Istilah habitat berarti hampir semua kondisi kehidupan terpenuhi, hanya saja kita tidak melihatnya.

Kelayakhunian ditentukan oleh faktor-faktor berikut: keberadaan air dalam bentuk cair, atmosfer yang cukup padat, keragaman kimia (molekul sederhana dan kompleks berdasarkan H, C, N, O, S dan P) dan keberadaan bintang yang membawa sejumlah energi yang dibutuhkan.

Sejarah studi: planet terestrial

Dari sudut pandang astrofisika, ada beberapa insentif untuk munculnya konsep zona layak huni.

Pertimbangkan tata surya kita dan empat planet terestrial: Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.

Merkurius tidak memiliki atmosfer dan terlalu dekat dengan Matahari untuk menarik perhatian kita. Ini adalah planet dengan nasib yang menyedihkan, karena meskipun memiliki atmosfer, ia akan terbawa angin matahari, yaitu aliran plasma yang terus menerus mengalir dari korona bintang.

Pertimbangkan planet terestrial yang tersisa di tata surya - ini adalah Venus, Bumi, dan Mars. Mereka muncul hampir di tempat yang sama dan di bawah kondisi yang sama ~ 4,5 miliar tahun yang lalu.

Dan karena itu, dari sudut pandang astrofisika, evolusi mereka seharusnya sangat mirip. Sekarang, pada awal zaman ruang angkasa, ketika kita telah maju dalam studi planet-planet ini dengan bantuan pesawat ruang angkasa, hasil yang diperoleh menunjukkan kondisi yang sangat berbeda di planet-planet ini.

Kita sekarang tahu bahwa Venus memiliki tekanan yang sangat tinggi dan sangat panas di permukaan. 460 –480 ° C adalah suhu di mana banyak zat bahkan meleleh. Dan dari gambar panorama pertama dari permukaan, kami melihat bahwa itu benar-benar mati dan praktis tidak beradaptasi dengan kehidupan.

Seluruh permukaan adalah satu benua.

Gambar: Planet terestrial - Merkurius, Venus, Bumi, Mars.

Di sisi lain, Mars Ini adalah dunia yang dingin. Mars telah kehilangan atmosfernya.

Ini lagi-lagi permukaan gurun, meskipun ada gunung dan gunung berapi. Atmosfer karbon dioksida sangat langka; jika ada air di sana, semuanya membeku.

Mars memiliki topi kutub, dan hasil terbaru dari misi ke Mars menunjukkan bahwa ada es di bawah lapisan pasir - regolith. Dan Bumi. Suhu yang sangat menguntungkan, air tidak membeku (setidaknya tidak di mana-mana). Dan di Bumilah kehidupan muncul - baik primitif maupun multiseluler, kehidupan cerdas.

Tampaknya kita melihat bagian kecil dari tata surya di mana tiga planet, yang disebut planet terestrial, terbentuk, tetapi evolusi mereka sama sekali berbeda. Dan pada gagasan pertama tentang kemungkinan jalur evolusi planet itu sendiri, gagasan tentang zona layak huni muncul.

Batas zona layak huni

Ahli astrofisika mengamati dan menjelajahi dunia di sekitar kita, ruang luar di sekitar kita, yaitu tata surya kita dan sistem planet di sekitar bintang lain.

Dan untuk mensistematisasikan ke mana harus mencari, objek apa yang menarik, Anda perlu memahami cara menentukan zona layak huni.

Kami selalu berasumsi bahwa bintang lain pasti memiliki planet, tetapi kemampuan instrumental memungkinkan kami untuk menemukan exoplanet pertama - planet yang terletak di luar tata surya - hanya 20 bertahun-tahun lalu. Bagaimana batas dalam dan luar zona layak huni ditentukan?

Di tata surya kita, zona layak huni diyakini berada pada jarak dari 0,95 sebelum 1,37 satuan astronomi dari matahari. Kita tahu bahwa bumi adalah 1 unit astronomi (AU) dari Matahari, Venus - 0,7 sebuah. e., Mars 1,5 sebuah. e. Jika kita mengetahui luminositas bintang, maka sangat mudah untuk menghitung pusat zona layak huni - Anda hanya perlu mengambil akar kuadrat dari rasio luminositas bintang ini dan menghubungkannya dengan luminositas bintang matahari, yaitu:

R ae \u003d (L bintang / L matahari) 1/2.

Di sini Rae adalah radius rata-rata zona layak huni dalam satuan astronomi, dan L bintang dan L matahari - indikator bolometrik dari luminositas bintang yang diinginkan dan Matahari, masing-masing.

Batas-batas zona layak huni ditetapkan berdasarkan persyaratan bahwa planet-planet di dalamnya memiliki air dalam keadaan cair, karena merupakan pelarut yang diperlukan dalam banyak reaksi biomekanik.

