500 миров в подарок

Автор: Maks Мар 11, 2022

Еще недавно обнаружение новой планеты, находящейся за пределами Солнечной системы (так называемой экзопланеты), было настоящей сенсацией. Более того, считалось, что далеко не каждая звезда имеет свою планетную систему. А уж если имеет, то ее планеты являются газовыми гигантами, похожими на наш Юпитер или Нептун. Жизни на них быть не может (по крайней мере жизни, похожей на земную), и потому они для нас неинтересны.

Но за последние три года с помощью орбитальных телескопов были получены данные, буквально перевернувшие устоявшиеся представления как о редкости, так и об «однообразии» экзопланет.

Экзопланеты, как они есть

К началу 2022 года обнаружено уже около 4000 экзопланет и примерно 10 тысяч «кандидатов», ждущих своего подтверждения. Большинство известных экзопланет действительно являются холодными (типа Нептуна) или горячими (типа Юпитера) газовыми гигантами. Но есть и другие. Этих других, меньших по размеру и с твердой каменистой поверхностью, возможно, тоже много во Вселенной, но их гораздо труднее обнаружить существующими способами.

Чем больше планета, тем сильнее она искажает излучение звезды, проходя перед ее диском на ночном небе. И тем больше влияет на «лучевую скорость» звезды.

Есть и другие способы «поймать» экзопланету. К сожалению, пока недоступно их прямое оптическое наблюдение даже в самый мощный телескоп. Слишком далеко они от Земли и слишком малы по сравнению со своими звездами.

И все же астрономам удалось обнаружить небольшие экзопланеты земного типа. В зависимости от размера и массы их называют просто «землями» (если планета примерно такая же, как наша) или «суперземлями» (если ее масса составляет от 2 до 10 земных). Чтобы «земля» или относительная легкая «суперземля» действительно походила на нашу Землю, нужен еще целый ряд факторов.

Начнем со звезды. Это должна быть достаточно «спокойная» (то есть равномерно излучающая) звезда спектрального класса G, К или М. Наше Солнце — желтый карлик класса G; но оранжевые (класс К) и красные (класс М) звезды тоже сгодятся.

«Земля» или «суперземля» должна находиться на определенном расстоянии от звезды, в так называемой зоне жизни, чтобы было не слишком жарко и не слишком холодно. И орбита планеты должна быть не слишком вытянутой в эллипс, чтобы избежать значительного перепада температур. Что касается самой экзопланеты, то кроме твердой поверхности крайне желательно наличие азотно-кислородной атмосферы, жидкой воды и защищающего от космических излучений магнитного поля.

Конечно, такой жесткий перечень условий значительно сокращает количество возможных кандидатов на роль «двойника Земли». Но все же — сколько таких миров уже обнаружено, сколько их может быть среди «кандидатов в экзопланеты» и сколько может быть в принципе, на доступных наблюдению расстояниях?

30 лет поисков

Вид, открывающийся с экзопланетыСамая первая в истории экзопланета была обнаружена в 1991 году. Точнее, 30 лет назад обнаружили сразу две экзопланеты — «суперземли» с массой около 4 масс Земли каждая, вращающиеся вокруг пульсара PSR В1257+12 в созвездии Девы.

Это, разумеется, была сенсация — и большой праздник для всех астрономов. Есть планеты у других звезд! И мы научились, наконец, их обнаруживать!

Но с точки зрения практической (наличия жизни и/или возможности будущей колонизации) эти экзопланеты интереса не представляли. Во-первых, слишком далеко — 2300 световых лет. Во-вторых, слишком большая сила тяжести; человек с массой 70 кг весил бы там все 280. В-третьих (что самое неприятное), у пульсара сильнейшее высокочастотное излучение, губительное для любых форм жизни. По крайней мере известных нам форм жизни…

После 1991 года сообщения об открытии новых миров стали поступать все чаще и чаще. В основном, как мы уже рассказывали, это были холодные и горячие газовые гиганты; но попадались и небольшие, с приемлемой температурой, каменистые планеты.

В начале XXI века большие надежды возлагались на оранжевую звезду Глизе 667 в созвездии Скорпиона. Ее третья планета была, по всем показателям, «суперземлей»: находилась в «зоне жизни», имела содержащую кислород атмосферу, значительное количество жидкой воды и (возможно) магнитное поле. К тому же Глизе 667 находится сравнительно недалеко от Солнца — «всего лишь» на расстоянии 23 световых лет. Из недостатков — снова сила тяжести; планета в 3,5 раза массивнее Земли.

Одним из самых выдающихся (и обнадеживающих) открытий стало обнаружение целой системы землеподобных планет, вращающихся вокруг звезды Траппист-1 в созвездии Водолея. Несколько лет телескопы разных стран мира были нацелены на эту небольшую красную звезду, находящуюся на расстоянии 39 световых лет; наконец, было объявлено, что три планеты из семи, окружающих Траппист-1, обладают необходимыми качествами для развития жизни. А одна из них, пятая по удаленности, возможно, является двойником нашей планеты.

