Экзопланеты

[Maks]

соленая вода замерзает при -30C

http://www.nature.com/articles/srep17563

Существовали периоды оледенения земли недавно до 1 миллиона лет назад

https://www.sciencenewsforstudents.org/article/glaciers-ice-%E2%80%94-now

их можно видеть по анализу газа внyтри льда в Антарктиде

https://en.wikipedia.org/wiki/Global_cooling#/media/File:Vostok_Petit_data.svg

https://en.wikipedia.org/wiki/Global_cooling

я же говорю о двух отрезках во времени около 2 миллиардов и 710 миллионов лет назад

2.7 billion years ago  was low surface atmospheric pressure of Patm = 0.23 ± 0.23 (2σ) bar.


Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Aug 9;102(32):11131-6. Epub 2005 Aug 1.
The Paleoproterozoic snowball Earth: a climate disaster triggered by the evolution of oxygenic photosynthesis.
Kopp RE1, Kirschvink JL, Hilburn IA, Nash CZ.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16061801
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10677473

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17008214
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1664689



https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18064001
Nature 450, 813-818 (6 December 2007) | doi:10.1038/nature06354;  W. Richard Peltier Yonggang Liu John W. Crowley

Snowball Earth prevention by dissolved organic carbon remineralization

https://www.nature.com/nature/journal/v450/n7171/full/nature06354.html

[zandr]

https://life.ru/t/%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0/1039769/astronomy_planiety_sistiemy_trappist-1_sposobny_imiet_okieany

Астрономы: Планеты системы Trappist-1 способны иметь океаны
Самые близкие к местной звезде планеты должны были потерять немало воды, но три более далёкие могут всё ещё иметь достаточное её количество, чтобы поддерживать океаны.
Международная группа астрономов проанализировала данные космического телескопа "Хаббл" на предмет наличия следов воды в системе красного карлика Траппист-1, лежащего в 40 световых годах от Земли. Исследователи пришли к выводу, что внутренние планеты этой системы потеряли очень много воды, в то время как три внешние из лежащих в зоне обитаемости — гораздо меньше. Они всё ещё могут сохранять достаточное её количество. Соответствующая статья вскоре будет опубликована в The Astronomical Journal, а с её текстом можно ознакомиться на сайте Института космического телескопа.
Авторы новой работы изучили изменения в спектре звезды Траппист-1 в момент прохождения между ней и Землёй планеты Tраппист-1с, лежащей весьма близко к своей звезде. В итоге были обнаружены следы насыщенной водородом экзосферы — внешнего слоя атмосферы. Основываясь на этих наблюдениях и светимости красного карлика Траппист-1 в ультрафиолете, астрономы рассчитали общее количество воды, потерянное планетой. Оказалось, что за несколько миллиардов лет своего существования Траппист-1с мог лишиться воды в объёме 20 современных земных океанов. То есть если он формировался как твёрдая планета земного типа, то на сегодня должен быть почти сухим.
Астрономы не успели накопить достаточно наблюдательных данных по транзитам других планет системы, но, базируясь на имеющихся спектрах по экзосфере Траппист-1с, они попробовали реконструировать потери воды и других планет. Оказалось, что для планет d, е и f данной системы потери воды были ниже четырёх земных океанов, а для планет g и h — менее одного земного океана.
Хотя это выглядит как большая цифра, для данных экзопланет такие потери могли быть не очень значительной проблемой. Дело в том, что они сформировались не там, где находятся сейчас, а дальше от звезды и лишь затем мигрировали к ней ближе. То есть, в отличие от Земли, формировавшейся в тёплом регионе Солнечной системы, вначале в их составе было заметно больше водного льда. Поэтому потери воды в таких масштабах для них должны быть малозначимы. Интересно, что планеты e, f и g лежат в зоне обитаемости, то есть температура на их поверхности близка к земной. Наличие на них достаточного количества воды имеет большую важность в оценке общей жизнепригодности системы.