Di luar tepi luar zona layak huni, planet ini tidak menerima radiasi matahari yang cukup untuk mengkompensasi kehilangan radiasi, dan suhunya akan turun di bawah titik beku air. Sebuah planet yang lebih dekat ke matahari daripada tepi bagian dalam zona layak huni akan menjadi terlalu panas oleh radiasinya, menyebabkan air menguap.

Lebih tepatnya, batas dalam ditentukan baik oleh jarak planet dari bintang, dan oleh komposisi atmosfernya, dan khususnya oleh keberadaan apa yang disebut gas rumah kaca: uap air, karbon dioksida, metana, amonia, dan lain-lain. Seperti diketahui, gas rumah kaca menyebabkan atmosfer memanas, yang dalam kasus efek rumah kaca yang tumbuh secara dahsyat (misalnya, awal Venus) menyebabkan penguapan air dari permukaan planet dan hilangnya atmosfer.

Perbatasan luar adalah sisi lain dari masalah ini.

Segera setelah jumlah energi menjadi tidak mencukupi, gas rumah kaca (uap air, metana, dan sebagainya) mengembun dari atmosfer, jatuh sebagai hujan atau salju, dan seterusnya. Dan sebenarnya gas rumah kaca telah terakumulasi di bawah tutup kutub di Mars.

Sangat penting untuk mengatakan satu kata tentang zona layak huni untuk bintang di luar tata surya kita: potensi - zona kelayakan potensial, yaitu, kondisi yang diperlukan, tetapi tidak cukup untuk pembentukan kehidupan, terpenuhi di dalamnya. Di sini kita harus berbicara tentang kelangsungan hidup planet, ketika sejumlah fenomena dan proses geofisika dan biokimia ikut bermain, seperti keberadaan medan magnet di planet ini, lempeng tektonik, durasi hari planet, dan sebagainya. .

Fenomena dan proses ini sekarang sedang dipelajari secara aktif ke arah baru penelitian astronomi - astrobiologi.

Cari planet di zona layak huni

Ahli astrofisika hanya mencari planet dan kemudian menentukan apakah mereka berada di zona layak huni.

Dari pengamatan astronomi, Anda dapat melihat di mana letak planet ini, di mana orbitnya berada.

Jika berada di zona layak huni, maka minat terhadap planet ini segera meningkat. Selanjutnya, Anda perlu mempelajari planet ini dalam aspek lain: atmosfer, keragaman kimia, keberadaan air, dan sumber panas.

Ini sudah sedikit membawa kita keluar dari kurung konsep "potensi". Tetapi masalah utamanya adalah bahwa semua bintang ini sangat jauh.

Ini adalah satu hal untuk melihat sebuah planet di sekitar bintang seperti Matahari. Ada sejumlah planet ekstrasurya yang mirip dengan Bumi kita - yang disebut sub-dan super-Bumi, yaitu planet dengan jari-jari yang dekat atau sedikit lebih besar dari jari-jari Bumi.

Ahli astrofisika mempelajarinya dengan memeriksa atmosfer, kita tidak melihat permukaan - hanya dalam kasus yang terisolasi, yang disebut pencitraan langsung, ketika kita hanya melihat titik yang sangat jauh. Karena itu, kita harus mempelajari apakah planet ini memiliki atmosfer, dan jika ada, apa komposisinya, gas apa yang ada di sana, dan sebagainya.

Gambar: Exoplanet (titik merah di kiri) dan katai coklat 2 M1207 b (tengah). Gambar pertama yang diambil dengan teknologi pencitraan langsung di 2004 tahun. (ESO/ VL T)

Dalam arti luas, pencarian kehidupan di luar tata surya, dan juga di tata surya, adalah pencarian yang disebut biomarker.

Diyakini bahwa biomarker adalah senyawa kimia yang berasal dari biologi.

Kita tahu bahwa biomarker utama di Bumi, misalnya, adalah keberadaan oksigen di atmosfer. Kita tahu bahwa ada sangat sedikit oksigen di awal Bumi.

Kehidupan primitif yang paling sederhana muncul lebih awal, kehidupan multiseluler muncul cukup terlambat, belum lagi kecerdasan. Tapi kemudian, karena fotosintesis, oksigen mulai terbentuk, atmosfer berubah.

Dan ini adalah salah satu biomarker yang mungkin. Sekarang, dari teori lain, kita tahu bahwa ada sejumlah planet dengan atmosfer oksigen, tetapi pembentukan molekul oksigen di sana tidak disebabkan oleh proses biologis, tetapi oleh proses fisik biasa, katakanlah, penguraian uap air di bawah pengaruh bintang. radiasi ultraviolet.

Oleh karena itu, semua antusiasme bahwa begitu kita melihat molekul oksigen, itu akan menjadi biomarker, tidak sepenuhnya dibenarkan.