Наконец, совсем недавно и совсем недалеко (всего в четырех световых годах от Солнечной системы) был обнаружен главный на сегодня кандидат в «земли» — вторая планета звезды Проксима Центавра. Масса планеты составляет всего 1,3 земной массы — стало быть, там вполне приемлемая, лишь немного повышенная, сила тяжести. Она расположена гораздо ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, и делает полный оборот вокруг Проксимы всего за 11,2 дня. Казалось бы, из-за близости к своему светилу на ее поверхности также должно быть очень жарко. Но звезда Проксима — красный карлик, она намного холоднее нашего Солнца. Поэтому на планете Проксима b вполне может быть и вода в жидком состоянии, и кислородно-азотная атмосфера с водяным паром. Температура поверхности в этом случае будет вполне комфортной, около +30 градусов.

TESS — ловец миров

В середине 2018 года начал свою работу на орбите космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), ориентированный исключительно на поиск землеподобных планет, вращающихся вокруг своих звезд в «зоне жизни». А в январе 2022 года NASA с гордостью сообщило, что TESS «отловил» более 5000 экзопланет у звезд, расположенных на расстоянии до 200 световых лет от Земли. Часть этих кандидатов в двойники Земли уже проверена другими (земными и космическими) средствами наблюдения.

Можно с уверенностью сказать, что двойники Земли среди экзопланет встречаются, хотя и редко. Примерно одна планета из 400 отвечает большинству требований «землеподобия», а значит, там может быть жизнь. Возможно, даже разумная.

Если, как ожидается, TESS продолжит свою работу до 2025 года с прежней эффективностью, он сможет подарить землянам около 500 новых, пригодных для обитания миров. И еще около 20 000 миров, не совсем пригодных, но интересных в плане изучения Вселенной.

К последним относятся, к примеру, такие экзотические объекты, как ТOI 2257b (созвездие Жирафа) или WD 1856b (созвездие Дракона). Планета TOI 2257b с массой почти шесть земных масс вращается вокруг своей очень маленькой и очень холодной звезды — коричневого карлика по чрезвычайно вытянутой орбите (в 30 раз более вытянутой в эллипс, чем орбита Земли). Казалось бы, на поверхности TOI 2257b должно быть очень холодно; но из-за вытянутости орбиты и большой скорости вращения температура там скачет от -80 до +100°С каждые 35 суток. Вероятно, у планеты есть атмосфера; но какие формы жизни развиваются при очень слабом свете, гравитации в шесть земных и подобных температурных «качелях», можно только гадать.

Планета WD 1856b привлекла внимание астрономов тем, что, судя по всему, пережила гибель своей звезды. Это уникальный случай — обычно планеты или замерзают вместе со звездой, или сгорают в ее взрыве. A WD 1856b невероятно повезло — ее «подхватила» пролетающая мимо другая звезда. Вполне возможно, что и жизнь на планете (если она там была) получила второй шанс. Во всяком случае, за WD 1856b будут теперь «присматривать» как с Земли, так и с орбиты.

Но самое пристальное внимание, конечно же, обеспечено обнаруженным TESS (и уже подтвержденным) кандидатам в «новые земли». Самым перспективным в этом плане оказалось созвездие Золотой Рыбы — там найдено целых четыре потенциальные «земли».

Причем три из них вращаются вокруг одной звезды — красного карлика TOI-270, удаленного от Земли на 73 световых года. Больше всего похожа на нашу Землю ближайшая к звезде планета — и масса не превышает две земные, и атмосфера имеется, и орбита округлая, и температура благодаря близости к холодному, но все же излучающему, светилу подходящая.

Четвертая планета вращается вокруг другой звезды Золотой Рыбы — TОI-700. Эта звезда также является красным карликом, но из-за близости к ней планета получает почти столько же тепла, что и наша Земля от Солнца.

Астрономы считают, что по всем показателям планета TOI-700d — нечто среднее между Землей и ранним Марсом (в те времена, когда на Марсе еще была жидкая вода и кое-какой кислород в атмосфере). Во всяком случае в рейтинге «землеподобия» планета TOI-700d вполне может занять одну из первых позиций.

Дело, как говорится, за малым — создать космические корабли «дальнего звездоплавания». Чтобы для начала посетить Проксиму Ь, а затем и другие землеподобные миры. 500 планет — это уже много, есть из чего выбрать.

А если вы думаете, что строительство таких кораблей — фантастика или дело далекого будущего, прочитайте предыдущие публикации, посвященные этой теме. К примеру, статью  «Рай на орбите».

Ольга СТРОГОВА

  Рубрика: Гениальные изобретения 96 просмотров

Предыдущая
⇐ ⇐
⇐ ⇐

https://zagadki-istorii.ru

Домой

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

SQL запросов:44. Время генерации:0,256 сек. Потребление памяти:8.98 mb