На иллюстрации:
Границы обитаемой зоны для Gliese 581, полученные двумя группами планетологов.В верхней части показаны современные границы обитаемой зоны у Солнца. Красная кривая в правой части очерчивает лишь самый критичный внешний предел. Фактическая внешняя граница расположена где-то между 1,7 и 2,4 а.е.
Средняя часть иллюстрации демонстрирует пределы обитаемой зоны Gliese 581, вычисленной в соответствии с моделями атмосферы от Сельзи и др.
Внизу - границы зоны возможного фотосинтеза, определенные в согласии с геофизическими моделями от фон Блоха и др. (границы были вычислены для нескольких возможных возрастов планетной системы Gliese 581 (5, 7 и 9 млрд лет), самое вероятное значение - 7 млрд лет). Фиолетовые полосы, окружающие планеты Gliese 581 c и d, иллюстрируют переменное расстояние до звезды, обусловленное вытянутостью орбит. Изображение: Astronomy & Astrophysics
Используя модель тепловой эволюции "суперземли", удалось отыскать возможные источники этого атмосферного углекислого газа (высвобождаемого из различных минералов за счет вулканической деятельности) и вычислить темпы его исчезновения (потребления газообразного CO2 в ходе различных процессов). Главный аспект этой модели - постоянный баланс (гомеостаз, наличие которого обеспечивается и на Земле) между утилизацией углекислого газа в океанских отложениях и выделением его из метаморфических источников при движении тектонических плит. В этой модели способность поддержания процессов фотосинтеза в биосфере очень сильно зависит от возраста планеты, поскольку слишком старая и неактивная планета не может выделять достаточного количества газообразного CO2. И в этом случае планета перестает быть обитаемой.
При вычислениях расположения границ обитаемой зоны фон Блох и его коллеги в качестве достаточной концентрации углекислого газа (его парциального давления) приняли значение в 10 бар.
В принципе, обе группы ученых сходятся в том, что планета Gliese 581c расположена слишком близко к звезде для того, чтобы быть обитаемой, а вот Gliese 581d вполе может приютить жизнь. Правда, суровые климат и экология этой экзопланеты не благоприятствуют появлению слишком сложной жизни. Дело в том, что вращение планеты d скорее всего синхронизовано с ее обращением вокруг звезды таким образом, что она всегда обращена к светилу одной своей стороной (подобно тому, как Луна обращена к Земле одной и той же стороной - это следствие длительных приливно-отливных взаимодействий). Таким образом, там наверняка царят сильные ветры, вызванные разностью температур между дневной и ночной сторонами планеты. А так как Gliese 581d расположена возле внешнего края обитаемой зоны, все формы жизни на ней должны были бы как-то приспособиться еще и к довольно слабому уровню излучения своего светила. В довершение всего расстояние от планет c и d до центральной звезды сильно варьируется из-за большого эксцентриситета их орбит. Впрочем, длительность года в обоих случаях очень сильно уступает земному году: 12,9 суток для планеты c и 83,6 суток для планеты d; это должно сглаживать вариации, тем более, если там присутствуют по-настоящему плотные атмосферы. В любом случае, условия на планете d должны очень сильно отличаться от того, с чем мы сталкиваемся на Земле, но жизнь там появиться может.
Повышенный интерес к вопросу о возможности существования жизни у Gliese 581, кроме всего прочего, связан с тем, что эта звезда является красным карликом - то есть принадлежит к самой многочисленной когорте звезд в нашей Галактике. "Мелкие" красные карлики спектрального класса M составляют примерно 75% всех звезд. Они чрезвычайно долговечны (могут прожить десятки миллиардов лет - гораздо дольше нашего Солнца), достаточно стабильны и "работают" на привычном водородно-гелиевом цикле (расходуя свое ядерное "горючие" наиболее экономно). Находить экзопланеты у красных карликов, отслеживая колебания этих звезд при гравитационном взаимодействии с планетами по доплеровскому смещению характерных спектральных линий, значительно проще (из-за их небольшой массы). И если еще буквально пару лет назад М-звезды рассматривались в качестве весьма сомнительных кандидатов на роль колыбели для внеземной жизни, то теперь все меняется. Конечно, то, что планеты, находящиеся в обитаемой зоне таких красных карликов, обращены к звезде всегда одной и той же стороной, сказывается на их климате далеко не лучшим образом. Близким планетам к тому же грозят магнитные бури, потоки рентгеновского и ультрафиолетового излучения, особенно во времена затянувшейся звездной юности, когда планеты размером с Землю запросто могут лишиться своей атмосферы в момент вспышки. Однако недавние теоретические исследования показали, что на самом деле все не так уж и плохо и окружающая среда возле М-звезд все-таки не является непреодолимым препятствием для возникновения жизни.