Misi "Kepler"

Teleskop Luar Angkasa (CT) "Kepler"- salah satu misi astronomi paling sukses (setelah Teleskop Luar Angkasa Hubble, tentu saja).

Ini bertujuan untuk menemukan planet.

Terima kasih kepada CT "Kepler" kami telah membuat lompatan kualitatif dalam studi tentang planet ekstrasurya. CT "Kepler" difokuskan pada satu metode penemuan - yang disebut transit, ketika fotometer - satu-satunya instrumen di satelit - melacak perubahan kecerahan bintang pada saat planet melintas di antara itu dan teleskop.

Ini memberikan informasi tentang orbit planet, massa, dan kondisi suhu. Dan ini memungkinkan untuk menentukan pada bagian pertama dari misi ini urutannya 4500 calon planet potensial.

Gambar: Teleskop Luar Angkasa Kepler (NASA)

Dalam astrofisika, astronomi, dan, mungkin, dalam semua ilmu alam, merupakan kebiasaan untuk mengkonfirmasi penemuan.

Fotometer mendeteksi bahwa kecerahan bintang berubah, tetapi apa artinya ini?

Mungkin beberapa proses internal di bintang menyebabkan perubahan; planet lewat - itu menjadi gelap. Oleh karena itu, perlu dilihat frekuensi perubahannya.

Tetapi untuk memastikan bahwa ada planet di sana, Anda perlu mengkonfirmasi ini dengan cara lain - misalnya, dengan mengubah kecepatan radial bintang. Yaitu, sekarang tentang 3600 planet adalah planet yang dikonfirmasi oleh beberapa metode pengamatan.

Dan kandidat potensial hampir 5000 .

Proxima Centauri

Di Agustus 2016 2009, konfirmasi diterima tentang keberadaan sebuah planet, yang disebut Proxima b, di dekat bintang Proxima Centauri.

Mengapa semua orang begitu tertarik?

Untuk alasan yang sangat sederhana: itu adalah bintang terdekat dengan Matahari kita dari kejauhan 4,2 tahun cahaya (yaitu, cahaya menutupi jarak ini dalam 4,2 di tahun ini). Ini adalah planet ekstrasurya terdekat dengan kita dan mungkin benda langit terdekat dengan tata surya tempat kehidupan dapat eksis.

Pengukuran pertama dilakukan di 2012 tahun, tetapi karena bintang ini adalah bintang katai merah dingin, serangkaian pengukuran yang sangat panjang harus dilakukan. Dan sejumlah tim ilmiah di European Southern Observatory (ESO) telah mengamati bintang tersebut selama beberapa tahun. Mereka membuat website, namanya Pale Red D ot (palereddot.org - ed.), mis. "titik merah pucat", dan pengamatan diposting di sana.

Para astronom menarik pengamat yang berbeda, dan dimungkinkan untuk melacak hasil pengamatan di domain publik. Jadi, sangat mungkin untuk mengikuti proses penemuan planet ini hampir secara online.

Dan nama program observasi dan situs web kembali ke istilah Pale Red. D ot, diusulkan oleh ilmuwan Amerika terkenal Carl Sagan untuk gambar planet Bumi yang ditransmisikan oleh pesawat ruang angkasa dari kedalaman tata surya. Ketika kita mencoba menemukan planet mirip Bumi di sistem bintang lain, kita dapat mencoba membayangkan seperti apa planet kita dari kedalaman luar angkasa.

Proyek ini disebut Pale Blue D atau ( "Titik biru muda"), karena dari luar angkasa, karena luminositas atmosfer, planet kita terlihat sebagai titik biru. Planet Proxima b berakhir di zona layak huni bintangnya dan relatif dekat dengan Bumi.

Jika kita, planet Bumi, berada di 1 unit astronomi dari bintangnya, maka planet baru ini menyala 0,05 , yaitu dalam 200 kali lebih dekat. Tetapi bintang itu bersinar lebih lemah, lebih dingin, dan sudah pada jarak seperti itu jatuh ke dalam apa yang disebut zona penangkapan pasang surut.

Saat Bumi menangkap Bulan dan mereka berotasi bersama, situasinya sama di sini. Tetapi pada saat yang sama, satu sisi planet ini dipanaskan, dan yang lainnya dingin.

Gambar: Perkiraan lanskap Proxima Centauri b seperti yang digambarkan oleh seorang seniman (ESO/ M. Kornmesser

Ada kondisi iklim seperti itu, sistem angin yang menukar panas antara bagian yang panas dan bagian yang gelap, dan di perbatasan belahan bumi ini bisa ada kondisi yang cukup menguntungkan bagi kehidupan.

Namun masalah dengan planet Proxima Centauri b adalah bintang induknya adalah katai merah.

