Å finne en tvilling til Jorden på plass kan være umulig

Av alle stedene som vi har sett i Universet, bare Jorden har gitt oss bevis for eksistensen av liv. Men hvorfor? Fordi livet er sjeldne, og det krever av oss alle forholdene vi har på Jorden til å bli støttet? Eller fordi livet er allestedsnærværende, men vi fant henne her, fordi hennes finne var den enkleste?

Siden vi er på Bakken, alle arrangert som avtalt, vi har en tendens til å tenke at hvis vi hadde en planet og en stjerne med de samme egenskapene som Jorden og Solen med samme alder, med samme orbital avstander, størrelser og masser av samme materiale, da igjen ville vi ha fått liv. Vi antar også at andre kombinasjoner er mindre sannsynlig. Men alle våre forutsetninger kan være feil. Landet kan være så sjeldent som livet.

I 2015, NASA annonserte oppdagelsen av Kepler-452b, og kalte det "mest lik Jorden exoplanet" av alle som noen gang ble oppdaget. Selvfølgelig, hun hadde mye til felles med Jorden, og dens stjerner hadde mye til felles med Solen:

• Sine native-stjerners svært lik Solen i form av temperatur, masse og størrelse: dette er stjerners G2, omtrent samme lysstyrke og total overlevelse.
• Den roterer på nesten samme avstand og om den samme perioden som vår planet rundt Solen: 385 365 dager i stedet for.
• Stjerners rundt der det dreier seg, er ikke mye mer utviklet enn vår Sol: over 1,5 milliarder år, noe som betyr at 20% mer energi, kraftig og 10% kjøligere.

Selve planeten er ikke mye større enn vår Jord, og dens radius er 60% mer.

Selv om disse forholdene kan virke "som jorden", oppdaget verden, selvfølgelig, har Jorden å gjøre noe.

I vårt solsystem forskjellen mellom Jorden og Venus er liten: ca 5% i radius. Til sammenligning er forskjellen mellom Jorden og Uranus eller Neptun er stor: disse verdener fire ganger større enn Jorden i radius. Derfor, mer enn 60% kan ikke virke som en overdrivelse, men at det er høy sannsynlighet for at vi vil finne en solid planet med en tynn atmosfære, som vil ha egenskapene til en gass-giganten: et stort skall av lys atmosfæriske gasser. Faktisk, det er en veldig smale vinduet, som er ansett som "underlaget" av størrelsen på planeten, og et avvik på mer enn 10-20% av jordens størrelse er for store.

Men det er all grunn til å tro at planeter er ganske vanlig. De siste resultatene fra Kepler, viser begge at disken av melkeveien har minst 17 milliarder planeter på størrelse med Jorden, og minst et par prosent av stjernene vil ha minst en jord-lignende verden er for hånden. Selv om vårt endelige mål — dette, selvfølgelig, å finne en verden med avansert biologisk liv — fortrinnsvis en verden med livet under den Kambriske eksplosjon — i våre tanker går alltid tilbake til twin Jorden. Men det doble, selv om den eksisterer, er kanskje ikke det beste stedet å søke etter.

Vår Sol er en G-stjerners klasse alder av 4,6 milliarder år. Selv om vi tror at hun er en av de mest vanlige, er det ikke slik: vår stjerne er mer omfattende enn 95% av alle stjerner. M-dverger, lille røde stjerner representerer den mest vanlige typen av stjerner i Universet: tre fjerdedeler av alle stjerner representert ved M-dverger. Havene på kloden vil koke over en milliard år, men M-stjerner vil brenne på en stabil temperatur på flere titalls billioner av år.

Kepler har funnet mange planeter rundt disse M stjerner, som ble plassert i egnede steder å bo vann på overflaten i flytende form og vekt som passer helt den jordiske definisjon. Selv om M-stjernene ofte gi utbrudd, og planeten i nærheten av dem må være nærmere, kan de også gi et mer stabilt miljø for sine planeter, med mindre ultrafiolette stråler og økt beskyttelse mot alvorlige manifestasjoner av interplanetarisk og det interstellare rom. Tidevanns-kreftene fra sin vert stjerner er også sterkere og kortere orbital perioder gi dem en enkel måte å generere et stort magnetfelt kan beskytte mot fakkel.