Еще одна статья о Gliese 581, также опубликованная в журнале "Астрономия и астрофизика", посвящена проблеме динамической стабильности данной планетной системы. Такие исследования также очень важны для правильного ответа на вопрос о возможности существования жизни на планетах возле красного карлика, поскольку излишне быстрая эволюция планетных орбит неотвратимо скажется на тамошнем климате. Разумеется, взаимные гравитационные возмущения имеют место в любой планетной системе, где наличествует более одной планеты. Так, в нашей Солнечной системе под влиянием других планет земная орбита периодически меняется от практически идеально круговой до несколько эксцентричной. Этого, в принципе, достаточно для того, чтобы порождать чередование ледниковых периодов и потеплений (нужно отметить, что в настоящее время есть и другие, не менее авторитетные теории, пытающиеся объяснить чередование таких периодов). Не исключено, что более "размашистые" орбитальные эволюции могут стать непреодолимым препятствием для развития жизни. Эрве Бё (Hervé Beust) и его коллеги из Франции, Португалии и Швейцарии смоделировали изменения орбит планет системы Gliese 581 на более чем 100 миллионов лет вперед и убедились в том, что эта система динамически вполне устойчива, демонстрируя лишь периодические орбитальные вариации, сопоставимые с теми, что испытывает наша Земля. Таким образом, климат на этих планетах существенным образом меняться не будет. С этой стороны, по крайней мере, ожидать препятствий для развития примитивной жизни не приходится. Хотя, конечно, все вышесказанное еще не является доказательством того, что жизнь в этой системе действительно существует.
Скорее всего, Gliese 581c и Gliese 581d будут включены в число первоначальных целей для будущих космических миссий ESA и NASA по поиску планет (вроде "Дарвина" и TPF (Terrestrial Planet Finder - Искатель планет, подобных Земле)). Эти космические обсерватории позволят уточнить свойства их атмосфер.
Заключение
В результате проведенного анализа информации в реферате приведено описание найденной в галактике звездной системы – Gliese 581, которая находится в 20 световых лет от Земли. Эта звезда замечательна тем, что обладает ближайшей планетной системой из всех известных. Вокруг нее вращаются, по крайней мере, 4 планеты. Звездная система Gliese 581 прославилась после того, как в ее системе впервые обнаружили маломассивную экзопланету вблизи зоны обитания – планету С. Ученные возлагали огромные надежды на эту планету, разыскивая внеземную жизнь. По расчетам температура на этой земли может быть от 3 до 40 градусов по Цельсию, то есть пригодна для жизни. Вполне возможно, что эта планета имеет климат, подобный Венере. В октябре 2008 года с помощью радиотелескопа был послан сигнал к планете системы Gliese 581. Послание должно придти к планете к 2029 году.
Но была найдена еще одна планета в этой системе, которую назвали планетой D, и она считается более пригодной для жизни, т.к. находится ближе к звезде. Планета D главный кандидат в обладатели океана. На планете атмосферные условия могут создавать температуру, при которой жидкая вода может существовать.
Проведенные исследования дают некоторую информацию о данной планете, однако, она достаточно скупая. Ведь становится все тяжелее и тяжелее найти подобные планеты с помощью телескопов, а путешествия на 20 световых лет практически, в данное время , не осуществимы, в связи с огромной дальностью полета и затраты материала на осуществление данной задачи.
Список литературы
1. Кораблев А.И. По следам воды на Марсе //Земля и Вселенная. -2008. -№4
2. Лазарев Е.Н. Марс: от первых зарисовок до современных карт //Земля и Вселенная. -2008. -№1
3. Левитан Е.П., Герасютин С.А. МКС вчера, сегодня, завтра //Земля и Вселенная. -2008. -№5
4. Левитан Е.П., Герасютин С.А. Современные ракеты-носители //Земля и Вселенная. -2008. -№6
5. Левитан Е.П., Герасютин С.А. Таблицы наиболее успешных запусков АМС к Луне и планетам //Земля и Вселенная. -2008. -№4
6. Лопотова В.А. Научные эксперименты на МКС //Земля и Вселенная. -2008. -№6
7. Новиков И.Д. Темные объекты и темная материя //Земля и Вселенная. -2009. -№5
8. Родионова Ж.Ф., Козлов Е.А. От первых зарисовок до фотографий АМС "Мессенджер" //Земля и Вселенная. -2008. -№4
Сайт энциклопедии «википедия» -
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B5_581_c
Сайты с информацией о Gliese 581 :
http://www.membrana.ru/particle/654
http://exoplanet.eu/planet.php?p1=Gl+581&p2=c
http://www.membrana.ru/particle/11616
http://infuture.ru/news.php?news_id=87