[zandr]

https://ria.ru/science/20171101/1508006405.html

Астрономы НАСА открыли два десятка потенциальных двойников Земли
РИА Новости. Новая методика анализа снимков помогла научной команде телескопа "Кеплер" открыть два десятка ранее неизвестных планет, похожих по размерам, массе и другим свойствам на Землю, говорится в статье, принятой к публикации в журнале Astrophysical Journal Supplement.
"Экзопланета KOI-7923.01 совершает один виток вокруг своего светила примерно за 395 дней и является одним из самых интересных двойников Земли, потенциально способных поддерживать жизнь. Она имеет примерно такие же размеры, что и наша планета, но климат на ней чуть холоднее", — заявил Джеф Кофлин (Jeff Coughlin), руководитель миссии "Кеплер". 
После запуска орбитального телескопа "Кеплер" ученые обнаружили почти две тысячи планет вне пределов Солнечной системы, несколько десятков из которых являются потенциальными двойниками Земли или находятся в так называемой зоне жизни. Их открытие побудило планетологов и астробиологов приступить к разработке методов, которые бы позволили оценить  пригодность этих планет к жизни или же попытаться найти ее следы в их атмосфере.
В мае 2013 года телескоп вышел из строя, однако специалисты нашли способ продолжить его работу в рамках миссии, названной K2. До поломки "Кеплер" был направлен в одну точку космоса и следил лишь за небольшим уголком неба на стыке созвездий Лебедя и Лиры.
После "воскрешения" телескоп наблюдает за разными участками небосвода: специалисты НАСА периодически поворачивают его так, чтобы солнечный свет не попадал в объектив. Помимо новых наблюдений, команда "Кеплера" продолжает изучать данные, собранные на первом этапе работы телескопа, используя новые методики анализа изменения яркости звезд с течением времени.
Многие планеты, как отмечает Кофлин, находятся очень далеко от светила, поэтому за четыре года наблюдений они успели совершить лишь два-три, а то и всего один оборот вокруг своей звезды. Такие планеты почти невозможно открыть при помощи традиционных методик поиска небесных тел за счет колебаний яркости светил, так как сигнал об их существовании будет забиваться шумом, связанным с появлением на поверхности звезд пятен и другими изменениями в силе свечения.
В начале этого года научная команда "Кеплера" создала алгоритм, позволяющий удалять подобные шумы и распознавать экзопланеты, находящиеся на значительном расстоянии от звезд. Так удалось открыть сразу десять потенциальных "кузин" Земли в одном из последних наборов снимков с "Кеплера".
С помощью той же методики Лафлин и его коллеги проанализировали весь архив данных и составили новый каталог так называемых KOI-объектов — уже открытых экзопланет и кандидатов на эту роль. Благодаря этому число потенциальных планет, год на которых длится больше 30 дней, увеличилось в среднем в два-три раза, а количество планет, где год сравним с земным, выросло на несколько порядков.
В список попали чуть больше восьми тысяч объектов, примерно половина которых является потенциальными планетами. Две сотни этих планет, как отмечает планетолог, были найдены в ходе повторной проверки данных, а два десятка из них — потенциальные двойники Земли.
Но именно KOI-7923.01 — пока самый перспективный кандидат на роль полноценного двойника Земли среди планет, найденных при помощи "Кеплера" за все время его работы. Ее радиус примерно равен земному, она вращается вокруг звезды, чуть менее крупной и горячей, чем Солнце, а год на ней длится примерно 400 суток.
Как отмечают ученые, эта планета находится на окраинах зоны жизни: климат на ней, скорее всего, представляет нечто среднее между Землей и Марсом. Если на ее поверхности есть вода и все нужные элементы, то, в принципе, ничто не мешает зарождению и существованию жизни на этой "кузине" Земли.

[Димитър]

https://za-neptunie.livejournal.com/308171.html

Открыли 3 астероидных пояса вокруг Проксимы Центавра и, возможно, аналог Сатурна.

[zandr]

А пространство между кольцами кто вычистил?

[Димитър]

zandr пишет:
А пространство между кольцами кто вычистил?  

Планеты, конечно.

[Alex_II]

Димитър пишет:
Открыли 3 астероидных пояса вокруг Проксимы Центавра и, возможно, аналог Сатурна.

Wow! Да там весело... Ну нормально, имеет смысл слать межзвездный зонд...

