Двойники Земли.

Продолжаем обсуждать астробиологию. Где же перспективнее всего искать жизнь — нашу карбоновую жизнь, в строгом соответствии с углеродным шовинизмом?

В науке существует принцип Коперника, согласно которому наблюдаемые явления не являются уникальными, а, напротив, должны быть широко распространены во Вселенной. В этом духе можно сформулировать гипотезу заурядности жизни: на каждой планете, пригодной для жизни, жизнь должна возникнуть. Она эквивалентна предположению fₗ = 1 в уравнении Дрейка.

Экзопланеты, максимально похожие на Землю, называют «двойниками Земли». Это должны быть каменистые миры примерно земного радиуса, вращаться вокруг своей звезды в зоне обитаемости, а ее звезда должна быть солнцеподобна (G-класса) и находиться в галактической зоне обитаемости.

Но находить двойников Земли особенно трудно по следующим причинам:
1. Большинство экзопланет обнаружено методом транзитов. Вероятность того, что каменистая планета на орбите ≈1 а.е. пройдёт по диску звезды с нашей точки зрения, составляет лишь ≈ 0,5 %.
2. Для надёжного подтверждения нужно минимум три транзита — то есть не менее 3–4 лет непрерывных наблюдений с высоким качеством данных.
3. Слабый сигнал радиальных скоростей. Амплитуда смещения Солнцеподобной звезды под действием планеты размером с Землю ~0,1 м/с. Такая точность находится на грани чувствительности современных спектрометров.
4. При этом пятна, грануляция и магнитные циклы звезды создают доплеровский шум >1м/с и фотометрический шум 100 ppm, задавливая сигналы земных планет.

В результате из почти 6000 подтверждённых экзопланет на сегодняшний день только одна Kepler-452b соответствует критериям двойника Земли, и то не полностью, так как ее масса в 5 раз превышает земную.

По разным оценкам в нашей галактике может существовать порядка 100 млн. двойников Земли или 0.01% от всех экзопланет.

Однако, если еще добавить требования наличия мощной магнитосферы, крупного спутника, тектоники плит и газового гиганта для защиты от астероидов, то мы получим «гипотезу уникальной Земли», согласно которой подобных планет может быть всего одна в целой галактике. Но это очень пессимистичная оценка.

Хотя двойники Земли — приоритетная цель поиска жизни, гораздо проще обнаруживать и изучать крупные планеты у красных карликов, такие как K2-18b. Теоретически на них тоже может быть жизнь, но доказать это будет крайне сложно.

Дело в том, что все наши биосигнатуры основаны на земных примерах, и при их применении к экзопланетам других типов всегда остается сомнение: не создаются ли найденные сигнатуры неизвестными абиотическими процессами? Чем сильнее экзопланета отличается от Земли, тем выше вероятность присутствия на ней неизвестных нам геологических и атмосферных процессов.

Лишь для двойников Земли это возражение не применимо: если состав их атмосферы будет максимально близок к земному, включая все ключевые биомаркеры, то наличие жизни почти не вызовет сомнений.

Уверен, что в будущем мы сможем найти признаки жизни на двойнике Земли и окончательно ответить на вопрос: «одни ли мы во Вселенной?»

#Астробиология@entropians
#Мнение@entropians