Както наскоро съобщихме, вероятността да бъдат открити обитаеми светове с размер на Земята изглежда просто продължава да става все по-добра и по-добра. Но сега последните изчисления от нов документ, публикуван тази седмица, са почти умопомрачителни. Използвайки това, което авторите наричат „много внимателна екстраполация“ на скоростта на малките планети, наблюдавани около M звезди джуджета от космическия кораб Kepler, те изчисляват, че може да има над 100 милиарда светове с размер на Земята в обитаемите зони на M джудже или червено джудже звезди в нашата галактика. И тъй като населението на самите тези звезди се оценява на около 100 милиарда в Млечния път, това е – средно – свят с размерите на Земята за всяка звезда червено джудже в нашата галактика.
уау.
И тъй като нашата слънчева система е заобиколена от червени джуджета – много хладни, много тъмни звезди, които не се виждат с просто око (по-малко от една хилядна от яркостта на Слънцето) – тези светове биха могли да са близо, може би на около 7 светлинни години далеч.
С помощта на астронома Дарин Рагозин, постдокторант в Университета на Флорида, който работи с мисията Кеплер ( вижте нашето интервю за Hangout с него миналата година ), нека да погледнем назад към последните открития, които доведоха до тази последна зашеметяваща проекция.
Още през февруари съобщихме за констатации от Кортни Дресинг и Дейв Шарбоно от Центъра по астрофизика, който каза, че около 6% от звездите на червените джуджета могат да приемат обитаеми планети с размер на Земята. Но оттогава Dressing и Charbonneau осъзнаха, че имат грешка в кода си и го имаревизиранчестотата допетнадесет%, а не 6%. Това повече от удвоява оценките.
Тогава просто тази седмица съобщихме как Рави Копарапу от Penn State University и Виртуалната планетарна лаборатория във Вашингтонския университет предложиха обитаемата зона около планетите да бъде предефинирана, въз основа на нови, по-точни данни, които поставят обитаемите зони по-далеч от звездите, отколкото се смяташе преди. Прилагането на новата обитаема зона към червените джуджета изтласква частта от червените джуджета, имащи обитаеми планети по-близо допетдесет%.
Графиката показва оптимистични и консервативни граници на обитаема зона около хладни звезди с ниска маса. Цифрите показват имената на известни кандидати за планета Кеплер. Жълтият цвят представлява кандидати с по-малко от 1,4 пъти радиус на Земята. Зеленият цвят представлява кандидати за планета между 1,4 и 2 радиуса на Земята. Кредит: Penn State.
Но сега, новият документ, изпратен на arXiv тази седмица, “ Радиусното разпределение на малките планети около хладни звезди ” от Тим Мортън и Джонатан Суифт (студент и постдоктор от ExoLab на Caltech) установява, че има допълнителна корекция на числата чрез числата на Дресинг и Шарбоно.
„Това основно се дължи на факта, че има повече малки планети, отколкото си мислехме, защото Кеплер все още не е чувствителен към голям брой, които отнемат повече време да обикалят“, каза Рагозин пред Universe Today. „Отчитайки този ефект и подобрявайки изчисленията с помощта на някои хубави нови статистически техники, те оценяват, че числата на Дресинг и Шарбоно всъщност са твърде малки с коефициент 2. Това поставя числото на 30% в старата обитаема зона и сега се увеличава до около100%в новата обитаема зона.”
Сега е важно да посочим няколко неща по този въпрос.
Както Мортън отбеляза в имейл до Universe Today, важно е да се осъзнае, че това все още не е пряко измерване на скоростта на обитаемата зона, „но това е, което бих квалифицирал като много внимателна екстраполация на скоростта на малките планети, които сме наблюдавали на по-кратки периоди около M джуджета.'
И както Рагозин и Мортън потвърдиха за нас, всички тези числа се основават само на резултатите на Кеплер и досега, докато има потвърдени планети около M джуджета, няма потвърдени досега в обитаемата зона.
