    @Александр В.
    «Жизнь не выводится из законов физики и химии»
    А как же она еще выводится? Нет, ну как бы понятно, что жизнь может зародится и без законов физики, химии*)

    Но как же нам тогда познавать этот мир?

    ОтветитьНравится
  • Александр Вихров  26 ноября, 17:46
    Умом. Жизнь это непознанный феномен.
    ОтветитьНравится
  • Врэж Багратуни  24 ноября, 20:50
    Странно, что почти все зациклились на химической основе. Электронные процессы внутри кристаллов с более чем — 200 градусов могут прекрасно породить жизнь. Она будет как киношная, но будет. Лишь бы эти кристаллы не были бы маленькими и изолированными. Очень глубоко под землёй и даже в недрах солнца, под высочайшим давлением образовавшиеся там кристаллы тожу могут оказаться отличным вменстилищем электонной жизни.
    ОтветитьНравится
  • Анатолий Алексеев  25 ноября, 04:21
    Часы молчания, когда крейсер повисал вне привычных измерений и понятий, когда он по земным представлениям просто не существовал, и  ничего, _абсолютно ничего_ не могло случиться, Ярослав любил. Любил тишину и  домашнее тиканье пружинного будильника «Янтарь». Будильник неторопливо отмерял локальное время.
    Ярослав сидел и вспоминал. Собственно, это было главное, что оставалось у него. От поиска Яр ничего не ждал. Скорее всего, опять будут пустые ненужные планеты: каменистые глыбы, сожженные жестким излучением, или жидкие шары в оболочках метановых и аммиачных атмосфер. Они годятся для диссертаций, а для жизни бесполезны. А если и будет жизнь -- вроде микробов и горного мха на Виктории или тех безобидных песчаных тварей на АЦ-1,-- ну и что?
    Вероятность найти цивилизацию, с  которой можно общаться, равна ноль целых, ноль, ноль, ноль, ноль... Найти остатки такой цивилизации легче. По крайней мере, на Леде нашли. И тысячи умов кинулись разгадывать: кто были существа, построившие посреди каменистой равнины громадный арочный мост?
    Что означают мозаичные фигуры на поле, частично изрытом ударами метеоритов?
    Кто-то уверял, что нашел разгадку. Была даже написана «История цивилизации Леды». Сначала она понравилась Ярославу. Позже он перелистывал ее с усмешкой. Автор строил догадки и  доказательства, то и дело пристегивая факты из истории Земли. Это было похоже на попытку примерить чужую одежду.
    Ярослава перестали интересовать загадки мозаичных фигур и гигантских арок.
    Волновать себя тайнами давно сгинувших в космосе жизней? Зачем, если не сумел разобраться в своей?
    Это был не эгоизм. Скорее, это было одиночество. А  может быть,
    усталость.
    И, оставаясь один, Ярослав теперь вспоминал не Леду, не Черные
    Кристаллы, не метановые вихри Меркатора и не стада песчаных кротов на АЦ-1.
    Он вспоминал двор на улице Огарева. Юрку вспоминал, Славика, игру в  лунки, синие вечера с костром на лужайке за стадионом и бумажные самолеты, которые пускали с голубятни. И очень часто -- маму.
    Мамина могила не сохранилась.
    Когда Яр пришел из первого броска, кладбище -- уже сильно
    заросшее -- еще темнело над речным обрывом. Он отыскал тогда холмик с решеткой и плоским-серым камнем. К холмику даже вела тропинка,-- видимо, за могилой присматривала Галина. Она не дождалась Яра, вышла замуж за какого-то журналиста, но, значит, что-то сохранила в  душе... Яр поправил камень, покрасил решетку и  через три месяца ушел на знаменитом СКДР-7 к Черным Кристаллам.
    ОтветитьНравится
  • Врэж Багратуни  25 ноября, 06:59
    Салют, Анатолий! Я с интересом прочитал 5 страниц. Но на 150 страниц вряд ли я решусь. Тяжело глазам читать с белого экрана. Чем там кончается? И какое это имеет отношение с возможностью зарождения и развивтия жизни внутри кристаллов и м.б. даже льдов?
    ОтветитьНравится
  • Анатолий Алексеев  25 ноября, 12:47
    :-) Добрый день, Вреж! там про кристаллы дальше почти ничего нет, это я вспомнил красивую идею Крапивина, что «Волновать себя тайнами давно сгинувших в космосе жизней? Зачем, если не сумел разобраться в своей?»
    ОтветитьНравится
  •   25 ноября, 18:44
    Согласен!

    Может быть, жизнь существует в недрах нейтронных звезд?
    Или в жидком ядре земли?

