Проксима b не оправдала надежд: безжизненная экзопланета. Планета проксима б
Что нужно знать о Проксиме Б
На прошлой неделе, возможно, произошло самое важное открытие экзопланеты, которое когда-либо делали астрономы. Ученые из проекта Pale Red Dot объявили, что они нашли планету, потенциально похожую на нашу Землю, и расположена она в системе ближайшей звезды к нашему Солнцу – Проксимы Центавра. В астрономических размерах – это в двух шагах от нас.
Открытие планеты, названной Проксима Б, по понятным причинам привело научный мир в экстаз, и многие говорят о том, что этот мир расположен достаточно близко, чтобы подробно его изучить и, возможно, даже посетить.
Но что мы знаем об этом мире на сегодняшний день, можно ли там жить и когда мы сможем его посетить? Давайте найдем ответы на самые волнующие вопросы о Проксиме Б.
Действительно ли существует эта экзопланета?
Прямых доказательств нет, но это очень вероятно. Планета была обнаружена путем измерения колебаний в Проксиме Центавра, вызванных орбитой планеты. Этот процесс известен как доплеровская спектроскопия. Хотя ученые, сделавшие это открытие, практически уверены, что планета существует, есть небольшой шанс, что это не так. Взять, к примеру, Альфу Центавра Бб – предполагаемую экзопланету вокруг звезды Альфа Центавра Б. Позже выяснилось, что это было ошибочное открытие. Тем не менее на этот раз ученые говорят, что они проверили все более тщательно. Таким образом, Проксима Б, вероятно, все-таки существует.
Является ли она пригодной для жизни?
Этого мы не знаем наверняка. Все, что мы на данный момент знаем о планете, – она имеет массу, которая, по крайней мере, в 1,3 раза больше, чем масса Земли (но не более, чем в 3 раза). Также планета, вероятно, каменистая, и вращается вокруг своей звезды на расстоянии 5% от того, как Земля отдалена от Солнца. Вокруг такой звезды, как наша, этот мир был бы непригодным к существованию.
Однако родительская звезда Проксимы Б гораздо меньше. Это красный карлик, который излучает меньше света, чем наше солнце, поэтому обитаемая планета может существовать ближе. Действительно, Проксима Б считается обитаемой в зоне своей звезды, на ней даже может существовать жидкая вода. Тем не менее на таком незначительном расстоянии от звезды возможны всплески рентгеновских лучей, что может осложнить ситуацию.
Может ли на планете существовать жизнь?
Это зависит от целого ряда вещей. Во-первых, мы должны знать, какую атмосферу имеет эта планета, если она есть. Орбиту своей звезды она проходит за 11,2 земных суток, и на таком расстоянии она почти наверняка заблокирована. Это значит, что одна из ее сторон постоянно развернута к звезде и находится под воздействием тепла, в то время как на другой - постоянная холодная ночь. Тем не менее толстый слой атмосферы, если он существует, может проводить тепло по всей планете.
Мы также не знаем точных размеров планеты, а это дало бы ответ на многие вопросы. Также красные карлики испускают меньше света, чем наше солнце, а это значит – дают меньше энергии для жизни. То есть если жизнь там действительно существует, она может быть в форме микроорганизмов, а не чего-то большего, как на нашей планете.
Как мы можем узнать больше о планете?
Для этого необходимо использовать более мощные телескопы. Будущие проекты, такие как Европейский телескоп или космический телескоп Джеймса Вебба, потенциально могут дать нам лучшие представления об этом мире. Возможно даже, мы получим непосредственное изображение этого объекта.
Более подробное изучение планеты, к примеру, измерение ее атмосферы, во многом будет зависеть от того, проходит ли небесное тело вокруг своей звезды с нашей стороны, или нет. Пока мы не знаем, как расположена орбита этой экзопланеты, и проходит ли она перед своей звездой относительно нас. Если это так, мы сможем измерить свет от звезды, проходящий через атмосферу, чтобы определить состав ее атмосферы, а также увидеть признаки жизни на поверхности. В противном случае все будет намного сложнее.
Сможем ли мы когда-нибудь ее посетить?