„Те не използват никакви резултати от Radial Velocity (HARPS и др.)“, каза Рагозин. „Като такива, това са всичкикандидатиа не планети. Тоест, числата се основават на предположението, че повечето/всички кандидати за Кеплер са истински планети. Има различни мнения за това какъв би бил процентът на фалшиви положителни резултати, особено за тази конкретна подгрупа звезди, но няма съмнение, че числата може да се понижат, защото някои от тези кандидати се оказват нещо различно от планети с размер на Земята HZ. ”
Трябва да се вземат предвид и други предупреждения.
„Всеки трябва да внимава какво означава „100%““, каза Рагозин. „Това не означава, че всяко джудже M има планета с размерите на Земята HZ. Това означава, че средно има 1 планета с размер на Земята за всяко джудже M. Разликата идва от факта, че тези малки звезди са склонни да имат планети, които идват в пакети от 3-5. Ако средно броят на планетите на звезда е една, а типичната М звезда има 5 планети, тогава само 20% от М звездите имат планетни системи.
Въпросът е фин, но важен. Например, ако искате да планирате нови телескопни мисии за наблюдение на тези планети, разбирането на тяхното разпределение е от решаващо значение, каза Рагозин.
„Много ми е интересно да разбера какви видове планетни системи са домакини на тези планети, тъй като това отваря редица интересни научни въпроси. Разпознаването на тяхната честота и разпространение са ценни.'
Освен това новото определение за обитаема зона от Kopparapu et al. прави голяма разлика.
Както Рагозин посочва:
„Това наистина започва да изтъква, че определението за HZ се основава предимно на теоретични аргументи, които е трудно да се обосноват строго“, каза Рагозин. 'Например, скорошен документ излезе, показвайки, че атмосферното налягане прави голяма разлика, но няма начин да се прецени какво ще бъде налягането в далечен свят. (Дори и в най-добрите случаи, едва можем да кажем, че цялата планета не е една гигантска подпухнала атмосфера.) Работата на Kopparapu и други е очевидно необходима и от астробиологична гледна точка нямаме друг избор, освен да използваме най-доброто налична теория и предположения. Все пак някои от нас в тази област започват да стават наистина предпазливи към „думата H“ (както я нарича Майк Браун), чудейки се дали не е твърде спекулативна. Между другото, много, много предпочитам тези светове да бъдат наричани потенциално обитаеми, тъй като наистина това се опитваме да кажем.
Въпреки това Мортен каза пред Universe Today, че смята, че най-голямата разлика в тяхната работа е внимателното екстраполиране от планети с кратък период към по-дълги периоди. „Ето защо получаваме проценти на поява за по-малките планети, които са два пъти по-големи от Дресинг или Копарапу“, каза той по имейл.
Той също така смята, че най-интересното нещо в тяхната статия не е само общата честота на възникване или дори честотата на срещане на HZ, но и фактът, че за първи път те са идентифицирали някаква интересна структура в разпределението на радиусите на екзопланетите.
„Например, ние показваме, че изглежда, че планетите с около 1 радиус на Земята всъщност са най-често срещаният размер на планетата около тези хладни звезди“, каза Мортън. „Това има някакъв интуитивен смисъл, като се имат предвид скалистите тела в нашата Слънчева система – има две планети с размерите на Земята, което я прави и най-често срещаният размер на малка планета в нашата система! Освен това откриваме, че има много и много планети около M джуджета, които са точно отвъд прага на откриване на текущите наземни транзитни проучвания — това означава, че тъй като се проектират по-чувствителни инструменти и проучвания, ние просто ще продължаваме да намираме все повече и повече от тези вълнуващи планети!”
Но Рагозин ни каза, че дори с всички гореспоменати предупреждения, вълнуващото е, че основната същност на тези нови числа вероятно няма да се промени много.
„Никой не очаква, че отговорът ще бъде различен с повече от няколко фактора – т.е. истинският диапазон е почти сигурно между 30-300% и много вероятно между 70-130%“, каза Рагозин. „Тъй като списъкът с кандидати на Кеплер се подобрява като количество (поради нови данни), чистота и еднородност, основната цел ще бъде да се обосноват тези твърдения и значително да се намали този диапазон.
Друг забавен аспект е, че тази нова работа се извършва от младото поколение астрономи, студенти и докторанти.
„Сигурен съм, че тази група и други ще продължат да произвеждат страхотни неща… вълнуващите научни резултати тепърва започват!“ — каза Рагозин.