Планетологи просчитали все возможные радиусы ближайшего к Земле двойника и предположительный состав ее недр. То, что Проксима b находится близко к светилу, не исключает жизни на ней. Так, если там есть вода, значит, планета не слишком горячая.

На этой планете могут существовать жидкие океаны, и, соответственно, какие-то формы жизни.

Бастьен Брюгге

Ученый-планетолог из Университета Марселя (Франция)

Особенности Проксимы Центавра b

Планета является ближайшим двойником Земли – находится внутри «зоны жизни» у звезды-красного карлика Проксимы Центавра на расстоянии 4 световых лет от нашей планеты. Ее масса в 1,2 раза больше, чем у Земли.

Открыли Проксиму Центавра b специалисты Европейской южной обсерватории 24 августа 2016 года. На существование планеты указал анализ архивных данных о движении Проксимы Центавра.

Звездную систему исследовали в рамках проекта «Бледно-красная точка» методом радиальных скоростей. Наличие объекта на орбите Проксимы Центавра в этом случае подтверждается периодическим смещением допплеровского спектра звезды. Данные, полученные спектрографами HARPS и UVES, позволили группе ученых из Университета Королевы Марии в Лондоне под руководством Гиллема Англада-Эскуде утверждать, что планета существует и она подобна Земле.

Проксима Центавра b вращается вокруг звезды на расстоянии, которое в 20 раз меньше расстояния от Земли до Солнца. На полный оборот планета тратит чуть меньше12 земных дней. Многие планетологи считали, что из-за близости к Проксиме Центавра и агрессивного влияния на ее атмосферу вспышек на поверхности звезды на планете не может существовать жидкого океана, а значит, и жизни.

Однако Брюгге и его коллеги предположили: если радиус планеты составляет 0,9 от земного, то она будет похожа на Меркурий – недра плотные, значительная часть массы – металлическое ядро. Но при этом 0,05% от массы планеты может составлять вода – на Земле ее примерно столько же.

Если же радиус Проксимы Центавра b составляет 1,4 от земного, то ее недра, наоборот, неплотные. Тогда это планета-океан, половина массы которой – вода, другая половина – каменное ядро. В этом случае глубина океана на Проксиме Центавра b составляет около 200 км.

В обоих вариантах атмосфера планеты достаточно тонкая и похожа на земную

Точно установить, есть ли океан на Проксиме Центавра b, можно будет только после получения качественных спектральных данных планеты и всей системы. Пока же ученые не отрицают, что вспышки на звезде и ультрафиолетовое излучение могли испарить большую часть океана.

Исследователи, используя компьютерное моделирование, аналогичное тому, которое используется для изучения изменения климата на Земле, обнаружили, что Proxima Centauri b может иметь на своей поверхности огромные объемы жидкой воды. Это открытие значительно повышает шансы на наличие на этой экзопланете живых организмов.

«Основной вывод, полученный в ходе проводившихся симуляций, заключается в том, что есть приличные шансы, что планета будет пригодна для жизни», – заявил Энтони Дель Генио, планетарный ученый из Института космических исследований НАСА. Дель Генио также является ведущим автором статьи с описанием нового исследования, которое было опубликовано 5 сентября в журнале «Астробиология» .

Проксима Центавра – маленькая красная карликовая звезда, расположенная всего в 4,2 световых годах от . Несмотря на его близость к Земле, ученые до сих пор мало знают о планетарном компаньоне Проксимы Центавра – Proxima Centauri b. Известно лишь, что его масса по меньшей мере в 1,3 раза выше, чем у Земли, и что он совершает один оборот вокруг своей родительской звезды каждые 11 дней. Поэтому Дель Генио и его коллегам пришлось сделать некоторые разумные допущения об экзопланете , а именно о том, что на ее поверхности есть атмосфера и океан – это было необходимо для продолжения работы.

Proxima Centauri b находится на орбите вокруг своей звезды в зоне обитаемости. То есть на расстоянии, позволяющем ей получать достаточное количество энергии для сохранения температуры своей поверхность выше температуры замерзания воды. Но при этом экзопланета очень близка к звезде. Поэтому вполне вероятно, что вращение экзопланеты заблокировано приливными гравитационными силами. Это означает, что одна сторона Proxima Centauri b всегда обращена к своей родительской звезде, подобно тому, как одну и ту же сторону Земле.

Предыдущие исследования, опубликованные в журнале «Астрономия и астрофизика» в 2016 году, описывали смоделированную гипотетическую атмосферу Proxima Centauri b. Было высказано предположение, что полушарие экзопланеты, всегда обращенное к звезде, будет раскаленной пустыней. В то же самое время океан, обращенный к пространству, будет замерзшим. Поэтому на Proxima Centauri b может существовать только кусочек теплого моря на стыке полушарий.

