Уравнение Дрейка и «Кеплер»

Почему нельзя сравнивать недавно открытую экзопланету Кеплер-452b с Землёй? 27 Июль 2015, 11:31
Уравнение Дрейка — формула, предназначенная для определения числа внеземных цивилизаций в Галактике, с которыми у человечества есть шанс вступить в контакт. Сформулирована доктором Фрэнком Дональдом Дрейком (профессором астрономии и астрофизики калифорнийского университета Santa Cruz) в 1960 году. Среди ее переменных — количество звёзд, образующихся в год в нашей галактике; доля звёзд, обладающих планетами; среднее количество планет (и спутников) с подходящими условиями для зарождения цивилизации; вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями; вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь; отношение количества планет, разумные жители которых способны к контакту и ищут его, к количеству планет, на которых есть разумная жизнь; время жизни такой цивилизации (то есть время, в течение которого цивилизация существует, способна вступить в контакт и хочет вступить в контакт). По современным оценкам, число внеземных цивилизаций, доступных для контакта, составляет 0,002275. То есть такие цивилизации отсутствуют.
Доктор Фрэнк Дрейк и его знаменитая формула
Однако 20 июля 2015 года НАСА объявило о том, что астрономы якобы нашли планету, во всем похожую на нашу Землю. Это заявление было моментально растиражировано в СМИ и Интернет-сообществах, и появилась масса спекуляций на тему о «Земле-2.0». Некоторые особо ушлые журналисты договорились даже до того, что на новой планете якобы уже обнаружена жизнь, и даже приняты сигналы от разумных существ, обитающих на этой планете. Ниже приводится статья Элизабет Таскер, астрофизика из Университета Хоккайдо (Япония), которая отражает рациональный взгляд на текущее положение дел в области поиска внеземных цивилизаций.
«Заявление НАСА об открытии новой экзопланеты, подобной Земле, было встречено общественностью с большим волнением. Однако правда заключается в том, что мы не можем всего по нескольким известным нам параметрам судить о том, действительно ли эта планета во всем подобна нашей. Вполне возможно, что она подобна не Земле, а Венере, или же представляет совсем что-то иное.
Космическая обсерватория "Кеплер", с помощью которой производится поиск экзопланет
Планета Кеплер-452b была обнаружена космическим аппаратом «Кеплер», который регистрирует небольшие падения в яркости звезд в момент прохождения планет между наблюдаемой звездой и земными наблюдателями. По этому методу можно оценить размеры планет, но не массы. Поэтому о планете Кеплер-452b мы знаем всего два параметра: размер планеты и уровень радиации, которую она получает от своей родительской звезды.

Миф о «зоне обитаемости»

Кеплер-452b, согласно данным, по размеру на 60% больше, чем Земля. Планета вращается около подобной Солнцу звезды с орбитальным периодом 384,84 суток. В результате суммарная радиация, получаемая планетой от своей звезды, почти такая же, как и на Земле, всего на 10% выше. Это означает, что Кеплер-452b находится в так называемой «зоне обитаемости». Этот термин может показаться весьма многообещающим в плане поисков внеземной жизни, но на самом же деле вводит обывателя в заблуждение.
Зона обитаемости – это область вокруг звезды, в которой может существовать вода в жидком состоянии на поверхности подходящей для этого планеты. Тут ключевое слово – «подходящей». Очевидно, что такие газовые гиганты, как Нептун, даже находясь в «зоне обитаемости», не могут иметь океаны жидкой воды, так как у них нет «поверхности». Ученые рассматривают «зону обитаемости» всего лишь как способ ограничения списка планет-кандидатов в поисках признаков жизни на них в будущем.
По своим размерам Кеплер-452b находится между твердыми планетами земной группы и газовыми планетами типа Нептуна. В научной статье, в которой впервые было заявлено об этом открытии, авторы оценивают вероятность того, что Кеплер-452b имеет твердую поверхность, примерно в 50-60%, то есть, полной уверенности в том, что эта планета подобна Земле, у них нет.

Непредсказуемая геология

Такие планеты, как Земля, состоят из железа, кремния, магния и углерода. Хотя ожидается, что эти основные компоненты будут общими и для планет земного типа в других планетных системах, их соотношения могут сильно различаться. А эти различия в соотношениях этих элементов приведут к совершенно различным геологическим строениям планет.
Список потенциально обитаемых экзопланет
Например, у планеты, состоящей главным образом из углерода, может быть алмазная мантия, практически застывшая. При этом тектонические плиты были бы совершенно неподвижными. У планет с повышенным содержанием магния может быть гибкая и толстая кора, устойчивая к разломам. В обоих этих случаях на таких планетах будет затруднена вулканическая активность, которая, как считается, важна для долгосрочного поддержания атмосферы.
И даже если у Кеплер-452b химический состав подобен земному, мы сталкиваемся с другой проблемой – проблемой силы тяжести. При такой же плотности, как и у Земли, Кеплер-452b была бы в пять раз массивнее, чем наша планета. Значит, на планете будет более сильная гравитация, которая способствовала бы созданию толстой атмосферы с безудержным парниковым эффектом, что означает, что температура на поверхности планеты будет повышаться. Это может быть еще проблематичнее, учитывая, что усиливающаяся энергия стареющей звезды Кеплер-452, возможно, еще больше будет подогревать планету. В этом случае вся вода на поверхности планеты выкипела бы, покинув «супервенеру», а не «суперземлю».

Без соседей

Еще одна проблема заключается в том, что Кеплер-452b одинока в своей системе. Насколько нам известно, в той системе нет других планет. Это может быть проблемой, поскольку весьма вероятно, что своей водой Земля обязана гигантским планетам Солнечной системы.
На том расстоянии от Солнца, на котором находимся мы, зерна пыли, сформировавшие Землю, были слишком теплыми, чтобы содержать лед. Поэтому из них сформировалась сухая планета, а вода на ней появилась позже, доставленная, скорее всего, ледяными астероидами и кометами. Эти «замороженные моря», сформировавшиеся в холодных окраинах Солнечной системы, направлялись во внутренние области гравитационными «пинками» газовых гигантов, главным образом, Юпитера. Отсутствие аналога нашего Юпитера в система Кеплер-452 могло бы привести к отсутствию воды на Кеплер-452b, а стало быть и жизни на ней.
Всё это означает, что даже полностью идентичная Земле по размеру планета, вращающаяся около идентичной нашему Солнцу звезды по точно такой же орбите, может оказаться совершенно чуждым миром. Условия на поверхности планеты определяются несметным количеством факторов – атмосфера, магнитные поля, взаимодействия с другими планетами и т.д. И у нас в настоящее время нет способов измерить их все.
Разумеется, это ни в коей мере не умаляет значение этой находки. На данный момент Кеплер-452b имеет самый долгий период обращения из всех известных планет такого размера, стало быть перед нами открыты пути для обнаружения более разнообразных планетных систем. Однако рассуждения о том, что та или иная планета является подобием Земли, на сегодняшний день совершенно преждевременны.»
(Источник: seti-ceti.ru)