Katai merah hidup cukup lama, tetapi mereka memiliki satu sifat khusus: mereka sangat aktif. Ada suar bintang, lontaran massa korona, dan sebagainya.

Cukup banyak artikel ilmiah tentang sistem ini telah diterbitkan, di mana, misalnya, mereka mengatakan bahwa, tidak seperti Bumi, ada di 20 –30 kali lebih tinggi dari tingkat radiasi ultraviolet. Artinya, untuk memiliki kondisi yang menguntungkan di permukaan, atmosfer harus cukup padat untuk melindungi dari radiasi.

Tapi itu adalah satu-satunya planet ekstrasurya yang paling dekat dengan kita yang dapat dipelajari secara rinci dengan instrumen astronomi generasi berikutnya. Amati atmosfernya, lihat apa yang terjadi di sana, apakah ada gas rumah kaca, iklimnya seperti apa, apakah ada biomarker di sana.

Ahli astrofisika akan mempelajari planet Proxima b, ini adalah objek panas untuk penelitian.

prospek

Kami sedang menunggu beberapa teleskop darat dan luar angkasa baru, instrumen baru yang akan diluncurkan.

Di Rusia itu akan menjadi teleskop luar angkasa "Spektrum-UV". Institut Astronomi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia secara aktif mengerjakan proyek ini.

PADA 2018 Teleskop Luar Angkasa Amerika akan diluncurkan tahun ini. James Webb adalah generasi berikutnya dibandingkan dengan CT. Hubble. Resolusinya akan jauh lebih tinggi, dan kita akan dapat mengamati komposisi atmosfer planet ekstrasurya yang kita ketahui, entah bagaimana menyelesaikan strukturnya, sistem iklim.

Tetapi Anda perlu memahami bahwa ini adalah instrumen astronomi umum - tentu saja, akan ada persaingan yang sangat besar, begitu juga dengan CT. Hubble: seseorang ingin melihat galaksi, seseorang ingin melihat bintang, orang lain ingin melihat sesuatu yang lain. Beberapa misi eksplorasi exoplanet khusus direncanakan, seperti TESS NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Sebenarnya, di masa mendatang 10 tahun, kita dapat mengharapkan kemajuan yang signifikan dalam pengetahuan kita tentang planet ekstrasurya secara umum dan planet ekstrasurya yang berpotensi layak huni seperti Bumi pada khususnya.

Lihatlah hamburan bintang di langit malam yang hitam - semuanya berisi dunia yang menakjubkan seperti tata surya kita. Menurut perkiraan paling konservatif, galaksi Bima Sakti berisi lebih dari seratus miliar planet, beberapa di antaranya mungkin mirip dengan Bumi.

Informasi baru tentang planet "alien" - planet ekstrasurya- membuka teleskop luar angkasa Kepler, menjelajahi rasi bintang untuk mengantisipasi saat ketika sebuah planet yang jauh akan berada di depan termasyhurnya.

Observatorium orbital diluncurkan pada Mei 2009 khusus untuk mencari planet ekstrasurya, tetapi gagal empat tahun kemudian. Setelah banyak upaya untuk mengembalikan teleskop agar berfungsi, NASA terpaksa menonaktifkan observatorium dari "armada luar angkasa" pada Agustus 2013. Namun demikian, selama bertahun-tahun pengamatan, Kepler telah menerima begitu banyak data unik sehingga perlu beberapa tahun lagi untuk mempelajarinya. NASA sudah bersiap untuk meluncurkan penerus Kepler, teleskop TESS, pada 2017.

Bumi Super di Sabuk Goldilocks

Saat ini, para astronom telah mengidentifikasi hampir 600 dunia baru dari 3.500 kandidat untuk gelar "planet ekstrasurya". Dipercaya bahwa di antara benda-benda langit ini, setidaknya 90% dapat berubah menjadi "planet sejati", dan sisanya - bintang ganda, "katai coklat" yang belum tumbuh menjadi ukuran bintang dan gugusan asteroid besar.

Sebagian besar kandidat planet baru adalah raksasa gas seperti Jupiter atau Saturnus, serta Bumi super - planet berbatu yang beberapa kali lebih besar dari planet kita.

Secara alami, tidak semua planet berada dalam bidang pandang Kepler dan teleskop lainnya. Jumlah mereka diperkirakan hanya 1-10%.

Untuk mengidentifikasi eksoplanet secara pasti, ia harus dipasang berulang kali pada piringan bintangnya. Jelas bahwa paling sering terletak dekat dengan mataharinya, karena tahun itu hanya akan berlangsung beberapa hari atau minggu Bumi, sehingga para astronom akan dapat mengulangi pengamatan berkali-kali.

Planet-planet seperti itu dalam bentuk bola-bola gas panas sering berubah menjadi "Jupiter panas", dan satu dari enam seperti Bumi-super yang menyala-nyala yang diselimuti lautan lava.