Но новые симуляции были более глобальными, чем предыдущие. Они подразумевали присутствие динамического циркулирующего океана, который мог бы очень эффективно передавать тепло с одной стороны экзопланеты на другую. По словам исследователей, движение атмосферы и комбинируется таким образом, что «хотя ночная сторона никогда не видит света хозяйской звезды, существует узкая полоска жидкой воды, которая поддерживается вокруг экваториального региона», – сказал Дель Генио.

В общей сложности команда провела 18 отдельных сценариев моделирования. Ученые рассматривали эффекты существования гигантских континентов, тонкой атмосферы, различные атмосферные составы и даже изменения количества соли в глобальном океане. Практически во всех моделях Proxima Centauri b обладала открытым океаном, который сохранялся по крайней мере на некоторой части ее поверхности.

«Чем большая часть поверхности планеты покрыта жидкой водой, тем выше вероятность того, что там будет жизнь. Мы сможем найти доказательства существования этой жизни с использованием в будущем », – сказал Дель Генио.

Вам могут понравиться эти статьи:

• 
• 
• 
• 
• 

«Самая близкая к Земле» - такое звание получали разные экзопланеты по мере открытия все новых и новых планет вне Солнечной системы. Теперь титул переходит к планете Проксима Центавра b. Она найдена у самой близкой к нам звезды, и планет ближе ученые найти не рассчитывают.

Новая планета обращается вокруг звезды Проксима Центавра, которая находится в четырех световых годах от нас. «Это не только самая близкая к нам планета земного типа, это, вероятно, вообще самая близкая к нам планета за пределами Солнечной системы, поскольку ближе Проксимы Центавры звезд просто нет», - сказал на пресс-конференции журнала Nature один из участников исследования Ансгар Рейнерс (Ansgar Reiners) из Геттингенского университета в Германии.

Астрономы обнаружили намеки на существование планеты в данных Европейской южной обсерватории еще в 2000 году, но, чтобы подтвердить свое открытие, им понадобилось больше 15 лет. Планету обнаружили методом Доплера: обращаясь вокруг звезды планета тянет ее на себя, из-за этого звезда все время то немного придвигается к Земле, то отодвигается от нее. В результате меняется спектр излучения звезды, который ловят телескопы на Земле.

Температура на планете

Звезда Проксима Центавра - красный карлик, она меньше Солнца - ее масса составляет лишь 12% от солнечной - и намного тусклее - всего 0,15% от яркости Солнца. Масса планеты Проксима b - 1,3 земной. Исследователи полагают, что это планета земного типа. Она находится намного ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу. Расстояние между ними - 7,5 миллиона километров, это в 20 раз меньше, чем от Земли до Солнца. Оборот вокруг звезды Проксима b совершает за 11,2 дня.

Альфа Центавра AB и Проксима Центавра. Фото: Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin/Mahdi Zamani

«На основе этой информации мы можем рассчитать температуру поверхности планеты, если не брать в расчет атмосферу - минус 40 градусов по Цельсию. Без атмосферы температура Земли была бы похожей - минус 20 градусов», - пояснил Рейнерс.

Вода, жизнь, атмосфера

На Проксиме b может быть жидкая вода, однако, есть ли она там на самом деле, точно неизвестно и зависит от истории формирования планеты и активности ее звезды. Возраст обеих сопоставим с возрастом Солнца и Земли соответственно. Однако рассуждения об их истории пока являются областью чистых спекуляций.

Возможно, вода и атмосфера сначала были, а затем их не стало, потому что атмосферу унесло звездным ветром Проксимы Центавра. Однако мы не знаем, насколько звезда была активна в прошлом. Возможно, от звездного ветра планету защитило магнитное поле, подобно тому как магнитное поле Земли защищает нашу планету от солнечного ветра, но мы не знаем, есть ли оно у Проксимы b. Может быть, планета сначала потеряла воду и атмосферу, а затем, как и Земля, пережила « » кометами, которые снова принесли на нее воду. В общем, сценариев много, а что происходило и происходит на планете на самом деле, выяснится в процессе дальнейших исследований.

Однако, если атмосфера и вода найдутся, это еще не значит, что условия на планете так уж комфортны. «Проксима b получает больше рентгеновского и ультрафиолетового излучения, чем Земля. Если бы мы на Земле получили такую дозу, это бы повлияло на жизнь, хотя я не уверен, что живые организмы вымерли бы совсем», - отметил Рейнерс.

