Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли

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.

Разумеется, тот факт, что исходящий от звезды сейчас поток энергии так слаб, вовсе не отменяет проблемы, с которыми приходится сталкиваться планетам в системах с красными карликами, таким, например, как Кеплер-186 f. Проксима Центавра до сих пор демонстрирует высокую активность, сопровождающуюся мощнейшими вспышками, которые периодически обрушивают на обращающуюся вблизи планету излучение в сотни раз большей мощности, чем излучение Солнца, достигающее Земли. Если Проксима Центавра b не защищена мощным магнитным полем, она вполне могла лишиться своей атмосферы.

Учитывая чрезвычайно короткую орбиту планеты, она почти наверняка находится в приливном захвате. Потеря атмосферы в этом случае может иметь крайне негативные последствия: в отсутствие атмосферы, обеспечивающей перераспределение тепла, планета разделится на два полушария — одно с обжигающей жарой, соответствующее вечному дню, и второе с леденящим холодом, где царит вечная ночь.

В связи с повышенной активностью звезды может оказаться, что Проксима Центавра b — результат ошибки. Когда на поверхности звезды постоянно что-то происходит и меняется, распознать мельчайшие колебания, вызванные влиянием экзопланеты, становится еще труднее.

Несмотря на всю неоднозначность, близость Проксимы Центавра b делает эту находку одним из самых захватывающих открытий в истории изучения экзопланет. Если в будущем при наблюдении удастся изучить атмосферу этой планеты, мы сможем получить представление об условиях на поверхности планет вокруг красных карликов. Проще всего это сделать в момент прохождения планеты по диску звезды. До сих пор зафиксировать такое прохождение не удавалось, и вероятность того, что нам когда-нибудь улыбнется удача, в случае с Проксимой Центавра совсем невелика. Впрочем, астрономы продолжают тщательно следить за ней с целью выявления признаков периодического изменения яркости.