Tentu saja, dalam kondisi seperti itu, kehidupan protein dari tipe kita tidak dapat ada, tetapi di antara ratusan tubuh yang tidak ramah ada pengecualian yang menyenangkan. Sejauh ini, lebih dari seratus planet tipe terestrial telah diidentifikasi, terletak di zona layak huni, atau sabuk emas.

Karakter dongeng ini dipandu oleh prinsip "tidak lebih, tidak kurang." Begitu pula dengan planet-planet langka yang termasuk dalam “zona kehidupan”, suhunya harus berada dalam batas keberadaan air cair. Selain itu, 24 planet dari jumlah ini memiliki radius kurang dari dua jari-jari Bumi.

Namun, sejauh ini hanya satu dari planet-planet ini yang memiliki fitur utama kembaran Bumi: terletak di zona Goldilocks, dekat dengan ukuran Bumi dan merupakan bagian dari sistem katai kuning yang mirip dengan Matahari.

Di dunia katai merah

Namun, ahli astrobiologi, yang terus-menerus mencari kehidupan di luar bumi, tidak putus asa. Sebagian besar bintang di galaksi kita adalah katai merah kecil yang dingin dan redup. Menurut data modern, katai merah, berukuran sekitar setengah dan lebih dingin dari Matahari, membentuk setidaknya tiga perempat dari "populasi bintang" Bima Sakti.

Di sekitar sistem miniatur orbit "sepupu surya" ini seukuran orbit Merkurius, dan mereka juga memiliki sabuk Goldilocks sendiri.

Ahli astrofisika di University of California di Berkeley bahkan menyusun program komputer TERRA khusus, dengan bantuan selusin kembar terestrial yang diidentifikasi. Semuanya dekat dengan zona kehidupan mereka di dekat tokoh-tokoh merah kecil. Semua ini sangat meningkatkan kemungkinan keberadaan pusat kehidupan di luar bumi di galaksi kita.

Katai merah, di sekitar tempat ditemukannya planet mirip Bumi, sebelumnya dianggap sebagai bintang yang sangat sunyi, dan suar yang disertai dengan pelepasan plasma jarang terjadi di permukaannya.

Ternyata, pada kenyataannya, tokoh-tokoh seperti itu bahkan lebih aktif daripada Matahari.

Bencana alam yang kuat terus-menerus terjadi di permukaannya, menghasilkan hembusan angin topan "angin bintang" yang bahkan dapat mengatasi perisai magnet Bumi yang kuat.

Namun, karena kedekatannya dengan bintang mereka, banyak kembaran Bumi dapat membayar harga yang sangat tinggi. Fluks radiasi dari kilatan sering di permukaan katai merah benar-benar dapat "menjilat" bagian dari atmosfer planet, membuat dunia ini tidak dapat dihuni. Pada saat yang sama, bahaya ejeksi koronal ditingkatkan oleh fakta bahwa atmosfer yang melemah akan melindungi permukaan dengan buruk dari partikel bermuatan ultraviolet keras dan sinar-x dari "angin bintang".

Selain itu, ada bahaya bahwa magnetosfer dari planet yang berpotensi layak huni akan ditekan oleh medan magnet terkuat dari katai merah.

Perisai Magnetik Rusak

Para astronom telah lama menduga bahwa banyak katai merah memiliki medan magnet yang kuat yang dapat dengan mudah menembus perisai magnet yang mengelilingi planet-planet yang berpotensi layak huni. Untuk membuktikannya, dunia maya dibangun di mana planet kita berputar mengelilingi bintang yang sama dalam orbit yang sangat dekat di "zona kehidupan".

Ternyata sangat sering medan magnet kurcaci tidak hanya sangat merusak magnetosfer Bumi, tetapi bahkan mendorongnya ke bawah permukaan planet. Dalam skenario seperti itu, hanya dalam beberapa juta tahun, kita tidak akan memiliki udara atau air yang tersisa, dan seluruh permukaan akan hangus oleh radiasi kosmik.

Dua kesimpulan menarik mengikuti dari ini. Pencarian kehidupan dalam sistem kerdil merah mungkin sama sekali tidak ada harapan, dan ini adalah penjelasan lain untuk "keheningan besar kosmos."

Namun, mungkin kita tidak dapat mendeteksi kecerdasan luar angkasa dengan cara apa pun karena planet kita lahir terlalu dini ...

Siapa yang bisa hidup di planet ekstrasurya yang jauh? Mungkin makhluk seperti itu?

Nasib menyedihkan anak sulung

Menganalisis data yang diperoleh dengan bantuan teleskop Kepler dan Hubble, para astronom menemukan bahwa proses pembentukan bintang di Bima Sakti telah melambat secara signifikan. Hal ini disebabkan semakin langkanya bahan bangunan berupa debu dan awan gas.

