Jak jsme nedávno informovali, zdá se, že pravděpodobnost nalezení obyvatelných světů velikosti Země se stále zlepšuje. Ale nyní jsou poslední výpočty z nového článku, který vyšel tento týden, téměř ohromující. Pomocí toho, co autoři nazývají „velmi pečlivou extrapolací“ rychlosti malých planet pozorovaných kolem M trpasličích hvězd kosmickou lodí Kepler, odhadují, že v obyvatelných zónách M trpaslíka nebo červeného trpaslíka by mohlo být více než 100 miliard světů velikosti Země. hvězd v naší galaxii. A protože populace těchto hvězd samotných se odhaduje na přibližně 100 miliard v Mléčné dráze, je to – v průměru – svět velikosti Země pro každou hvězdu červeného trpaslíka v naší galaxii.
Páni.
A protože naši sluneční soustavu obklopují červení trpaslíci – velmi chladné, velmi slabé hvězdy, které nejsou viditelné pouhým okem (jasnost Slunce je menší než tisícina), tyto světy by mohly být blízko, možná až 7 světelných let. pryč.
S pomocí astronoma Darina Ragozzina, postdoktorského spolupracovníka na Floridské univerzitě, který spolupracuje s misí Kepler ( podívejte se na náš rozhovor na Hangoutu s ním minulý rok ), pojďme se podívat zpět na nedávná zjištění, která přinesla tuto nejnovější ohromující projekci.
V únoru jsme informovali o zjištění od Courtney Dressing a Dave Charbonneau z Centra pro astrofyziku, podle kterého asi 6 % červených trpaslíků může hostit obyvatelné planety velikosti Země. Ale od té doby si Dressing a Charbonneau uvědomili, že mají ve svém kódu chybu a majírevidovánofrekvence dopatnáct%, ne 6 %. To je více než dvojnásobek odhadů.
Pak jen tento týden jsme informovali jak Ravi Kopparapu z Penn State University a Virtual Planetary Lab na University of Washington navrhli, že by obyvatelná zóna kolem planet měla být předefinována na základě nových, přesnějších údajů, které umisťují obyvatelné zóny dále od hvězd, než se dříve myslelo. Použití nové obyvatelné zóny na červené trpaslíky přiblíží část červených trpaslíků s obyvatelnými planetamipadesátka%.
Grafika ukazuje optimistické a konzervativní hranice obyvatelných zón kolem chladných hvězd s nízkou hmotností. Čísla označují jména známých kandidátů na planetu Kepler. Žlutá barva představuje kandidáty s poloměrem menším než 1,4krát. Zelená barva představuje kandidáty planet mezi 1,4 a 2 poloměrem Země. Kredit: Penn State.
Ale nyní, nový článek předložený arXiv tento týden, “ Rozložení poloměru malých planet kolem chladných hvězd “ od Tima Mortona a Jonathana Swifta (graduálního studenta a postdoktora z Caltech’s ExoLab) zjistili, že existuje další oprava čísel podle Dressingova a Charbonneauova čísla.
'To je v podstatě způsobeno skutečností, že existuje více malých planet, než jsme si mysleli, protože Kepler ještě není citlivý na velké množství, které obíhá déle,' řekl Ragozzine Universe Today. 'Po započtení tohoto efektu a vylepšení výpočtu pomocí některých pěkných nových statistických technik odhadují, že Dressingova a Charbonneauova čísla jsou ve skutečnosti příliš malá faktorem 2. To dává číslo 30 % ve staré obyvatelné zóně a nyní je vyšší.' asi100%v nové obyvatelné zóně.'
Nyní je důležité upozornit na několik věcí.
Jak Morton poznamenal v e-mailu pro Universe Today, je důležité si uvědomit, že toto ještě není přímé měření míry obyvatelné zóny, „ale je to to, co bych klasifikoval jako velmi pečlivou extrapolaci rychlosti malých planet, které jsme pozorovali. v kratších obdobích kolem M trpaslíků.“
A jak nám potvrdili Ragozzine a Morton, všechna tato čísla jsou založena pouze na výsledcích Keplera, a zatím, i když existují potvrzené planety kolem M trpaslíků, v obyvatelné zóně zatím žádné potvrzené nejsou.
'Nepoužívají žádné výsledky z Radial Velocity (HARPS atd.),' řekl Ragozzine. „Jako takové jsou všechnykandidátůa ne planety. To znamená, že čísla jsou založena na předpokladu, že většina/všichni kandidáti Keplera jsou skutečné planety. Existují různé názory na to, jaká by byla míra falešné pozitivity, zejména pro tuto konkrétní podskupinu hvězd, ale není pochyb o tom, že čísla mohou klesnout, protože se ukázalo, že někteří z těchto kandidátů jsou něco jiného než planety velikosti HZ Země. “
Je třeba zvážit i další upozornění.
