Четыре ближайших к Земле планеты, на которых может существовать жизнь
Как писал Константин Эдуардович Циолковский, «Земля — это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели». Однако поиски второй Земли — одна из самых сложных задач астрономии. Учёные обнаружили тысячи планет за пределами Солнечной системы, но лишь немногие из них можно назвать потенциально обитаемыми. Среди обнаруженных учёными небесных тел лишь единицы подойдут для жизни людей. Расскажем о четырёх самых перспективных кандидатах, которые находятся относительно недалеко от Земли.
Критерии пригодности экзопланет
В поисках жизни за пределами Солнечной системы астрономы ориентируются на концепцию «зоны обитаемости», также известной как «зона Златовласки». Это область вокруг звезды, где на поверхности планеты-аналога Земли не слишком жарко и не слишком холодно для существования жидкой воды. Именно жидкая вода считается фундаментальным требованием для жизни. Если планета находится слишком близко к своей звезде, вода испарится, а если слишком далеко — замёрзнет.
Однако попадание в эту зону — необходимое, но не достаточное условие. Чтобы поддерживать жизнь, планете также нужны:
- Плотная атмосфера. Она создаёт давление, необходимое для существования жидкой воды, и работает как «тепловое одеяло» благодаря парниковому эффекту.
- Сильное магнитное поле. Оно защищает атмосферу и поверхность от звёздных ветров и космической радиации, которые могли бы сорвать газовую оболочку планеты и уничтожить всё живое на ней.
- Твёрдая поверхность и гравитация. Если планета находится в зоне обитаемости, и у неё есть атмосфера и магнитное поле, это ещё не говорят о том, что она пригодна для колонизации людьми. Небесное тело может оказаться либо газовым гигантом, либо «суперземлёй» с гравитацией в 2 и более раз выше, чем на Земле.
Характер родительской звезды также играет огромную роль. Многие звёзды, особенно красные карлики, часто испускают мощные вспышки, способные уничтожить атмосферу даже у защищённой планеты.
Если все эти критерии совмещаются в одной экзопланете, её можно назвать потенциальным кандидатом на наличие жизни или на будущую колонизацию человечеством. Расскажем о четырёх таких объектах.
Проксима Центавра b — ближайший сосед
Расстояние: всего 4,2 световых года.
Что известно: Это ближайшая к Земле экзопланета, открытая в 2016 году. Проксима b — скалистая планета, масса которой составляет около 1,3 массы Земли. Она вращается вокруг красного карлика Проксима Центавра и находится в его зоне обитаемости.
Вид с поверхности Проксима Центавра b в представлении художника
Проблемы:
- Приливный захват. Из-за близкого расстояния до звезды планета, вероятно, всегда обращена к ней одной стороной. Это означает, что на одной её половине — вечный день, а на другой — вечная ночь. Такой сценарий создаёт экстремальный перепад температур, хотя плотная атмосфера или океан теоретически могли бы перераспределять тепло.
- Вспышки звезды. Проксима Центавра — активная «вспыхивающая звезда», которая регулярно извергает потоки высокоэнергетического излучения. Эти вспышки могут быть в тысячи раз ярче обычного и способны со временем полностью разрушить атмосферу планеты. Это ставит её долгосрочную обитаемость под серьёзное сомнение.
Система TRAPPIST-1 — семь планет размером с Землю
Расстояние: около 40 световых лет.
Что известно: Это уникальная система, состоящая из семи планет размером с Землю, которые вращаются вокруг ультрахолодного красного карлика. Сразу три из них — TRAPPIST-1e, f и g — находятся в зоне обитаемости.
Сравнение зон обитаемости (зелёная область) Солнечной системы и системы TRAPPIST-1
Проблемы: Как и у Проксимы b, главные угрозы здесь — приливный захват и звёздные вспышки. Звезда TRAPPIST-1 создаёт звёздный ветер в сотни раз мощнее солнечного ветра, воздействующего на Землю. Такое мощное воздействие буквально сдувает атмосферы ближайших планет.
Недавние наблюдения с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) не обнаружили существенной атмосферы у внутренних планет системы. Однако надежда остаётся для внешних миров, особенно для TRAPPIST-1e. Первые данные намекают на возможное наличие у неё вторичной атмосферы, состоящей из более тяжёлых молекул. Эта система стала идеальной лабораторией для изучения атмосфер экзопланет.
Тигарден b — самый перспективный
Расстояние: 12,5 световых лет.
Что известно: Это планета, немного массивнее Земли, которая вращается вокруг своей звезды с периодом всего 4,9 дня. Когда-то она обладала самым высоким «Индексом подобия Земле» (ESI) — метрикой, оценивающей, насколько планета похожа на нашу по физическим параметрам. Ключевой фактор, который выделяет Тигарден b, — это спокойствие её родительской звезды. Звезда Тигардена демонстрирует очень низкий уровень вспышечной активности. Это значительно повышает шансы планеты на сохранение атмосферы и жидкой воды на протяжении миллиардов лет.
Тигарден b в представлении художника
Проблемы: Несмотря на высокий индекс ESI, пока неизвестно, есть ли у этой планеты атмосфера или или магнитное поле.
Kepler-186f — историческая веха
Расстояние: около 500 световых лет.
Что известно: Открытая в 2014 году, Kepler-186f стала первой планетой размером с Землю, найденной в зоне обитаемости другой звезды. Это открытие доказало, что миры, похожие на наш, не являются уникальными во Вселенной. Её часто называют «кузиной» Земли, а не «близнецом», так как она находится на внешнем краю обитаемой зоны и получает втрое меньше энергии, чем Земля от Солнца.
Kepler-186f в представлении художника
Проблемы: Главная трудность — огромное расстояние. Оно делает практически невозможным изучение массы, состава или атмосферы Kepler-186f с помощью современных телескопов. Это открытие показало, что обнаружение — лишь первый шаг, а для детального анализа нужны более близкие цели, такие как TRAPPIST-1.
В итоге
Поиск жизни за пределами Земли перешёл от простого обнаружения планет к детальному химическому анализу их атмосфер. Телескопы нового поколения, такие как JWST, уже сегодня позволяют нам заглянуть в эти далёкие миры, а будущие миссии, вроде Habitable Worlds Observatory, будут специально спроектированы для поиска биосигнатур. Исследование этих планет помогает учёным понять, куда человечество может двигаться после освоения Солнечной системы, и приближает к ответу на один из самых волнующих вопросов: одиноки ли мы во Вселенной?