Исследование планеты

Землеподобные планеты за пределами Солнечной системы находили уже не единожды. Однако «эта планетная система намного ближе к нам, чем любая другая, и это значительно облегчает ее детальное изучение», подчеркнул Рейнерс.

Установить, есть ли у планеты атмосфера, можно, если она в какой-то точке своей орбиты окажется между своей звездой и Землей. Тогда атмосферу можно увидеть благодаря подсветке сзади. Но есть ли такое положение на орбите у Проксимы b, мы пока не знаем, и шансы на это не очень велики. Другая возможность - поймать

Два года назад астрономы обнаружили планету Проксима b, которая моментально стала одним из самых интересующих ученых объектов видимой Вселенной. Она является частью системы красного карлика Проксима Центавра, ближайшей к нам звезды, и удалена на 4,24 светового года.

Естественно, главный вопрос, относящийся к Проксиме b, заключается в возможности жизни там. По космическим меркам, данная экзопланета не так уж и далека от Земли, что делает её главной целью в гипотетическом первом в истории межзвездном путешествии.

Последние исследования внушают оптимизм. С помощью компьютерной модели ученые симулировали условия Проксимы b. Всего было проработано 18 вариантов, и каждый из них показал, что на обсуждаемой планете есть океан, который никогда не замерзает.

"Вывод нашего эксперимента заключается в следующем: Проксима b вполне может быть обитаема. Чем больше та территория, что покрыта жидкой водой, тем больше шансов найти там жизнь. Мы надеемся, что с появлением более мощных телескопов удастся получить неопровержимые доказательства этого", - рассказал Энтони Дельдженио из Института космических исследований имени Годдарда, руководивший научной работой.

Ранее специалисты уже пытались разузнать о характеристиках Проксимы b, создавая компьютерные модели, но в тех случаях не был учтен ряд важных моментов, поэтому результаты оказались совсем другими. Планета находится на близком расстоянии от материнской звезды, на полный оборот у неё уходит 11 земных суток. Одна сторона объекта обращена к светилу, а другая - в противоположную, соответственно. Согласно этому мнению, одна часть должна быть раскалена до предела, а другая находиться в царстве вечного холода и мрака.

В таких условиях, как показали ранние исследования, океан существовать не может: в первом случае вода попросту испарится, во втором - превратится в лёд. Энтони Дельдженио в своей работе учёл перемещение масс теплой и холодной воды, подобных океанским течениям на Земле, что должно поддерживать нормальный баланс для большого океана.

В декабре 2017 года в NASA сообщили, что Проксима b официально выбрана объектом для первого в истории человечества межзвездного путешествия. Миссия должна начаться в 2069 году. Конечно, людей не отправят, но даже если специальные зонды доберутся до конечной остановки, это будет по-настоящему культовым событием.

Подсчитано, если космические аппараты будут лететь со скоростью в 0,1 скорости света, то к 2113 году уже окажутся на месте. Но, к сожалению, технический прогресс не достиг ещё такого уровня, чтобы так быстро передвигаться в космическом пространстве, но есть альтернативные варианты, позволяющие тоже достаточно быстро летать.

После нескольких лет изучения Проксимы Центавра астрономы наконец-то нашли доказательство, что у этой звезды имеется планета, причем весьма похожая на Землю: размером лишь немного больше. К тому же орбита планеты располагается в обитаемой зоне звезды, то есть на ее поверхности может существовать вода в жидком виде.

Современную публику уже не удивляют сообщения об открытии экзопланет. Благодаря появлению эффективных методов обнаружения и таких аппаратов, как космический телескоп «Кеплер», счет зафиксированным эзкопланетам идет на тысячи. Интерес вызывают открытия экзопланет земного типа и экзопланет в звездных системах, расположенных недалеко от Солнечной системы. Нынешняя новость, о которой сообщила Европейская Южная Обсерватория, удовлетворяет сразу обоим условиям. Новая землеподобная планета настолько близка к Земле, что ближе уже некуда.

Найденная планета получила название Проксима b. Она вращается вокруг Проксимы Центавра – красного карлика, одного из трех компонентов Альфы Центавра. Расстояние до Земли от Проксимы Центавра составляет 4,25 светового года, не существует звезд, которые располагались бы еще ближе. Прошлый рекорд для планет, на которых возможно появление жизни, был равен 11,7 светового года. Он принадлежал планете Wolf 1061c в созвездии Змееносца.