„Každý si musí dávat pozor na to, co znamená „100 %“, řekl Ragozzine. 'Neznamená to, že každý trpaslík M má planetu HZ velikosti Země.' To znamená, že na každého trpaslíka M připadá v průměru 1 planeta velikosti Země o velikosti 1 HZ. Rozdíl spočívá ve skutečnosti, že tyto malé hvězdy mívají planety, které přicházejí v balíčcích po 3-5. Pokud je průměrný počet planet na hvězdu jedna a typická hvězda M má 5 planet, pak pouze 20 % hvězd M má planetární systémy.“
Pointa je nenápadná, ale důležitá. Například, pokud chcete naplánovat nové mise dalekohledů k pozorování těchto planet, pochopení jejich distribuce je kritické, řekl Ragozzine.
„Velmi mě zajímá, jaké druhy planetárních systémů hostí tyto planety, protože to otevírá řadu zajímavých vědeckých otázek. Rozlišování jejich frekvence a distribuce je cenné.“
Navíc nová definice obyvatelné zóny z Kopparapu a kol. dělá velký rozdíl.
Jak zdůrazňuje Ragozzine:
'To skutečně začíná poukazovat na to, že definice HZ je založena na převážně teoretických argumentech, které je těžké důsledně zdůvodnit,' řekl Ragozzine. 'Například, nedávný papír se ukázalo, že atmosférický tlak je velký rozdíl, ale neexistuje způsob, jak odhadnout, jaký bude tlak na vzdáleném světě. (I v těch nejlepších případech sotva poznáme, že celá planeta není jedna obří nafouklá atmosféra.) Práce Kopparapu a dalších je jednoznačně nezbytná a z astrobiologického hlediska nám nezbývá, než použít ty nejlepší teorie a předpoklady k dispozici. Přesto si někteří z nás v terénu začínají být vůči „slovu H“ (jak to říká Mike Brown) opravdu opatrní a přemýšlí, zda není příliš spekulativní. Mimochodem, mnohem, mnohem raději bych o těchto světech hovořil jako o potenciálně obyvatelných, protože to je skutečně to, co se snažíme říci.'
Morten však řekl Universe Today, že cítí, že největším rozdílem v jejich práci byla pečlivá extrapolace z krátkodobých planet na delší období. 'To je důvod, proč dostáváme četnost výskytu pro menší planety, které jsou dvakrát větší než Dressing nebo Kopparapu,' řekl e-mailem.
Také si myslí, že nejzajímavější věcí v jejich práci není jen celková míra výskytu nebo dokonce výskyt HZ, ale skutečnost, že poprvé identifikovali nějakou zajímavou strukturu v rozložení poloměrů exoplanet.
'Například ukazujeme, že se zdá, že planety o poloměru zhruba 1 Země jsou ve skutečnosti nejběžnější velikostí planet kolem těchto chladných hvězd,' řekl Morton. „To dává určitý intuitivní smysl vzhledem ke skalnatým tělesům v naší Sluneční soustavě – existují dvě planety o velikosti Země, což z ní dělá také nejběžnější velikost malých planet v naší soustavě! Také jsme zjistili, že kolem trpaslíků M je spousta a spousta planet, které jsou těsně za detekčním prahem současných pozemních tranzitních průzkumů – to znamená, že jak budou navrhovány citlivější přístroje a průzkumy, budeme stále nacházet stále více a více. těchto vzrušujících planet!'
Ale Ragozzine nám řekl, že i přes všechna výše uvedená upozornění je vzrušující, že hlavní podstata těchto nových čísel se pravděpodobně příliš nezmění.
'Nikdo neočekává, že se odpověď bude lišit více než několikanásobně - tj. skutečný rozsah je téměř jistě mezi 30-300% a velmi pravděpodobně mezi 70-130%,' řekl Ragozzine. 'Vzhledem k tomu, že seznam kandidátů Keplera se zlepšuje v množství (díky novým údajům), čistotě a jednotnosti, hlavním cílem bude ospravedlnit tato tvrzení a výrazně snížit tento rozsah.'
Dalším zábavným aspektem je, že tuto novou práci dělá mladá generace astronomů, postgraduálních studentů a postdoktorandů.
'Jsem si jistý, že tato skupina a další budou i nadále produkovat skvělé věci... vzrušující vědecké výsledky právě začínají!' řekl Ragozzine.