Namun demikian, masih banyak bahan yang tersisa di galaksi kita untuk kelahiran bintang dan sistem planet. Selain itu, dalam beberapa miliar tahun, pulau bintang kita akan bertabrakan dengan galaksi raksasa Nebula Andromeda, yang akan menyebabkan ledakan besar pembentukan bintang.

Terhadap latar belakang evolusi galaksi masa depan ini, berita sensasional baru-baru ini terdengar bahwa empat miliar tahun yang lalu, pada saat pembentukan tata surya, hanya sepersepuluh dari planet yang berpotensi layak huni yang ada.

Mempertimbangkan bahwa butuh beberapa ratus juta tahun untuk kelahiran mikroorganisme paling sederhana di planet kita, dan beberapa miliar tahun bentuk kehidupan yang lebih berkembang terbentuk, sangat mungkin bahwa alien cerdas akan muncul hanya setelah kepunahan Matahari.

Mungkin di sinilah letak solusi untuk paradoks Fermi yang menarik, yang pernah dirumuskan oleh seorang fisikawan luar biasa: dan di mana alien ini? Atau apakah masuk akal untuk mencari jawaban di planet kita?

Ekstremofil di Bumi dan di luar angkasa

Semakin kita yakin akan keunikan tempat kita di Semesta, semakin sering muncul pertanyaan: dapatkah kehidupan ada dan berkembang di dunia yang sama sekali berbeda dari dunia kita?

Jawaban atas pertanyaan ini diberikan oleh keberadaan organisme luar biasa di planet kita - ekstrofil. Mereka mendapatkan nama mereka karena kemampuan mereka untuk bertahan hidup di suhu ekstrem, lingkungan beracun, dan bahkan ruang tanpa udara. Ahli biologi kelautan telah menemukan makhluk serupa di geyser bawah tanah - "perokok laut".

Di sana mereka berkembang di bawah tekanan kolosal tanpa adanya oksigen di tepi ventilasi vulkanik yang panas. "Rekan" mereka ditemukan di danau pegunungan asin, gurun panas, dan reservoir subglasial Antartika. Bahkan ada mikroorganisme "tardigrade" yang bertahan dalam ruang hampa udara. Ternyata bahkan di lingkungan radiasi dekat katai merah, beberapa "mikroba ekstrem" dapat muncul.

Danau asam terletak di Yellowstone. Plak merah - bakteri acidophilus

Tardigrades bisa eksis di ruang hampa udara

Biologi evolusioner akademis percaya bahwa kehidupan di Bumi berasal dari reaksi kimia di "kolam dangkal yang hangat" yang ditembus oleh aliran ultraviolet dan ozon dari "badai petir" yang mengamuk. Di sisi lain, ahli astrobiologi tahu bahwa bahan kimia penyusun kehidupan juga ditemukan di dunia lain. Misalnya, mereka terlihat di nebula gas dan debu serta sistem satelit raksasa gas kita. Ini, tentu saja, jauh dari "kehidupan penuh", tetapi langkah pertama menuju itu.

Teori “standar” tentang asal usul kehidupan di Bumi baru-baru ini mendapat pukulan keras dari…. ahli geologi. Ternyata organisme pertama jauh lebih tua dari yang diperkirakan sebelumnya, dan terbentuk di lingkungan yang sama sekali tidak menguntungkan dari atmosfer metana dan magma mendidih yang keluar dari ribuan gunung berapi.

Hal ini membuat banyak ahli biologi berpikir tentang hipotesis lama panspermia. Menurutnya, mikroorganisme pertama berasal dari tempat lain, katakanlah, di Mars, dan datang ke Bumi di inti meteorit. Mungkin bakteri purba harus menempuh jarak yang lebih jauh dalam inti komet dari sistem bintang lain.

Tetapi jika demikian, maka jalur "evolusi kosmik" dapat membawa kita ke "saudara asal" yang mengambil "benih kehidupan" dari sumber yang sama dengan kita...

Suka Cinta Ha ha wow Sedih Marah

Menurut seorang peneliti Universitas Yale (AS), dalam mencari dunia yang layak huni, perlu memberi ruang untuk kondisi "Goldilocks" kedua.

Selama beberapa dekade, diperkirakan bahwa faktor kunci dalam menentukan apakah sebuah planet dapat mendukung kehidupan adalah jaraknya dari matahari. Di tata surya kita, misalnya, Venus terlalu dekat dengan Matahari, Mars terlalu jauh, dan Bumi tepat. Para ilmuwan menyebut jarak ini sebagai "zona layak huni" atau "zona Goldilocks".