[zandr]

https://nplus1.ru/news/2017/11/15/ross128-b

Астрономы открыли ближайшую к Земле планету с умеренным климатом у «спокойной» звезды
Астрономы открыли землеподобную планету с умеренным климатом всего в 11 световых годах от Земли. Новый мир получил название Ross 128 b. После Проксимы b это вторая по близости к нам землеподобная планета с умеренным климатом (здесь и далее подразумевается не аналог умеренного климата на Земле, а температура, благоприятная для существования потенциальной жизни). Кроме того, это ближайшая экзопланета, вращающаяся вокруг неактивного красного карлика, что повышает вероятность обнаружить на ней гипотетическую жизнь. Об открытии рассказывается в статье, вышедшей в журнале Astronomy&Astrophysics.

Спойлер

Красные карлики относятся к наиболее холодным и слабым — но и самым распространенным — звездам во Вселенной. Считается, что они составляют примерно 70 процентов от общего числа звезд в спиральных галактиках и примерно 90 процентов звезд в эллиптических галактиках. Это делает их очень привлекательными объектами для поиска экзопланет, и они исследуются все чаще и подробнее. Кроме того, рядом с такими звездами легче заметить небесные тела, похожие на Землю, чем у звезд типа Солнца. Дело в том, что красные карлики уступают в размерах нашему светилу, поэтому планеты, которые вращаются вокруг, оказывают на них более заметное гравитационное влияние, чем такие же объекты рядом с более крупными звездами вроде желтых карликов. Как следствие, изменения лучевой скорости красного карлика измерить легче, а это один из самых распространенных способов нахождения экзопланет.

[свернуть]

Группа исследователей под руководством Ксавье Бонфиc (Xavier Bonfils) с помощью приемника ESO HARPS в обсерватории Ла Силья в Чили исследовала красного карлика Ross 128. Это очень небольшая и холодная звезда: ее масса составляет всего 0,16 солнечной, а эффективная температура поверхности — 3192 кельвинов ( у Солнца она почти в два раза больше). Ученые обнаружили, что вокруг нее с периодом около 9,9 дней вращается экзопланета с массой около 1,35 земных. Несмотря на то, Ross 128 b находится в 20 раз ближе к своей материнской звезде, чем Земля к Солнцу, на ее поверхность получает только в 1,38 раз больше энергии, чем поверхность нашей планеты. В результате выходит, что если у планеты Ross 128 b атмосфера такая же, как у Венеры, то равновесная температура оценивается в −4 градуса Цельсия, а если как у Земли, то в −60 градусов Цельсия. Если же атмосфера более разрежена, то она может быть разогрета до +20 градусов Цельсия. И хотя такие условия можно назвать умеренными, не совсем еще ясно, лежит ли Ross 128b внутри, снаружи или на границе зоны обитания, то есть, может ли на ее поверхности существовать жидкая вода. Разные исследования дают разные оценки размера зоны обитаемости, многое зависит от того, какой окажется газовая оболочка небесного тела. В своей работе авторы говорят, что лучше пока что называть Ross 128b планетой с умеренным климатом, чем потенциально обитаемой планетой.
Данные обзора All Sky Automated Survey (ASAS) и миссии K2 показывают, что звезда Ross 128 вращается медленно и имеет слабую магнитную активность. Это значит, что она гораздо более спокойна, чем, например, Проксима Центавра, и поэтому ее планеты, вероятно, являются ближайшими к нам, на которых гипотетически возможно поддержание жизни. Сейчас до звезды Ross 128 11 световых лет, но она движется в нашу сторону, и по расчетам всего через 71 тысячу лет станет нашей ближайшей космической соседкой, а планета Ross 128 b — ближайшей к Земле экзопланетой вместо Проксимы b.

Спойлер

В последние годы астрономы открывают все больше экзопланет с умеренной температурой поверхности, и следующей стадией их изучения должно стать подробное исследование структуры и химического состава их атмосфер. Астрономы надеются увидеть в газовых оболочках ближайших к нам экзопланет биомаркеры — например, кислород. В будущем это, вероятно, будет сделано строящимся в ESO Чрезвычайно Большим Телескопом (ELT). Другими инструментами, включая телескоп James Webb, который будет запущен в ближайшее время, исследовать планету будет дорого. Кроме того, Ross 128b не совершает транзит, а значит метод «просвечивания» атмосферы отпадает.
«Новые инструменты ESO сыграют первостепенную роль в определении характеристик землеподобных экзопланет. В частности, эффективность наблюдений красных карликов, которые излучают большей частью в инфракрасном диапазоне спектра, резко повысится, когда заработает инфракрасная приставка к спектрографу HARPS: приемник NIRPS. И, конечно, первую скрипку в этих исследованиях будет играть сверхтелескоп ELT», — заключает Ксавье Бонфи.