Находясь расстоянии 4,2 световых лет, Проксима Б является ближайшей экзопланетой из когда-либо обнаруженных. Это расстояние в 40 триллионов километров, и оно по-прежнему очень далекое. Наш космический аппарат «Вояджер-1» смог облететь ничтожные 20 миллиардов километров за 40 лет. Таким образом, учитывая мощность современных устройств, нам понадобились бы сотни тысяч лет, чтобы долететь туда.
fb.ru
Проксима b не оправдала надежд: безжизненная экзопланета
Проксима b — небольшая экзопланета, которая была объявлена «надеждой человечества» и самым перспективным кандидатом на колонизацию. Как бы то ни было, последние исследования НАСА оказались неутешительными: из-за своей молодой и агрессивной звезды, планета наверняка давно потеряла свою атмосферу, а вместе с ней исчезла и надежда найти на ней жизнь или пригодные для человека условия.
В прошлом году астрономы обнаружили похожую на Землю планету на орбите ближайшей к нам звезды, Проксима Центавра. Планета называется Проксима b (название экзопланет складываются из названия их звезды и уникального буквенного номера), ее размеры примерно соответствуют размерам Земли, а орбита позволяет предположить, что на планете есть жидкая вода. Многие ученые были взволнованы перспективой существования потенциально пригодной для жизни планеты, находящейся не так уж далеко от нашей, и даже вынашивали планы отправить туда исследовательский зонд. Однако более пристальный взгляд показал, что прогнозы астрономов могут быть излишне оптимистичными, и для колонизации Проксима b не подходит.
Обитаемую зону любой звезды можно кратко описать как область, в которой температурные и прочие климатические условия позволяют воде существовать в жидком состоянии. Если планета слишком близко к звезде, как например Венера, то она перегревается. Если слишком далеко — то заледенеет, как это произошло с Марсом. Проксима b расположена прямо в середине обитаемой зоны своей звезды, а потому и стала главным кандидатом на наличие потенциальной жизни или пригодных для человека условий.
Но жидкая вода, разумеется, далеко не единственный ингредиент, необходимый для жизни, а потому «обитаемость» зоны может быть под вопросом. Команда ученых НАСА внимательно исследовала аналогичные планеты, вращающиеся вокруг маленьких красных карликовых звезд и обнаружила, что интенсивные звездные вспышки и выбросы корональной массы могут уменьшить, а то и вовсе устранить обитаемую зону.
Долгое время астрономы полагали, что такая солнечная активность является исключительной прерогативой крупных звезд, однако Проксима Центавра несколько месяцев назад дала понять, что выбросы горячей плазмы на ней совсем не редкость. Поскольку сама звезда намного меньше Солнца, обитаемая зона на ней еще ближе, а потому выбросы плазмы являются прямой угрозой для любой жизни на планете. Если на Проксима b нет сильного магнитного поля, то интенсивные солнечные вспышки и плазменные бури разрушат большую часть атмосферы. Это означает, что водород, кислород и азот попросту улетучатся в космос, что сделает сохранение воды и наличие белковой жизни на ней практически невозможным.
Важно отметить, что сила солнечных бурь зависит от возраста звезды. Звезды особенно агрессивны по молодости, но с возрастом остепеняются и куда реже выбрасывают из себя плазму. Если планет сформировалась на позднем этапе жизни звезды, то она, скорее всего, в относительной безопасности. Однако если она возникла, когда звезда была еще молодой, то атмосфера, если она и была, вероятно уже давно рассеялась.
Для человечества это не самые радостные известия. Как известно, Проксима Центавра еще молода, а это значит, что ближайшие к ней планеты постоянно подвергаются бомбардировке солнечным веществом и излучением. Ученые НАСА пришли к выводу, что, если на Проксима b и осталась атмосфера, она исчезнет довольно быстро, а потому маловероятно, что планета сможет поддерживать белковую жизнь.
www.popmech.ru
Любая возможная форма жизни на планете Проксима b только что была уничтожена
Открытие в 2016 году планеты Проксима b стало настоящей сенсацией. Землеподобный объект, расположенный у ближайшей к Солнечной системе звезды Проксимы Центавра всего в 4,24 светового года от нас, да еще и представляющийся весьма обещающим кандидатом на наличие жизни – ну как тут не радоваться? К сожалению, новые результаты наблюдений за экзопланетой рушат все наши надежды на потенциал ее обитаемости, не говоря уже о нашем желании когда-нибудь отправить туда космический аппарат для исследований.
