Второй дом? В 4 световых годах от Земли найдена планета, потенциально пригодная для жизни

Художественное изображение поверхности планеты Proxima b, обращающейся вокруг красного карлика Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звезды.
Иллюстрация ESO/M. Kornmesser.

Всё правда: астрономы получили подтверждения тому, что у ближайшей к Солнцу звезды — Проксимы Центавра – есть планета, потенциально пригодная для жизни. Да, новостями об открытии экзопланет сегодня никого не удивишь, но это не тот случай. Недавно обнаруженный мир Проксима b (Proxima b) чуть больше Земли и вращается вокруг своей родительской звезды в так называемой обитаемой зоне, а это значит, что температура на его поверхности подходит для существования воды в жидком виде (именно она необходима для развития жизни).

Что особенно приятно, Проксима Центавра находится на расстоянии чуть больше четырёх световых лет от Солнечной системы. Такое открытие, вероятно, может исполнить давнюю мечту писателей-фантастов о потенциально обитаемом мире, достаточно близком для человечества, чтобы отправить туда свой первый межзвёздный корабль.

"Поиск жизни начинается", — говорит Гиллем Англада-Эскуде (Guillem Anglada-Escudé), астроном из Лон­донс­кого уни­вер­си­тета ко­ро­ле­вы Ма­рии, руководитель группы учёных проекта Pale Red Dot ("Бледно-красная точка"), сделавших открытие.

Первую экскурсию на соседний потенциально обитаемый мир мог бы провести недавно анонсированный проект Breakthrough Starshot, в рамках которого планируется разработка концепции флота космических аппаратов, использующих для передвижения по Галактике световые паруса. Другой вариант – сначала отправить на Proxima b "цифровых космонавтов". Однако мы пока забегаем вперёд, вдохновлённые открытием устремляемся к звёздам. Но вернёмся к открытию.

На сегодня известно, что Проксима b совершает оборот вокруг своей звезды красного карлика (он меньше и тусклее, чем Солнце) за 11 земных дней. Экзопланета относится к разряду скалистых (имеет твёрдую поверхность) и немного превосходит Землю по массе — по меньшей мере в 1,3 раза. Это самая близкая к нам экзопланета и, возможно, ближайшее к Солнечной системе небесное тело, на котором может существовать жизнь.

Отметим, что холодное светило в созвездии Центавра слишком тусклое, чтобы его можно было видеть невооруженным глазом. Оно расположено по соседству с гораздо более яркой двойной звездой альфа Центавра AB.

 

Предыдущие исследования намекали на существование планеты, вращающейся вокруг Проксимы Центавра. Начиная с 2000 года, спектограф HARPS, установленный на 3,6-метровом телескопе в Обсерватории Ла-Силья в Чили, фиксировал изменения в свете звезды, вызванные гравитационным "перетягиванием каната" обращающейся вокруг неё планеты.

Результаты измерений дали возможность предположить, что что-то происходит со звездой каждые 11,2 земных дня. Но астрономы долгое время не могли понять, вызван ли этот сигнал вращающейся вокруг звезды планетой или другим явлением, например, звёздной вспышкой.

"Первые признаки существования планеты были замечены ещё в 2013 году, но они были не вполне убедительными. С тех пор мы много и напряженно работали над решением этой задачи в кооперации с Европейской южной обсерваторией и другими институтами. Последняя стадия кампании Pale Red Dot была спланирована примерно на два года", — говорит в пресс-релизе ESO Англада-Эскуде.

C начала 2016 года за Проксимой Центавра регулярно "приглядывал" спектрограф HARPS, но одновременно анализ света звезды проводился и на других телескопах по всему миру в рамках проекта Pale Red Dot. Учёные искали экзопланету методом лучевых скоростей. Затем астрономы объединили данные кампании Pale Red Dot и результаты более ранних исследований.

Выяснилось, что Проксима Центавра периодически то движется по направлению к Земле, то удаляется от неё со скоростью около пяти километров в час. Период цикла изменений скорости составлял те самые 11,2 земных дня.

Затем астрономы провели анализ слабых доплеровских смещений линий в спектре звезды и заключили, что эти смещения вызваны присутствием планеты, обращающейся вокруг Проксимы Центавра на расстоянии около семи миллионов километров – это всего пять процентов расстояния между Землей и Солнцем.

Отмечается, что красные карлики являются активными звёздами: их блеск и спектральные характеристики могут меняться. Именно эту переменность можно принять за присутствие планеты. Исследователи использовали телескоп ASH2 Обсерватории San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory в Чили и сеть телескопов Обсерватории Las Cumbres, чтобы исключить эту возможность. Данные о лучевых скоростях, полученные в периоды вспышечной активности звезды, были исключены из рассмотрения.

Планета Проксима b находится гораздо ближе к своей родительской звезде, чем Меркурий к Солнцу, но и сама Проксима Центавра гораздо тусклее нашего светила. По этой причине Проксима b попадает внутрь обитаемой зоны своей звезды (чем слабее свет, тем ближе зона). Специалисты отмечают, что температура на её поверхности позволяет существовать воде в жидком состоянии.

Но есть одно важное "но": несмотря на умеренные условия на поверхности экзопланеты Проксима b, во время вспышек звезды она может подвергаться интенсивному ультрафиолетовому и рентгеновскому облучению, гораздо более сильному, чем то, которым Солнце периодически бомбардирует Землю.

Сейчас исследователи намерены сосредоточиться на исследовании нового мира. Помогут им в этом как существующие инструменты, так и новые поколения гигантских телескопов, например, E-ELT (Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп). "Вести.Наука" ранее рассказывали об этом проекте.

"Открыто уже много экзопланет, и ещё гораздо больше предстоит открыть. Но поиски ближайшего возможного аналога Земли и успех этих поисков стали для всех нас главным в жизни. Теперь впереди следующий этап работы – поиски жизни на планете Проксима b", — заключает Англада-Эскуде.

 

В какой-то мере открытие такой экзопланеты может считаться началом нового этапа в астрономических исследованиях.

"Открытие помогает нам поставить новую цель — строительство поколения следящих телескопов, которые позволят изучать новые миры, и, возможно, однажды посетить их. Это именно то, что нам было нужно, чтобы вывести науку, изучающую экзопланеты, на новый уровень", — говорит Давид Киппинг (David Kipping) из Колумбийского университета в Нью-Йорке.

Результаты исследования опубликованы в научном издании Nature.

Сегодня