[свернуть]

В число недавно открытых экзопланет входят Проксима Центавра b и планеты системы TRAPPIST-1, и все они вращаются вокруг красных карликов. Ученые уже неоднократно говорили о том, что на звездах такого типа происходят мощные вспышки, а это значит, что условия на экзопланетах могут быть не совсем подходящими для жизни, даже несмотря на то, что они находятся в зоне обитаемости.

[zandr]

https://ria.ru/science/20171215/1511022221.html

Астрономы впервые нашли двойника Солнечной системы

© NASA / Ames Research Center/Wendy Stenzel
МОСКВА, 15 дек — РИА Новости. Повторный анализ фотографий с телескопа "Кеплер" помог планетологам открыть восьмую планету в звездной системе Kepler-90 в созвездии Дракона, что позволило ей сравняться по числу небесных тел с Солнечной системой, говорится в статье, принятой к публикации в Astronomical Journal.
"С самых древних времен, когда первые астрономы Земли открыли соседние планеты, было известно, что Солнечная система не является рекордсменом по числу планет. Можно сказать, что Kepler-90 — это миниатюрный аналог Солнечной системы: ее внутренние части населяют небольшие планеты, а окраины — более крупные небесные тела, но все они расположены значительно ближе друг к другу, чем Земля и ее соседи", — заявил Эндрю Вандербург (Andrew Vanderburg) из университета Техаса в Остине (США).
Рекордсмены Галактики
За последние два десятилетия орбитальные и наземные телескопы открыли тысячи планет за пределами Солнечной системы. Некоторые из них похожи на Землю, а другие — на планеты-гиганты типа Юпитера. Большая часть этих планет вращается вокруг своих светил или в одиночестве, или в компании одной-двух соседок.
По этой причине планетологи считали аналоги Солнечной системы большой редкостью — пока известны лишь три звездные системы с семью планетами: TRAPPIST-1 в созвездии Водолея, HD 10180 в созвездии Гидры и HR 8832 в созвездии Кассиопеи, а также несколько десятков светил, которые окружают пять или шесть планет.
Вандербург и его коллеги открыли первую звезду, которая сравнялась в этом отношении с Солнцем, повторно анализируя данные, собранные телескопом "Кеплер" на первом этапе работы на орбите — когда он почти четыре года непрерывно следил за созвездиями Лебедя и Лиры.
"Кеплер" и другие похожие телескопы открывают следы планет у далеких звезд, наблюдая за резкими изменениями в яркости светила в тот момент, когда одна или несколько планет проходят по его диску и блокируют часть лучей. Подобная методика хорошо работает для крупных небесных тел, расположенных близко к звездам, но если планета находится далеко, то начинают мешать флуктуации в яркости светила и прочие случайные факторы.
От этих помех можно избавиться двумя способами — увеличивая продолжительность наблюдений или очищая данные при помощи новых статистических алгоритмов и систем искусственного интеллекта. Участники научной команды "Кеплера" периодически используют подобные алгоритмы, чтобы повторно проанализировать данные, проверить уже известные планеты и попытаться открыть новые.
Космическая книга Гиннесса
Во время очередной проверки Вандербург и его коллеги обратили внимание на необычные аномалии в поведении планет, вращающихся вокруг Kepler-90, — желтого карлика в созвездии Дракона, удаленного от нас на две с половиной тысячи световых лет.
Ученые считали, что эта планетная система насчитывает семь планет — два аналога Земли (b и c), три "суперземли" (d, e и f), а также два газовых гиганта размером с Юпитер (g и h). При этом система очень компактна — h, ее самая далекая планета, расположена примерно на том же расстоянии от Kepler-90, что и Земля от Солнца. Как рассказывает Вандербург, ученые давно подозревали, что рядом с первыми тремя планетами Kepler-90 может скрываться еще одно небольшое каменистое тело, но доказать это не позволяло отсутствие однозначных данных и множество помех.
Эту задачу смогла решить нейросеть, которую исследователи НАСА научили различать реальные проходы планет по диску светил и случайные изменения в яркости, для чего показали ей примерно 15 тысяч правильных примеров. Таким образом Вандербург и его коллеги смогли обнаружить еще одну планету в Kepler-90 и вычислить ее свойства.
Эта планета, получившая временное имя i, находится между планетами с и d и совершает один оборот вокруг звезды менее чем за 15 дней. Она находится примерно в три раза ближе к Kepler-90, чем Меркурий к Солнцу, поэтому на ее поверхности царит адская жара — примерно 700 градусов Кельвина. По химическому составу, размерам и массе она похожа на Землю, однако жизнь на ней маловероятна.
Открытие нового небесного тела, как отмечает Вандербург, делает загадку формирования этой звездной системы еще более интересной: пока непонятно, как такая большая и сложная планетная семья смогла стать такой компактной и сохранить стабильность. Астрономы не исключают и того, что в Kepler-90 может скрываться еще больше планет, которые нейросеть пока не может увидеть.