    ОтветитьНравится
  • Врэж Багратуни  25 ноября, 23:02
    Если там могут образовыватся стабильные связи, то почему бы и нет.
    ОтветитьНравится
  • Михаил Акопян  24 ноября, 21:22
    Я буду болеть за европу!
    ОтветитьНравится
  • Александр Ромашов  24 ноября, 21:42
    Умилительно смотрится предположительный пейзаж с планеты Gliese 581c, особенно если учесть указанное отсутствие вращения... если я правильно понимаю, в случае более или менее прозрачной атмосферы (как на картинке) вся её солнечная сторона будет порождать гигантский антициклон со всеми вытекающими... В случае сплошной облачности возможны варианты, но, скорее всего, тоже непрекращающийся ураганный ветер. Вертикальное относительно симметричное дерево — вообще финиш, если солнце светит всё время из одной точки неба...
    ОтветитьНравится
  • Алексей Сорокин  24 ноября, 22:54
    Красиво...На планете вечный закат...Или такой же вечный рассвет...Блин,романтика!
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Стариков  24 ноября, 23:19
    Странно что в ESI не внесен параметр ’’атмосфера’’ всё же он, как мне кажется , очень важен, а то реально неправильно получается, что ESI на луне через чур высок (а лед в космосе где только и не находили) и равен он должен быть около 0,25~0,3 (мое мнение). Насчет PHI я согласен, хотя Марс можно было бы поставить наравне с Титаном.
    ОтветитьНравится
  • Гайк Григорян  25 ноября, 01:50
    А как газовые гиганты попали в списк PHI?
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  25 ноября, 02:21
    тоже заинтересовало
    ОтветитьНравится
  • Александр Ромашов  25 ноября, 04:47
    Я так понимаю, рейтинги придуманы для жизни которая требует жидкой воды. Судя по уровню Юпитера и Сатурна — имеется в виду возможность существования жизни в слоях атмосферы. У них один уровень с Венерой, где вроде как и вполне комфортные условия на высоте 40-60 км (~1бар, 0-40 С°). Правда, отсутствие влаги и присутствие серной кислоты на оптимистичный лад не настраивает. В случае с газовыми гигантами ситуация иная, но идеи можно кидать подобные.
    Вообще же, судя по планете Земля жизнь эта такая штука, которая просто обязана проявиться, как только соблюдаются определённые условия. И, в отличие от беременности, жизни действительно может быть совсем чуть-чуть: малоактивные формы с ограниченной распространённостью, — вроде и жизнь, а вроде и еле теплится... Ну а всякие неорганические формы можно предполагать абсолютно везде, где есть хоть какая-то энергия и достаточно постоянные условия :)
    ОтветитьНравится
  • Александр Ромашов  25 ноября, 04:55
    Да, вторая часть к тому, что в принципе, правильно составленный рейтинг должен показывать даже не шанс обнаружения жизни, а её уровень активности на данной планете. Естественно, если не считать что жизнь на Земле совершенно случайно появилась сразу, как только её поверхность достаточно остыла. Данные же рейтинги показывают совершенно непонятно что... типа десятки самых особенных животных на земле по версии дискавери :)
    ОтветитьНравится
  • Антон Брандт  25 ноября, 03:49
    Скорее всего, на гигантах теоретически допускается существование микроорганизмов, либо жизнь не на углеродной основе.

    Я за здоровый эгоизм, найти жизнь конечно любопытно, но горадзо интересней найти планеты которые может колонизовать человек, желательно без дополнительных средств защиты.

    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  25 ноября, 18:11
    Импосибль в принципе. Даже на «райскую планету» человек без скафандра сотню лет не высадится. Микроорганизмы сожрут. Подготовка будет очень долгой, скорее всего не одно поколение.
    ОтветитьНравится
  • Андрей Мезенов  25 ноября, 07:03
    где же планета HD 85512 b в рейтинге? что-то я не вижу её, по моему весь этот рейтинг бред чистой природы.
    ОтветитьНравится
  • Олег Сергиенко  25 ноября, 12:51
    Преподпаптель богословия сказал что инопланетян нет потому что нет научного обоснования их наличия. Однако есть теория вероятности и есть практически бесконечное количество звезд и планет вокруг них, то-есть исходя из теории вероятности можно предполагать, что есть планеты с идентичными условиями возникновения жизни как и на нашей планете.
    в настоящей статье нам дается цель, не забывайте что наше население растет очень быстрыми темпами, за сто лет практически в двое, и то если бы не две мировые войны было бы втрое. у человечества просто нет другого выхода как в ближайшие пятьдесят лет найти способ колонизации подходящих планет.

    поэтому господа предлагаю при обсуждении не вдаваться в чатности, типа дерево не так нарисовали, или «этот рейтинг бред чистой воды»

    да я тоже в детстве зачитывался Владиславом Крапивиным и вырос на его произведениях, с нетерпением ожидая следующего журнала «Уральский следопыт» но в данном случае его философия не очень применительна, мы на грани катострофы, смысл пугаться каких то метеоритов и комет или 2012 года с его планетой нибиру, у наших детей и так есть шансы загнуться с голоду если их отцы уже сейчас не начнут думать о послезавтрашнем дне.
    поэтому господа! давайте конструктивней, даже наше обсуждение может быть еще одним кирпичиком в решении грядущей колонизации космоса.
    С уважением Олег