Художественное представление вспышки звезды Проксимы Центавра, созданное на основе полученных данных наблюдения за светилом
Проанализировав данные, собранные сетью радиотелескопов ALMA (Атакамская большая антенная решетка миллиметрового диапазона), ученые недавно выяснили, что звезда Проксима Центавра в марте 2017 года выбросила в космос просто колоссальную по своим размерам вспышку. Если на планете Проксима b и существовала какая-либо форма жизни, то вспышка, оказавшаяся в 10 раз мощнее и ярче самой яркой и мощной вспышки на нашем Солнце, ее просто выжгла.
«24 марта 2017 года оказалось не совсем обычным днем как для звезды Проксима Центавра, так и для планеты Проксима b», — сообщила в пресс-релизе Национальной радиоастрономической обсерватории Мередит Макгрегор, астроном из Института Карнеги.
Из проанализированных данных научная команда Макгрегор выяснила, что в течение всего 10 секунд яркость звезды Проксимы Центавра возросла в этот день в 1000 раз. При этом все событие в целом (включая предыдущую менее яркую вспышку) длилось менее двух минут. Но за это время планета Проксима b подверглась уровню радиации, в 4000 раз превышающему уровень радиации, которому обычно подвергается Земля во время солнечных вспышек.
Для всего живого, что могло находиться в тот момент на поверхности планеты, это событие, вероятнее всего, оказалось последним.
«Весьма вероятно, что все живое, если таковое имелось на планете Проксима b, было уничтожено под воздействием колоссального энергетического излучения, возникшего в результате этой вспышки. За миллиарды лет с момента своего формирования Проксима b могла подвергнуться вспышкам, аналогичной этой. Сила последней вспышки оказалась настолько велика, что она без проблем испарила бы любую атмосферу или океан, фактически стерилизовав поверхность планеты. Из этого можно также сделать вывод, что не только «правильная» дистанция от звезды до планеты должна играть решающее значение в определении потенциала обитаемости того или иного мира, а также говорить о возможности наличия на поверхности планеты жидкой воды», — добавила Макгрегор в пресс-релизе.
В настоящий момент в разработке находятся новые телескопы, которые позволят нам более детально взглянуть на планету Проксима b, а также помогут выяснить, содержит ли она какую-нибудь жизнь (что при сложившихся обстоятельствах маловероятно). Даже если окажется, что экзопланета является необитаемой, то новые знания о ней могут помочь нам в поиске жизни на других планетах, за пределами системы Центавра. Например, в той же системе TRAPPIST-1, несколько планет которой, по крайней мере сейчас, выглядят многообещающими.
Карликовые звезды вроде Проксимы Центавра являются одним из самых распространенных типов звезд в нашей галактике. И мы уже успели найти возле некоторых из них вполне интересные планеты. Но если учесть, что подобные звезды весьма склонны к такого рода событиям, как показывает описываемый сегодня пример Проксимы Центавра, то единственным шансом на выживание любых форм жизни на планетах, расположенных рядом с такими звездами, будет существование где-то глубоко под землей.
hi-news.ru
Проксима b: планета несбывшихся надежд?
У нас плохие новости для тех, кто уже распланировал свой трип к самой ближайшей к Земле экзопланете. Согласно новому исследованию аэрокосмического агентства NASA, планеты, находящиеся в обитаемых зонах звезд класса «красный карлик» — включая привлекшую внимание всех планету Проксима b, – могут утрачивать слишком много кислорода. Это, в свою очередь, может поставить крест на возможности поддержки на поверхности планеты воды в жидкой форме и, как следствие, жизни.
Обычно ученые пытаются определить, находится ли планета в обитаемой зоне своей звезды, путем анализа объема тепла и света, которые она получает от своего светила. Однако в новом исследовании учитываются и такие факторы, как «звездные выбросы» (звездные шторма, например), а также уровень потери атмосферного кислорода в рамках таких явлений. Ученые говорят, что благодаря этому можно построить более реалистичную картину того, что может происходить с землеподобными планетами внутри обитаемых зон, и вообще подобрать оптимальную дистанцию между планетой и звездой в каждом конкретном случае, при которой «все будут жить дружно».