Только что - нумерология, а в остальном - далеко не самая интересная система, если только не найдут каменисто-водяную j за орбитой h.

[zandr]

А вот это - гораздо интереснее!
https://www.kp.ru/daily/26771/3804664/

В системе TRAPPIST-1 вычислили две потенциально обитаемые планеты
Об этом говорят расчеты теплового баланса экзопланет этой системы, лежащей в 40 световых годах от нас
Астрономы из Венгрии и США вычислили, насколько планеты в системе TRAPPIST-1 нагреваются под действием гравитации своей звезды. В результате им удалось выяснить, что самые вероятные обитаемые тела системы — это TRAPPIST-1d и TRAPPIST-1e. Соответствующая работа направлена на публикацию в Astronomy & Astrophysics, а с ее текстом можно ознакомиться на сервере препринтов Корнелльского университета.
Недавно другая группа исследователей обнаружила у красного карлика TRAPPIST-1 сразу семь планет по размерам близких к Земле. Это заметно больше, чем в нашей системе, что породило дискуссию о том, что ряд из них может быть потенциально обитаем. Однако затем выяснилось, что плотность большинства планет там значительно меньше, чем у земной группы в Солнечной системе. Ряд ученых предположил, что при такой малой плотности на них слишком много воды, а значит — и водяного пара в атмосфере. Водяной пар — мощный парниковый газ, из-за чего многие сомневались в обитаемости миров TRAPPIST-1. Высказывалось мнение, что там либо перегретые планеты типа Венеры, либо замерзшие и безжизненные вроде Марса.
В новой работе астрономы рассчитали какому нагреву подвергает свои планеты звезда TRAPPIST-1. Кроме ее излучения при этом учли и «приливной нагрев» — тот, что обеспечивается приливной деформацией планет под действием гравитации их светила. Все планеты системы намного ближе к своей звезде, чем даже Меркурий в нашей системе. Тем не менее, работа показала, что никакого перегрева у планет TRAPPIST-1d и TRAPPIST-1e, близких к звезде, скорее всего нет.
Планета TRAPPIST-1d хотя на четверть уступает Земле по плотности, успешно избегает перегрева если ее отражательная способность (альбедо) не меньше 0,3. Надо отметить, что это примерно соответствует уровню Земли, а альбедо Венеры, например, значительно выше. То есть Венера и Земля в подобной системе избежали бы чрезмерного перегрева.
Авторы отмечают, что менее ясно является ли обитаемой планета TRAPPIST-1 f, лежащая чуть дальше от своей звезды, чем упомянутая пара. Без учета влияния атмосферы и приливного нагрева она должна быть примерно как Марс, со средней температурой в -60 градусов по Цельсию. Однако ее плотность втрое меньше земной, то есть на ней должно быть много газов и воды. А это означает обширную атмосферу, способную помешать планете переохладиться. Хотя по планете нужно больше наблюдений, ее статус в качестве обитаемой не исключен — она получает от своего светила даже больше тепла, чем Марс, и при этом имеет более значительную атмосферу.