    ОтветитьНравится
  • Олег, по вашему кто то будет вывозить с планеты 1млрд людей?
    Даже если к тому времени люди заметно оголодают и станут весить 50кг это будет 50млн т.
    Что бы иметь возможность одновременно поднять с планеты столько людёв, общая численность популяции должна быть в порядков на 6-7!!! и это ещё с учётом прогресса, потому как сейчас 7млрд человек содержит вне планеты максимум 10 астронавтов.
    Так что глупо связывать гиппотетическую колонизацию планет с перенаселением Земли-матушки.
    А численность населения и так скоро заметно скорректируют.
    ОтветитьНравится
  •   25 ноября, 18:47
    Гораздо быстрее человечество освоит виртуальный мир и лишнее население переедет туда.
    ОтветитьНравится
  • Олег Сергиенко  1 декабря, 11:13
    да уж я тоже думаю что третьей «Коррекции» нам не избежать
    а если дай бог избежим. тогда лично нам в России прийдется потеснится и поселить на своих просторах голодных из африки и жадных из китая
    ОтветитьНравится
  • Аристарх Маяков  20 января, 06:59
    «Преподпаптель богословия сказал что инопланетян нет потому что нет научного обоснования их наличия.»
    А научное обоснование наличия Бога уже есть? :-)

    Действительно, наличие колонизованной планеты еще не означает, что туда удастся скинуть излишки населения Земли без глобальной телепортации это нереально. Да и там есть несколько заковырок...

    Идея Колонизации может рассматриваться лишь как создание запасного плацдарма для Человечества на случай гибели Земли.... Так сказать размножение в космическом масштабе.

    ОтветитьНравится
  • Максим Крутько  25 ноября, 14:47
    Плюсаните, если заметили человечка на дереве)
    ОтветитьНравится
  • Константин Зорькин  25 ноября, 15:23
    Ага, смотрит на светило.
    ОтветитьНравится
  • Александр Гэдзь  25 ноября, 16:04
    Он, человеко-кузнечик, смотрит на транзит планеты Gliese 581b и думает, эврика, это же другая планета и как это я раньше не догадался?!
    ОтветитьНравится
  • Алексей Сорокин  25 ноября, 21:55
    А вот посидеть бы с ним на этом дереве,испить бы вдвоём прохладного «Жигулёвского»,да за жизнь во Вселенной погутарить... ))
    ОтветитьНравится
  • Максим Крутько  26 ноября, 01:18
    Пить пиво с существом хорошо, но только наверняка такой мир будет смертелен для исследователя без скафандра. Даже если там идеальная для дыхания атмосфера.
    ОтветитьНравится
  • Ваня Крейцер  26 ноября, 19:06
    Угу. А инопланетный минздрав будет предупреждать инопланетянина о _смертельной_ опасности пива для здоровья.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Толкаченко  27 ноября, 13:13
    Надеюсь на тех планетах куда в будущем попадет человек исконная жизнь окажется полностью несовместима с земной... Иначе это грозит эпидемиями неизвестных болезней... Возможно даже вымиранием всех людей... В том числе и на Земле
    ОтветитьНравится
  • Максим Крутько  27 ноября, 20:59
    Также разделяю надежды Евгения. Правда при наличии большой пятерки H C N S O в структурах ДНК, как и само наличие ДНК, такая несовместимость маловероятна. Тем более мы же ищем максимально сходные с Землей условия. Сколько будет положено жизней на эти эксплорации, одному Богу известно. Но будем надеяться на Него и на лучшее))
    ОтветитьНравится
  • Андрей Черковский  29 ноября, 22:51
    >Макуш (Dirk Schulze-Makuch)

    Макух

    ОтветитьНравится
  • Николай Малюгин  31 января, 11:17
    Судя по картинке Солнце небольшую часть планеты. Значит основная
    часть ее представляет сплошное обледенение. Атмосфера этой планеты
    разряженная. Небольшой клочок растительности не может обеспечить
    всю планету воздушной оболочкой. Жизнь ,показаная нам планеты,
    невозможна. Растительность это легкие любой планеты.
    ОтветитьНравится
  • Алексей Варежкин  31 января, 11:38
    мне не хочется вас расстраивать, но это именно планеты обеспечивают растения атмосферой а не наоборот
    ОтветитьНравится
  • Александр Иерархов  31 января, 11:44
    Зато растения обеспечивают атмосферу кислородом. Это как минимум так в условиях земли, а вообще-то не так уж обязательно...
    ОтветитьНравится
  • Алексей Варежкин  31 января, 12:07
    ну я слышал, может врут конечно что сначала кислорода было мало, но какие то твари шевелились, а потом кое кто из живших начал выделять кислород и большинство живших передохло от этого ядовитого газа
    ОтветитьНравится
  • Александр Иерархов  31 января, 12:22
    Как оно там было никто не знает. Так обьясняется потому что кислород активный газ и его первоначальное присутствие пришлось бы обьяснять божественным промыслом. Но если доказательства присутствия кислорода с начала и найдут то их запрячут подальше...
    ОтветитьНравится