Disse systemene er ganske vanlig, og et system med en dobbel Jorden — nei. Hva trenger vi for en ekte "dobbel"? Først av alt trenger vi en stjerne som Sola. Dette betyr at stjernen må ikke bare være av samme temperatur og spektral klasse, men omtrent på samme alder. Livet har utviklet seg og utviklet seg til noe interessant, det tar tid, og så trenger vi noen star-systemet, som er mange milliarder av år. Men så lenge vi ikke kan vente, fordi de aldrende stjernene i området av kjernen som forbinder hydrogen med helium, øker, og kraftforbruk øker (sammen med lysstyrke og temperatur). I slutten planet (som Jorden) som en gang var beboelig vil bli for varmt, som koker vannet og ikke giver av liv til å utvikle seg.

La oss Anta at vi har et vindu på 1-2 milliarder år, ca 10% av livet til en stjerne. I vår galakse på 200-400 milliarder stjerner, og ca 7,6% av disse stjernene er G-klasse som vår Sol. Til tross for det faktum at Solen vår er mer nøyaktig klassifisert som en G2V stjerners, er dette fortsatt innebærer at om lag 10% av alle stjerner er G-klasse vil være av samme type som vår egen Sol. Hvis du tar den øverste kanten, det er 400 milliarder stjerner, og 7,6% som er G-klasse, 10% er av samme underklassen som Solen, 10% av dem var i en alder for et interessant liv. 300 millioner stjerner. Men selv da, ikke alle av dem vil være et tilstrekkelig antall av tunge elementer foretableringen av den jordiske verden.

Ser du den spekter av Solen. Med andre ord, disse linjer som du ser representere ulike atomer og deres forhold. Mange av dem i Solen, og de har et helt spesielt forhold. En indikator som ikke er hydrogen eller helium, men syntetiserer materiale på Solen, astronomer kaller metallicity. Hvis vi ønsker en planet som jorden, vi må stjerner med metallicity for solar typen. Det er ikke så ille, opp til 25% av stjerner som alle dannet på samme tid som vår Sol var middels bestand jeg stjerner og mange av dem (kanskje rundt 15%) har samme metallicity, som vår Sol.

Det viser Seg at i vår galakse 11 milliarder stjerner som oss, med samme pris av tunge elementer. Hvor mange av disse 11 millioner solar "tvillingene" har sine jorden tvillinger i beboelige soner?

Vi trenger for å danne en solid planet av egnet størrelse med tilstrekkelig elementer, en riktig mengde vann på rett sted slik at hun kunne bli ansett som en tvilling til Jorden. Alle disse problemene henger sammen. Du skulle tro at hvis den Sentrale stjernen vil ha riktig innhold elementer, og dannet på planeten bør ha det samme forholdet mellom tettheten til radius, som i vårt solsystem. Men hvis det er din planet er 20% større radius enn Jorden, vil du sikkert få en konvolutt av lette gasser — hydrogen og helium — som vil dekke deres planet, selv om du er i den indre delen av solsystemet.

The World, som er 60% flere Land vil være mer i fem ganger etter vekt, og det er for mye til å være en solid planet med en tynn atmosfære. Hvis vi igjen bla alle resultatene vi får fra førti til hundrevis av tusenvis av jord-lignende planeter med jord-lignende baner i nærheten solar-type stjerner. 400 milliarder stjerner, sjansene er svært smal.

Og husk at det reelle formålet med å finne slike planeter er søk etter verdener som kan støtte liv som jorden. Men hvis formålet med det er, ikke se etter en "twin" av Jorden; det er bedre å se for mindre planeter i nærheten av stjerner M-klasse. Bedre å se for jord-lignende verdener i potensielt beboelige soner rundt stjernene. Disse valgene vil være mye større.