[zandr]

https://ria.ru/science/20171218/1511197671.html

Астрономы открыли первую экзопланету с "вертикальной" орбитой
МОСКВА, 18 дек – РИА Новости. Планетологи нашли в созвездии Льва необычную планету размером с Нептун, которая напоминает по форме на комету и вращается по орбите, параллельной оси вращения ее звезды, почти необъяснимой с точки зрения законов астрономии, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"На эту планету действуют мощнейшие приливные силы – она находится невероятно близко к звезде, примерно в 33 раза ближе, чем Земля удалена от Солнца. Учитывая то, что красные карлики живут невероятно долго, эти силы должны были давно "выпрямить" орбиту и сделать ее круговой, но, в реальности, это совсем не так!", — заявил Винсан Буррье (Vincent Bourrier) из университета Женевы (Франция).
Эта планета, GJ 436b, представляет собой достаточно крупный газовый гигант размером с Нептун. Она была открыта еще в 2004 году группой американских астрономов по колебаниям в скорости движения его звезды по небосводу. GJ 436b обращается вокруг небольшого красного карлика Gliese 436, чья масса составляет 0,41 от солнечной, а радиус — 0,42 от аналогичной характеристики Солнца.

Спойлер

Еще три года назад планетологи заметили странные колебания в мощности инфракрасного излучения Gliese 436, помимо тех, которые вызывались периодическим прохождением "горячего нептуна" по диску светила. Открывшие этот феномен астрономы посчитали, что свечение красного карлика периодически ослаблялось еще одним объектом, гораздо меньшим по размерам, чем GJ 436b, и заявили об открытии небольшой землеподобной планеты, которой они присвоили имя UCF-1.01.
В прошлом году ученые обнаружили, что второй планеты, скорее всего, не существует, и что эти аномалии вызывались гигантским газовым "хвостом", который был вырван из атмосферы GJ 436b ее звездой в тот момент, когда они максимально сблизились друг с другом, а на поверхности красного карлика произошла вспышка.
Это открытие, как вспоминает Буррье, объяснило многие, но не все аномалии в поведении "хвостатой" планеты, что заставило французских астрономов провести несколько повторных сеансов наблюдений за ее движением по диску светила в марте и апреле прошлого года.
Используя инструмент HARPS, отслеживающий даже небольшие изменения в спектре светила, связанные с его гравитационными взаимодействиями с планетами, ученые заметили нечто необычное – все собранные ими данные указывали на то, что планета двигалась под углом в 80-90 градусов по отношению к экватору Gliese 436. Иными словами, GJ 436b вращается вокруг карлика по практически "вертикальной" и очень вытянутой орбите, которая проходит не по линии экватора звезды, а по линии между ее полюсами.
Подобные результаты наблюдений сильно удивили ученых –  возраст  Gliese 436, судя по скорости вращения этого красного карлика, составляет как минимум 4 миллиарда лет, что говорит о том, что его планетная "семья" не могла возникнуть недавно.
Полярные орбиты планет, в свою очередь, не являются стабильными по определению, и притяжение светила давно должно было "округлить" траекторию движения GJ 436b через космос и заставить ее переехать на "нормальную" экваториальную орбиту.
Как предполагают ученые, в системе Gliese 436 может присутствовать еще одна планета-гигант, которая особым образом взаимодействует с GJ 436b и заставляет ее "переезжать" с экваториальной на полярную орбиту и обратно каждые несколько сотен миллионов лет. Эти же орбитальные "пируэты" могли заставить GJ 436b сблизиться со светилом на опасное расстояние и потерять часть своей атмосферы.
Эта планета, если она существует, находится на достаточно большом расстоянии от звезды – год на ней может длиться сотни дней, а не 2,5 дня, как на GJ 436b, и поэтому ученые пока не могут ее обнаружить. Как надеются планетологи, новое поколение спектрографов, способных улавливать следы гравитационных взаимодействий между звездами и планетами, поможет проверить, так ли это или нет.

[свернуть]

[N.A.]

nplus1.ru пишет:

Химический дисбаланс в атмосфере экзопланеты укажет на присутствие жизни



MPIA

Признаком существования жизни на экзопланете может быть одновременное присутствие метана, азота, углекислого газа и водяного пара в ее атмосфере, сообщают ученые в журнале Science Advances. Дополнительно указывать на наличие живых организмов может отсутствие угарного газа, который активно потребляется микробами. Сделанные астрономами оценки помогут при поиске жизни за пределами Земли, а также при отборе планет-кандидатов для дальнейших исследований.