Об открытии впервые сообщили журналисты немецкого еженедельника «Шпигель» в начале августа, ссылаясь на анонимный источник. Астрономы не торопились подтверждать это известие. Однако в начале этой недели Европейская Южная Обсерватория анонсировала, а 24 августа провела пресс-конференцию, на которой ученые рассказали подробности о Проксиме b. Также итоги их работы отражены в статье, опубликованной в журнале Nature.

Наблюдения за Проксимой Центавра ученые вели при помощи High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) установленного в обсерватории Ла-Силья в Чили на 3,6-метровом телескопе прибора. В 2012 году с его помощью обнаружили планету, которая вращается вокруг другого компонента тройной звезды – Альфы Центавра B, правда, сейчас существование этой планеты поставлено под сомнения.

Для обнаружения экзопланет HARPS использует спектрометрическое измерение радиальной скорости звезд («метод Доплера»). Он позволяет фиксировать признаки движения звезды. Поскольку, если у звезды имеется планета или несколько планет, они вращаются вокруг общего центра массы, то движения звезды позволяют вычислить невидимую нам планету. Обычно, чтобы этот эффект был заметен, требуется наличие у звезды нескольких планет или одной, но очень крупной планеты (например, так называемый «Супер-Юпитер»). Если же речь идет о планетах земного типа, то их влияние на положение звезды окажется незначительным. Общий центр массы системы звезда – планета в этом случае, скорее всего, окажется внутри звезды, поэтому она станет совершать лишь небольшие колебания. Но близость Проксимы Центавра к Земле позволила отследить и их.

Ученые наблюдали признаки планеты Проксима b в течение 60 ночей подряд начиная с января 2016 года. По их расчетам, масса этой планеты всего в 1,3 раза больше массы Земли, а вокруг своей звезды она обращается с периодом 11,2 дней. Проксима b расположена очень близко к звезде, на расстоянии, составляющем всего 5 % расстояния от Земли до Солнца. Но есть шанс, что поверхность этой планеты все-таки не выглядит как раскаленная пустыня. Дело в том, что Проксима Центавра – не слишком яркая звезда. По расчетам Проксима b получает лишь 65 % той энергии, которую получает Земля от Солнца. Так что на ее поверхности действительно может существовать жидкая вода. «Существует обоснованное подозрение, что эта планета может быть в состоянии стать вместилищем жизни», – говорит один из авторов открытия Гиллем Англада-Эскюде (Guillem Anglada-Escudé) из Университета королевы Марии в Лондоне.

Но все равно вряд ли на Проксиме b условия особо благоприятны для жизни. Сила гравитации скорее всего ориентировала ее так, что одно полушарие всегда смотрит на Проксиму Центавра, а второе – в противоположном направлении, подобно тому, как развернута Луна по отношению к Земле. В результате этого на одной половине планеты постоянный день, а на другой ночь, а разница температур между ними огромна. Пока приблизительные расчеты показывают, что средняя температура на Проксиме b должна быть равна –40°C, если же на ней имеется атмосфера, то этот показатель будет выше. Для сравнения на Земле, лишенной атмосферы и океанов, средняя температура поверхности равнялась бы от –20°C до –30°C.

Благодаря своей близости к Проксиме Центавра, планета получает в 100 раз больше излучения высокой энергии (в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазоне), чем Земля. Это фактор тоже не благоприятствует наличию жизни. Осложняет ситуацию и то, что Прксима Центавра – вспыхивающая переменная звезда, и во время вспышек ее светимость может возрастать в несколько раз. Защитой от частиц высоких энергий может послужить магнитное поле, но мы не знаем, есть ли оно у планеты Проксима b.

Помимо дискуссий о возможности наличия на Проксиме b воды и жизни, которые кажутся все-таки несколько преждевременными, с новой планетой связаны и другие загадки. Например, само образование каменистой планеты на таком небольшом расстоянии от звезды кажется маловероятным. По предположению, высказанному Гиллемом Англада-Эскюде, Проксима b могла сформироваться в другом месте, дальше от звезды, а затем по неясным пока причинам переместиться на более близкую орбиту. Если это так, то наличие на планете воды становится более вероятным.

Теперь астрономы стали пытаться зафиксировать проходы Проксимы b на фоне звездного диска Проксимы Центавра. Наблюдение таких проходов позволит им точнее определить размеры и массу планеты, а значит и рассчитать ее плотность, проверив гипотезу о том, что это каменистая, а не газовая планета. Звездный свет, проходящий через атмосферу Проксимы b, позволит ученым узнать, какие газы входят в ее состав. Но шансы наблюдать такие проходы в условиях Проксимы Центавра невелики. Поэтому основную надежду возлагают на космические телескопы «Джеймс Уэбб» и TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), которые еще только планируют запустить.