Команда ученых разработала специальную модель, чтобы исследовать, как высокозаряженные рентгеновские и ультрафиолетовые лучи, которые красные карлики время от времени «выплевывают», заставляют кислород, находящийся в атмосфере планеты, расположенной в обитаемой зоне, выбрасываться в космос. Эта «атмосферная эрозия» может оказаться очень плохой новостью для тех, кто интересуется Проксимой b – экзопланетой, расположенной рядом с красным карликом в системе звезды Проксимы Центавра, находящейся в менее пяти световых годах от нас. Результаты исследований специалистов из NASA были опубликованы несколько дней назад в журнале The Astrophysical Journal Letters.
«Чем сильнее там может быть рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, тем больше электронов генерируется и тем сильнее становится эффект выброса ионов», — объясняет Алекс Глосер, астрофизик научно-исследовательского центра Годдарда и соавтор научной работы.
«Мощность этого эффекта напрямую зависит от того объема энергии, который выбрасывается звездой. Из этого следует, что он играет очень важную роль в определении того, насколько та или иная планета подходит для обитания жизни».
Исследователи подсчитали уровень атмосферной потери кислорода с учетом информации о возрасте красного карлика и планеты, которая может возле него находиться. Например, та же орбита планеты Проксима b в 20 раз меньше орбиты нашей Земли вокруг Солнца. На основе этой информации о близости к звезде Проксима Центавра ученые вычислили, что планета очень часто подвергается всеразрушающим солнечным штормам, атакующим ее атмосферу примерно каждые 2 часа. Учитывая размер Проксимы b и ее состав, ученые подсчитали, что запас ее кислорода полностью закончится примерно через 10 миллионов лет.
Если короче, Проксима b – не самое подходящее место для жизни. Как, впрочем, и другие планеты, оборачивающиеся вокруг красных карликов. А это, на минуточку, – самые распространенные звезды в нашей галактике. Приблизительные подсчеты говорят, что около 20-30 ближайших к Солнечной системе звезд являются именно красными карликами.
Вполне возможно, что результаты данного исследования в очередной раз намекают нам о нашей исключительности, а также о том, насколько нам повезло.
«Да, полученные в рамках данного исследования данные обладают пессимистичным оттенком в отношении планет, оборачивающихся вокруг молодых красных карликов, однако они также дают нам лучшее представление о том, какие звезды и планеты лучше всего рассматривать на предмет их возможной обитаемости», — говорит Владимир Айрапетян, специалист по солнечной активности из NASA и ведущий автор исследования.
«Теперь мы знаем, чего следует ожидать от звезд, если хотим найти жизнепригодные планеты. Кроме того, это исследование показывает, насколько нам повезло с Солнцем, которое оказалось одним из идеальнейших кандидатов среди светил, способных поддерживать жизнь, в нашем случае на Земле».
Для тех же, кто все еще верит (*поднимает руку*), надежда все же остается. В конце концов исследование основано на моделировании. В течение ближайших лет мы сможем получить первые «реальные» данные о планете Проксима b и ее атмосфере, когда к звездам поднимется, например, тот же космический телескоп имени Джеймса Уэбба. И вообще, возможно, однажды, когда межзвездный корабль Стивена Хокинга и российского миллиардера Юрия Мильнера доберется до Проксимы b, мы узнаем, что она является весьма неплохой курортной планетой. Остается лишь скрестить пальцы.
hi-news.ru
нам всем нужно немного остыть (3 фото)
Если в среду вы не были на Земле, то вы пропустили следующее: астрономы нашли планету, которая находится настолько близко к нам, насколько это вообще возможно — в ближайшей звездной системе Альфа Центавра. Планета под названием Проксима Центавра b завершает круг вокруг своей звезды каждые 11,2 дня. И да, она находится в «потенциально обитаемой зоне», зоне Златовласки, где жидкая вода может (пока только может) быть на поверхности. Ее масса — 1,3 земных — подразумевает, что планета должна (пока только должна) быть твердой. Неудивительно, что мы уже записали ее в список величайших открытий столетия.