Dipercaya juga bahwa planet-planet mampu mengatur suhu internalnya secara mandiri dengan bantuan konveksi mantel dan perpindahan batuan bawah tanah yang disebabkan oleh pemanasan dan pendinginan internal. Planet ini mungkin awalnya terlalu dingin atau terlalu panas, tetapi pada akhirnya akan mencapai suhu yang tepat.

Studi baru diterbitkan dalam jurnal Kemajuan Ilmu Pengetahuan 19 Agustus 2016, menunjukkan bahwa hanya berada di zona layak huni saja tidak cukup untuk menopang kehidupan. Planet awalnya harus memiliki suhu internal yang diperlukan.

Sebuah studi baru menunjukkan bahwa untuk asal usul dan pemeliharaan kehidupan, planet ini harus memiliki suhu tertentu. Kredit: Michael S. Helfenbein/Universitas Yale

“Jika Anda mengumpulkan semua jenis data ilmiah tentang bagaimana Bumi berevolusi dalam beberapa miliar tahun terakhir dan mencoba memahaminya, Anda akhirnya menyadari bahwa konveksi di mantel cukup acuh tak acuh terhadap suhu internal,” kata Jun Korenaga, penulis dari studi dan profesor geologi dan geofisika di Universitas Yale. Korenaga mempresentasikan kerangka teori umum yang menjelaskan tingkat pengaturan diri yang diharapkan untuk konveksi dalam mantel. Ilmuwan menyarankan bahwa pengaturan diri bukanlah karakteristik planet terestrial.

“Tidak adanya mekanisme pengaturan diri sangat penting untuk kelayakhunian planet. Penelitian pembentukan planet menunjukkan bahwa planet terestrial terbentuk oleh dampak yang kuat, dan hasil dari proses yang sangat acak ini diketahui sangat bervariasi,” tulis Korenaga.

Berbagai ukuran dan suhu internal tidak akan menghalangi evolusi planet jika mantelnya mengatur diri sendiri. Apa yang kita anggap remeh di planet kita, termasuk lautan dan benua, tidak akan ada jika suhu internal Bumi tidak berada dalam kisaran tertentu, yang berarti awal sejarah Bumi tidak terlalu panas atau terlalu dingin.

Institut Astrobiologi NASA mendukung penelitian tersebut. Korenaga adalah rekan peneliti di tim proyek Bumi Alternatif NASA. Tim sibuk menanyakan bagaimana Bumi mempertahankan biosfer permanen sepanjang sebagian besar sejarahnya, bagaimana biosfer memanifestasikan dirinya dalam "biosignatures" skala planet, dan pencarian kehidupan di dalam dan di luar tata surya.

Contoh sistem untuk menemukan zona layak huni tergantung pada jenis bintang.

dalam astronomi, zona layak huni, zona layak huni, zona kehidupan (zona layak huni, HZ) adalah daerah bersyarat dalam ruang, yang ditentukan atas dasar bahwa kondisi di permukaan yang ada di dalamnya akan mendekati kondisi di atas dan akan menjamin keberadaan air dalam fase cair. Dengan demikian, planet-planet tersebut (atau mereka) akan menguntungkan bagi munculnya kehidupan yang mirip dengan bumi. Kemungkinan terjadinya kehidupan paling besar di zona layak huni di sekitarnya ( zona layak huni circumstellar, CHZ ) terletak di zona layak huni ( zona layak huni galaksi, GHZ), meskipun penelitian tentang yang terakhir masih dalam tahap awal.

Perlu dicatat bahwa keberadaan sebuah planet di zona layak huni dan yang menguntungkan bagi kehidupan tidak selalu terkait: karakteristik pertama menggambarkan kondisi dalam sistem planet secara keseluruhan, dan yang kedua - langsung di permukaan benda langit. .

Dalam literatur berbahasa Inggris, zona layak huni disebut juga zona goldilocks (Zona Goldilocks). Nama ini adalah referensi ke dongeng Inggris Goldilocks dan Tiga Beruang, dalam bahasa Rusia dikenal sebagai "Tiga Beruang". Dalam dongeng, Goldilocks mencoba menggunakan beberapa set dari tiga objek homogen, di mana masing-masing objek ternyata terlalu besar (keras, panas, dll.), Yang lain terlalu kecil (lunak, dingin .. .), dan yang ketiga, perantara di antara mereka , item tersebut ternyata "tepat". Demikian pula, untuk berada di zona layak huni, planet tidak boleh terlalu jauh dari bintang atau terlalu dekat dengannya, tetapi pada jarak yang "tepat".

Zona layak huni bintang

Batas-batas zona layak huni ditetapkan berdasarkan persyaratan bahwa planet-planet di dalamnya memiliki air dalam keadaan cair, karena merupakan pelarut yang diperlukan dalam banyak reaksi biokimia.