Спойлер

В нашей галактике предположительно существует несколько триллионов планет, десятки миллионов из которых могут быть потенциально обитаемы. Поскольку мы не можем напрямую наблюдать поверхности далеких небесных тел, для поиска жизни приходится использовать косвенные методы, в частности спектроскопию атмосферы. Она позволяет узнать химический состав атмосферы и найти так называемые биомаркеры — вещества, которые говорят о том, что на планете могут существовать растения или микроорганизмы. Сегодня в число наиболее популярных биомаркеров входят кислород, озон, вода, метан и углекислый газ. Каждый из них по отдельности может иметь естественное происхождение, в то время как их комбинации могут указывать на жизнь земного типа.

Сегодня на Земле наблюдается очень сильный химический дисбаланс в атмосфере, обусловленный большим количеством живых организмов на ее поверхности. Например, если бы мы выключили все жизненные процессы, производящие кислород и метан, то за довольно короткое время в газовой оболочке нашей планеты этих веществ бы попросту не осталось, так как они взаимодействуют между собой и «убирают» друг друга. Однако в докембрийский период, на который приходится около 90 процентов истории нашей планеты, разнообразие организмов на Земле было заметно меньше, поэтому и состав атмосферы должен был отличаться. При этом, какие биомаркеры в таком случае указали бы на обитаемость нашей планеты, изучено плохо.
В новой работе ученые под руководством Джошуа Криссансена-Тоттона (Joshua Krissansen-Totton) рассчитали, каким мог быть химический состав системы атмосфера-океан во время архея, протерозоя и фанерозоя (период, начавшийся 542 миллиона лет назад и продолжающийся в наше время). Для этого они использовали специальную модель, которая рассчитывает разницу в энергии Гиббса между исходным и конечным состоянием системы. Энергия Гиббса позволяет нам установить принципиальную возможность протекания химической реакции в заданных условиях.


NASA/Wikimedia Commons/Joshua Krissansen-Totton

Выяснилось, что химический дисбаланс в океанически-атмосферной системе Земли возрастал по мере эволюции жизни. Наибольшее равновесие наблюдалось в период архея, которое заметно уменьшилось во время кислородной катастрофы, когда в эпоху протерозоя состав воздуха резко изменился. Другой глобальный рост кислорода, случившийся в неопротерозой, привел к росту дисбаланса.

Если жизнь архея была хемотрофной (хемотрофные организмы получают энергию благодаря окислительно-восстановительным реакциям), то в атмосфере должно было наблюдаться повышенное количество CO2, N2, CH4  и водного пара. При аноксигенном фотосинтезе химический дисбаланс должен был лишь увеличиться. Во время протерозоя и фанерозоя на планете-близнеце Земли на признаки жизни укажет одновременное присутствие O2, N2 и жидкой воды.
Исследователи отмечают, что даже несмотря на наличие других источников метана, включая вулканы, столкновения с астероидами, взаимодействие между водой и горными породами, большие количества этого газа в атмосфере чаще всего можно объяснить наличием жизни. Отдельным признаком обитаемости, по мнению астрохимиков, будет служить отсутствие угарного газа CO, служащего «промежуточным состоянием» углерода между его максимальной и минимальной степенью окисления( +4 в углекислом газе и −4 в метане). Одновременное присутствие окисленной и восстановленной форм углерода в составе газовой оболочки и отсутствие CO лучше всего объясняется существованием живых организмов на планете.
В будущем изучением атмосфер займется телескоп «Джеймс Уэбб», запуск которого намечен на весну 2019 года. Сегодня уже известны его первые цели для наблюдений: это планеты системы TRAPPIST, Юпитер, Церера, астероид Рюгу и другие небесные тела.

[свернуть]

В статье есть видеовставка -  имхо неплохой и недлинный ликбез по теме "" двухлетней примерно давности.

[Чебурашка]

Какая красота
Моя планета g

А на f сделаем курорт

[Кубик]

Признаком существования жизни на экзопланете может быть одновременное присутствие метана, азота, углекислого газа и водяного пара в ее атмосфере, сообщают ученые

Если там подобная земной биология, и то не любая.

[N.A.]

Кубик пишет:

Признаком существования жизни на экзопланете может быть одновременное присутствие метана, азота, углекислого газа и водяного пара в ее атмосфере, сообщают ученые

Если там подобная земной биология, и то не любая.

Похоже на заклинание, вызывающее "профессионального биолога" с сопутствующим срачом.