Но подождите минутку. Астрономы находили и другие планеты земного типа в обитаемых зонах в последние годы. По данным Лаборатории планетарной обитаемости при Университете Пуэрто-Рико, в настоящее время подтверждено существование 15 потенциально обитаемых экзопланет «земных размеров» (с позиции массы или радиуса). И хотя да, Проксима Центавра b имеет массу ну ооооочень близкую к земной, в остальных свойствах она может быть не такой уж и землистой.
Что действительно выделяет эту планету на фоне конкурентов и что привлекло внимание в первую очередь, это ее местоположение. Точно так же, как ближайший супермаркет к дому станет самым посещаемым магазином для вас, Проксима Центавра b греет душу ученых своей близостью и привлекательностью. Впрочем, эта привлекательность пока остается под вопросом.
Во-первых, ученые пока знают только минимальную массу Проксимы Центавра b — наименьшую массу, которая может быть у нее, — и не знают ее радиуса. То есть не знают наверняка, твердая она или нет.
«Не забывайте, что у нас есть только минимальная масса этой планеты, — писала астроном Элизабет Таскер в Твиттере. — По этим показателям я буду близнецом большинства форм жизни на Земле».
Кроме того, звезда укрывает планету высокоэнергетической радиацией, а значит давным-давно иссушила всю воду. Если же гидратация осталась хоть какая-то, она будет лишь в наиболее освещенных солнцем местах. И хотя «достаточно теплая, чтобы иметь воду» это важный факт, его нельзя приравнивать к фактической обитаемости.
Рори Барнс, астроном из Университета штата Вашингтон, разработал индекс обитаемости, который оценивает потенциально приятные планеты, исходя из большого числа нюансов. И его выводы неутешительны. «Я пессимистично отношусь к тому, что хоть какая планета может быть обитаемой, поскольку слишком много требований должны быть удовлетворены», говорит он. «Но Проксима дает нам отличный шанс узнать, прав я или нет».
Выдавать желаемое за действительное
В свете всей этой неопределенности, ажиотаж, или как его сейчас модно называть — хайп, по поводу этой планеты кажется преждевременным или просто откровенно неправильным. Но хайп определенно есть.
«Я была удивлена, когда прочитала статью Европейской южной обсерватории, в которой было весьма четко сказано: это самая похожая на Землю планета из всех, что мы пока нашли», говорит Лиза Мессери, антрополог из Университета Вирджинии, «несмотря на то, что в этой же самой статье написали, что у планеты нет времен года, год длится 11 дней, небо должно быть красным, а Проксима Центавра является активной звездой с солнечными вспышками. Другими словами: это вообще необитаемый мир».
Мессери не изучает экзопланеты. Она изучает людей, которые изучают планеты — следит за ними и интервьюирует много лет. Реакция на это открытие, говорит она, в большей степени связана с близостью Проксимы к нам. «Причина того, что нас волнует эта планета, в том, что это место, в которое мы можем попасть и быть». В случае с большинством планет, нам остается только воображать. Но Проксима Центавра b — это первая экзопланета, которая может стать физически достижимой.
Земная география аналогичным образом влияет на наше восприятие. «Мы чувствуем себя связанными с местами, которые близки к нам, поскольку можем отправиться туда на выходных, — говорит Мессери. — Даже если я не собираюсь в Нью-Йорк в субботу, тот факт, что я могу, делает его частью моего мира».
Вперед и с песней
Хотя ученые не собираются к Альфе Центавра в субботу, они определенно намереваются совершить туда перелет. Инициатива Breakthrough Starshot, о которой было заявлено в апреле, планирует отправить к звезде зонды размером с почтовую марку. На момент анонса Проксимы, люди, стоящие за проектом, пока не определили, какую из звезд в тройной системе хотят посетить (но теперь выбор почти очевиден).
Правда, обсуждать межзвездное космическое путешествие — в смысле, серьезно обсуждать — пока рановато. Ученые стараются держаться подальше от таких обсуждений. Но теперь есть повод и место, на которое можно указывать, говорит Мессери. Имея такое место, ученые могут вполне честно и с пристрастием публично говорить о межзвездных намерениях.