Di luar tepi luar zona layak huni, planet ini tidak menerima radiasi matahari yang cukup untuk mengkompensasi kehilangan radiasi, dan suhunya akan turun di bawah titik beku air. Sebuah planet yang lebih dekat ke matahari daripada tepi bagian dalam zona layak huni akan menjadi terlalu panas oleh radiasinya, menyebabkan air menguap.

Jarak dari bintang di mana fenomena ini mungkin terjadi dihitung dari ukuran dan luminositas bintang. Pusat zona layak huni untuk bintang tertentu dijelaskan oleh persamaan:

(\displaystyle d_(AU)=(\sqrt (L_(bintang)/L_(matahari)))), di mana: - radius zona layak huni rata-rata dalam , - indeks bolometrik (luminositas) bintang, - indeks bolometrik (luminositas) .

Zona layak huni di tata surya

Ada berbagai perkiraan di mana zona layak huni meluas di:

Batas dalam, mis.	Batas luar a. e.	Sumber	Catatan
0,725	1,24	sedekah 1964	Estimasi dengan asumsi optik transparan dan albedo tetap.
0,95	1,01	Hart dkk. 1978, 1979	Bintang K0 dan seterusnya tidak dapat memiliki zona layak huni
0,95	3,0	Kabut 1992	Penilaian menggunakan siklus karbon
0,95	1,37	Pengecoran dkk. 1993
-	1-2% lebih lanjut...	Budyko 1969, Penjual 1969, 1975 Utara	… mengarah ke glasiasi global.
4-7% lebih dekat...	-	Rasool & DeBurgh 1970	…dan lautan tidak akan mengembun.
-	-	Schneider dan Thompson 1980	Kritik terhadap Hart.
-	-	1991
-	-	1988	Awan air dapat mempersempit zona layak huni karena meningkatkan albedo dan dengan demikian menangkal efek rumah kaca.
-	-	Ramanathan dan Collins 1991	Efek rumah kaca untuk radiasi infra merah memiliki efek yang lebih kuat daripada peningkatan albedo karena awan, dan Venus seharusnya kering.
-	-	Lovelock 1991
-	-	Whitemire dkk. 1991

Zona layak huni galaksi

Pertimbangan tentang fakta bahwa lokasi sistem planet, yang terletak di dalam galaksi, seharusnya berdampak pada kemungkinan perkembangan kehidupan, memunculkan konsep yang disebut. "zona layak huni galaksi" ( GHZ, zona layak huni galaksi ). Konsep dikembangkan pada tahun 1995 Guillermo Gonzales meskipun ditantang.

Zona layak huni galaksi, menurut gagasan yang ada saat ini, adalah wilayah berbentuk cincin yang terletak di bidang piringan galaksi. Zona layak huni diperkirakan terletak di wilayah 7 hingga 9 kpc dari pusat galaksi, berkembang seiring waktu dan mengandung bintang-bintang berusia 4 hingga 8 miliar tahun. Dari bintang-bintang ini, 75% lebih tua dari Matahari.

Pada tahun 2008, sekelompok ilmuwan menerbitkan simulasi komputer ekstensif bahwa, setidaknya di galaksi seperti Bima Sakti, bintang seperti Matahari dapat bermigrasi jarak jauh. Ini bertentangan dengan konsep bahwa beberapa area galaksi lebih cocok untuk kehidupan daripada yang lain.

Cari planet di zona layak huni

Planet di zona layak huni sangat menarik bagi para ilmuwan yang mencari kehidupan di luar bumi dan rumah masa depan bagi umat manusia.

Persamaan Drake, yang mencoba untuk menentukan kemungkinan kehidupan cerdas di luar bumi, termasuk variabel ( tidak) sebagai jumlah planet layak huni dalam sistem bintang dengan planet. Menemukan Goldilocks membantu menyempurnakan nilai untuk variabel ini. Nilai yang sangat rendah dapat mendukung hipotesis unik-Bumi, yang menyatakan bahwa serangkaian kejadian dan peristiwa yang sangat tidak mungkin mengarah pada asal usul kehidupan di . Nilai tinggi dapat memperkuat prinsip Copernican tentang posisi biasa-biasa saja: sejumlah besar planet Goldilocks berarti Bumi tidak unik.

Pencarian planet seukuran Bumi di zona layak huni bintang adalah bagian penting dari misi, yang menggunakan (diluncurkan 7 Maret 2009, UTC) untuk mensurvei dan mengumpulkan karakteristik planet di zona layak huni. Pada April 2011, 1235 kemungkinan planet telah ditemukan, 54 di antaranya terletak di zona layak huni.

Eksoplanet pertama yang dikonfirmasi di zona layak huni, Kepler-22 b, ditemukan pada 2011. Pada 3 Februari 2012, empat planet yang dikonfirmasi secara andal diketahui berada di zona layak huni bintangnya.