Элизабет Таскер - Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли

Однако, как и в других случаях, мы можем посмотреть на эту ситуацию с иной точки зрения. Как показывают результаты моделирования воздействия звездных вспышек и звездного ветра на планету без магнитного поля в системах с красным карликом, подвержены ему могут быть только верхние слои атмосферы. Бурная активность звезды может обходить стороной поверхность планеты, не причиняя ей вреда. Впрочем, пока мы не исследуем атмосферы некрупных планет за пределами нашей Солнечной системы, все рассуждения об условиях на их поверхности будут носить во многом умозрительный характер.

Стоит также отметить, что на Земле жизнь присутствует даже в самых непривлекательных местах. Например, так называемые экстремофилы могут выживать (как следует из их названия) в условиях экстремальных температур, или при экстремальных уровнях кислотности, давления и сухости. Один из самых устойчивых к условиям внешней среды вид существ — тихоходки, или «водяные медведи», представляющие собой существа микроскопических размеров с четырьмя парами ног, — могут впадать в состояние анабиоза при температурах от –256 °C до +151 °C, выдерживать колоссальное давление в океанских впадинах и переносить в сотни раз большие дозы радиации, чем люди. Однако мы так до сих пор и не знаем, может ли жизнь зародиться в столь экстремальных условиях, или же она всего лишь адаптируется к ним в процессе эволюции.

Что касается Кеплер-186 f, то вполне возможно, что эта планета обитаема и на ней есть жизнь. Мы можем сказать, что ее месторасположение и размер не исключают такую возможность, но при этом не можем утверждать, что одни лишь эти факторы гарантируют пригодность для жизни. Учитывая, что Кеплер-186 f обращается вокруг красного карлика, жизнь на ней в любом случае должна очень сильно отличаться от жизни на нашей собственной планете. В полдень звезда в ее небе из-за близости к планете должна казаться на треть больше Солнца, но при этом яркость ее будет соответствовать яркости Солнца за час до заката на Земле. Возможно, этот скудно освещенный далекий мир и является дальним родственником Земли, но ее братом-близнецом он совершенно точно быть не может.

К ноябрю 2016 г. было подтверждено существование 93 планет, орбиты которых проходят в границах зон умеренных температур вокруг их звезд, и 217 планет, орбиты которых хотя бы частично пересекают эту область. У пяти из них радиус меньше 1,5 радиусов Земли, а поверхность — твердая. Самой маленькой и близкой по размеру к Земле является Кеплер-186 f.

Что это говорит нам о редкости миров, которые потенциально могут походить на Землю? Несмотря на немногочисленность обнаруженных маленьких планет, общее количество открытых новых миров огромно. Оно настолько велико, что мы можем сделать некоторые статистические выводы.

На основе данных о 2300 планетах, открытых к 2013 г. с помощью телескопа «Кеплер», можно предположить, что рядом с одной из шести звезд имеется планета размером в 80–125% размера Земли. Таким образом, вокруг 100 млрд звезд в Млечном Пути должно быть 17 млрд землеподобных миров. При расчете этого впечатляюще большого числа учитывалось как количество планет, которые могли быть пропущены при наблюдении, так и число возможных ошибок. Однако эти поправки относились только к планетам с периодами обращения менее 85 суток. Количество обнаруженных планет с большими периодами обращения было недостаточным для проведения полноценного расчета [34] Обратите внимание: это вовсе не означает, что планет на большом расстоянии от звезд меньше, чем планет на коротких орбитах. Их просто труднее обнаружить. . При столь недолгой продолжительности года большинство из этих 17 млрд миров слишком горячие и находятся за границами зоны умеренных температур.

Чтобы решить эту проблему, был проведен еще один расчет — на этот раз для планет, обращающихся вокруг красных карликов. Наблюдать за некрупными мирами вокруг этих звезд проще, в особенности в границах зоны умеренных температур, в которой планета на короткой орбите проходит по диску своей звезды примерно пять раз в течение одного земного года. Результаты изучения почти 4000 карликовых звезд показывают, что практически у 40% из них есть планета, которая с большой долей вероятности имеет твердую поверхность. Причем 15% таких планет находятся в пределах зоны умеренных температур. Это означает, что в зоне умеренных температур одной из звезд на расстоянии менее 10 световых лет от Земли, скорее всего, существует землеподобная планета. Одна мысль об этом будоражит воображение. Где же находится ближайшая к нам каменистая планета?

Летом 2016 г. появилась надежда на то, что, возможно, мы наконец нашли ответ на этот вопрос: рядом со звездой Проксима Центавра (она же альфа Центавра С), тусклым третьим компонентом тройной звездной системы, соседствующим с двойной звездой альфа Центавра, была открыта новая планета.

Из трех звезд этой системы ближайшей к Земле является как раз Проксима Центавра. Расстояние до нее составляет 4,22 световых года, тогда как расстояние до альфы Центавра — 4,3 световых года. Между двойной звездой и третьей звездой пролегает огромный отрезок пространства длиной 13 000 а.е., который заставляет задуматься, а действительно ли данное трио образует единую систему, или же Проксима Центавра просто проходит через двойную систему. Независимо от ответа, Проксима Центавра — наш ближайший сосед, а значит, любая планета рядом с ней автоматически становится ближайшей к нам экзопланетой. Поэтому открытие планеты Проксима Центавра b закономерно вызвало повышенный интерес.

Эта планета была обнаружена с помощью метода лучевых скоростей. Минимальная оценка ее массы — 1,3 массы Земли. Не имея возможности наблюдать за ее прохождением, мы не можем определить ориентацию ее орбиты или точно вычислить ее массу. Если орбита Проксимы Центавра b расположена под углом более 15% к лучу зрения наблюдателя с поверхности Земли, тогда ее масса должна быть в диапазоне значений, характерном для мини-нептунов. Но все-таки более вероятной представляется гипотеза о том, что масса нашего ближайшего соседа сопоставима с массой каменистой планеты.

Орбита планеты пролегает всего лишь в 0,05 а.е. от Проксимы Центавра, а год на ней длится 11,2 дня. В связи с этим было бы логичным предположить, что она представляет собой раскаленный мир, покрытый лавой, но Проксима Центавра — тусклая звезда даже по меркам красных карликов. Ее масса составляет лишь 10% массы Солнца, а излучение настолько слабое, что даже та область, в которой находится Проксима Центавра b, относится к зоне умеренных температур.