Близость новой планеты также делает поиск инопланетной жизни более обоснованным. Есть реальная звезда, реальная землеподобная планета, реально рядом. Если бы из этой системы пришел сигнал в стиле «Контакта», можно было бы поспорить на миллион долларов, что правительства мировых стран объединятся и отправят туда людей. Потому что межзвездное путешествие с участием людей к Проксиме — это космическая версия выходной поездки Мессери в Нью-Йорк.
Отправка межзвездного сообщения к инопланетянам вместо того, чтобы ждать получения оного, исторически считается философским упражнением. Сообщение может идти к пункту назначения много поколений, равно как и гипотетический ответ. Но с Проксимой мы получаем нечто вроде настоящего разговора с инопланетянами, будто встретились с незнакомцем, говорит Дуглас Вакоч, руководитель METI International. «Менее чем за десять лет мы могли бы отправить сообщение и получить ответ от заинтересованных центаврианцев».
Более традиционные науки тоже поучаствует в разделении выгод: например, Европейский чрезвычайно большой телескоп сможет сделать снимки этой планеты, которые обеспечат хоть немного новой информации (а может и много). Она позволит ученым найти возможные биосигнатуры, указывающие на существование жизни. Ученые сходят с ума при одной мысли о такой возможности, поскольку чем ближе планета, тем больше информации о ней мы можем узнать.
Глядя в зеркало
И все же это не близнец Земли, независимо от того, что говорят заголовки, и ученые пока не нашли близнецов Земли. Горячие юпитеры — это круто; планеты со стеклянными дождями тоже веселят; суперземли — вообще что-то сверхъестественное. Составить полную перепись экзопланет будет очень ценным приобретением. Но большинство ученых, по мнению Мессери, на самом деле хотят просто найти еще одну Землю. Это отражается в научных приоритетах. Космический телескоп Кеплер, который нашел больше планет, чем кто-либо еще на этой планете, был «специально спроектирован для исследования части нашего региона галактики Млечный Путь в поиске десятков планет земных размеров в или возле обитаемой зоны», согласно NASA.
Поиск «близнеца Земли» это стремление к платоническому идеалу, говорит Мессери. «Он позволяет нам видеть Землю в расцвете лет, какой мы хотели бы ее видеть, какая не обезображена изменением климата, войной или болезнью».
Но такого места мы пока не нашли. И можем не найти никогда. В стремлении найти идеальную пару, вы обычно находите кого-то, кто очень клевый, но кричит на вас, когда голоден, или ненавидит вашу маму. В поисках идеальной работы вы обретаете себя в роли посудомойки. В этом смысле обнаружение Проксимы Центавра b является репрезентацией стремления человечества к совершенству, к чистой и девственной Земле.
Скорее всего, такое будет происходить постоянно. Мы поставили перед собой великую цель и потерпели неудачу. Не потому что мы такие невезучие, а потому что были обречены на нее изначально, ведь в этом природа человечества: вечно стремиться к идеалу и никогда его не достигать.
Другие статьи:
nlo-mir.ru
Возможен ли побег с планеты Proxima b?
С самого начала космической эры люди использовали химические ракеты для того, чтобы попасть в космос. Хотя этот метод безусловно эффективен, он весьма дорог и требует много ресурсов. Ученые заинтересовались вопросом – а смогут ли гипотетические инопланетяне покинуть свои планеты с использованием похожих технологий?
Гарвардский профессор Абрахам Леб и астроном Майкл Гиппке, независимый исследователь, связанный с Зоннебергской обсерваторией, попытались проанализировать этот вопрос в двух недавно опубликованных документах. Профессор Леб рассматривал проблемы, с которыми внеземные существа могут столкнуться при запуске ракет с Проксима b. Исследование Гиппке посвящено похожему вопросу – смогут ли инопланетяне, живущие на сверхземле, попасть в космос.В своем исследовании Леб утверждает, что нам, людям, повезло жить на планете, которая хорошо подходит для космических запусков. Чтобы ракета покинула поверхность Земли и стала обращаться вокруг Солнца как его спутник, ей необходимо достичь скорости 11,186 км/с. Скорость, необходимая для того, чтобы уйти с орбиты Земли и покинуть Солнечную систему, составляет около 42 км/с относительно Солнца.