Да ладно.  Хоть что-нибудь бы найти.. Давайте уж дождемся (хотя бы ) JWST.  :cry:

[Кубик]

N.A. пишет: Похоже на заклинание, вызывающее "профессионального биолога" с сопутствующим срачом. Да ладно.
Хоть что-нибудь бы найти.. Давайте уж дождемся (хотя бы ) JWST.

И сколько ждать хотя бы про марсианский метан? А новые идеи жизни на Титане или биопроисхождения нефти ? Ещё будут и будут городить на словах, без оглядки на нас..

[N.A.]

Кубик пишет:

N.A. пишет: Похоже на заклинание, вызывающее "профессионального биолога" с сопутствующим срачом. Да ладно.
Хоть что-нибудь бы найти.. Давайте уж дождемся (хотя бы ) JWST.

И сколько ждать хотя бы про марсианский метан? А новые идеи жизни на Титане

Нисколько. Нет там ничего. 

Да и не экзопланеты это.

[Chilik]

Чебурашка пишет:
Какая красота
Моя планета g  

А моя - Earth!  

[zandr]

https://naked-science.ru/article/sci/astronomy-predlozhili-iskat-obitaemye

Астрономы предложили искать обитаемые планеты по их ионосферам
Начиная с 1992 г. астрономы открыли тысячи экзопланет, десятки из них достаточно похожи на Землю и остаются предметом особенного и вечного интереса – поисков инопланетной жизни. Если далекий мир подходит для этого по размерам и температуре, то первое, что ищут ученые, – конечно, вода. 
Но вода сама по себе еще ни о чем не говорит – отличить обитаемую планету от необитаемой не так просто. Профессор Бостонского университета Майкл Мендилло (Michael Mendillo) предлагает рассматривать для этого верхние части их атмосфер – ионосферы, об этом он пишет в статье, опубликованной журналом Nature Astronomy. 
В самом деле, даже если далекая планета подходит для жизни размерами и положением относительно звезды, даже если на ней есть вода, как это недавно обнаружилось для системы TRAPPIST-1, мы не можем сказать, обитаема ли она. Это дает лишь возможность для жизни, но чтобы удостовериться в ее наличии, требуются другие свидетельства. 
С этой целью можно искать в атмосферах органические вещества, сопровождающие жизнь, а в спектрах – указания на поглощение части излучения фотосинтезирующими организмами. Но все это крайне слабые, сложные в поиске сигналы. Майкл Мендилло и его коллеги предлагают более надежный способ. 
Ученые сравнили ионосферы планет Солнечной системы (в том или ином виде атмосферы есть у них всех, кроме Меркурия). Ученые заметили, что у они состоят из разреженного газа ионов, смеси сложных производных углекислого газа и водорода, поднявшихся с нижних слоев атмосферы. Лишь у Земли ионосфера сравнительно «проста» и почти полностью состоит из ионизированного кислорода. 
Разумеется, за почти 4 млрд лет непрекращающегося фотосинтеза живых организмов атмосфера Земли накопила исключительно большое количество кислорода. На других планетах его практически нет в свободной форме, но на нашей его молекулы наполняют воздух. Они поднимаются на сто и более километров, где под действием солнечного излучения распадаются и теряют электроны, образуя нейтральные атомы и катионы О+ – «внешнее» свидетельство присутствия жизни внизу, у поверхности планеты.

Подразумевается - жизнь с биохимией подобной земной.

[Кубик]

zandr пишет: Подразумевается - жизнь с биохимией подобной земной.

http://www.bugaga.ru/interesting/1146759440-top-10-samye-rasprostranennye-himicheskie-elementy-vo-vsey-vselennoy.html 

Весёлая справка, трудно ожидать других сочетаний, однако чёрт всегда наготове..

Распространенности элементов в солнечной системе ни в коей мере не характерны для всей вселенной или даже для нашей Галактики, как первоначально предполагалось. Распространенности тяжелых элементов ( Z >6), отнесенные к водороду, для некоторых звезд в несколько сотен или даже тысяч раз ниже, чем для Солнца. По другим данным, эти звезды являются, однако, очень древними, образованными ( 10 - 20)*10^9 лет назад. Были обнаружены также звезды с аномально большим содержанием тяжелых элементов; по скорости выгорания водорода в некоторых из них можно сделать вывод о том, что они образовались сравнительно недавно.