Профессор Леб говорит:
«Разгон ракеты до космических скоростей требует огромной массы топлива, которая растет экспоненциально. По счастливому совпадению скорость ухода с орбиты Земли вокруг Солнца находится на пределе скорости, достижимой химическими ракетами. Однако зона обитаемости вокруг более слабых звезд находится ближе к ним, что серьезно усложняет возможность для химических ракет вырваться из гравитационных клещей своей звезды».
Как указывает Леб в своем эссе, скорость убегания вычисляется как квадратный корень звездной массы, деленный на расстоянии от звезды. Это означает, что скорость покидания обитаемой зоны прямо пропорциональна звездной массе и обратно пропорционально расстоянию от звезды.
Эта инфографика сравнивает орбиту планеты вокруг Проксима Центавра (Proxima b) с той же областью Солнечной системы.Близость к звезде не очень хороша для планет, которые вращаются вокруг звезд М-типа (красных карликов). Эти звезды являются наиболее распространенным типом звезд во Вселенной, составляя около 75% таких объектов в Галактике Млечный Путь. Кроме того, недавние исследования обнаружили множество скалистых планет, вращающихся вокруг звезд типа красных карликов, и некоторые ученые считают, что такие планеты являются наиболее перспективным местом для поиска потенциально пригодных для жизни миров.
Можно ли улететь с Проксимы b?
Используя для примера ближайшую звезду к нашему собственному миру (Proxima Centauri), Леб поясняет, что ракете с использованием химического топлива будет намного сложнее достичь скорости вылета с планеты, расположенной в ее обитаемой зоне.«Ближайшая к Солнцу звезда, Проксима Центавра, является примером слабой звезды, имеющей только 12% массы Солнца», – заявил он. «Пару лет назад было обнаружено, что эта звезда имеет планету размером с Землю, названную Proxima b. Она находится обитаемой зоне, которая в 20 раз ближе к звезде, чем Земля удалена от Солнца. В этом месте скорость вылета на 50% больше, чем на орбите Земли вокруг Солнца. Цивилизации на Proxima b будет трудно покинуть свой мир с помощью химических ракет».
Что исследовал Гиппке?
Исследование Гиппке начинается с утверждения о том, что Земля, на самом деле, не может быть самым распространенным типом планет в нашей Вселенной. Например планеты, которые являются более массивными, чем Земля, будут иметь более высокую поверхностную гравитацию, а это означает, что они смогут удерживаться более плотную атмосферу, что обеспечит ей защиту от вредных космических лучей и солнечной радиации.
Представление художника о Суперземле, классе планет, который имеет много масс Земли, но меньше, чем планета Уран или Нептун. Источник: NASA / Ames / JPL-Caltech.Кроме того, планета с более высокой гравитацией имела бы более плоскую топографию, в результате чего у нее были бы архипелаги вместо континентов и более мелких океанов – идеальная ситуация, если речь идет о развитии биоразнообразия. Однако, когда дело доходит до запуска ракет, повышенная поверхностная гравитация будет означать необходимость набора более высокой скорости полета. Как указал Гиппке в своем исследовании:
«Движение ракет подчиняется уравнению Циолковского (1903): если ракета несет топливо, отношение общей массы ракеты к конечной скорости является экспоненциальной функцией, что делает высокие скорости (или тяжелые нагрузки) более дорогими».
Для своих расчетов Гиппке использует Кеплер-20 b, «Суперземлю», расположенную в 950 световых годах от нас. Эта планета имеет размер, в 1,6 раза превышающий размер Земли и она в 9,7 раза больше нашей планеты по массе. В то время как скорость покидания телом орбиты вокруг Земли составляет примерно 11 км/с, ракета, пытающаяся покинуть сверхземлю, подобную Кеплер-20 b, должна была бы достичь скорости вылета ~ 27,1 км/с. В результате одноступенчатая ракета на Кеплере-20 b должна была бы сжечь в 104 раза больше топлива, чем ракета на Земле, для того, чтобы выйти на орбиту.
Чтобы представить все это более наглядно, Гиппке рассматривает конкретные полезные нагрузки, запускаемые с Земли. «Чтобы вывести полезную нагрузку в 6,2 т, как это требуется в случае с космическим телескопом им. Джеймса Вебба с планеты Кеплер-20 b, топливная масса увеличится до 55 000 т, что равно массе крупнейших океанских линкоров», – пишет он. «Для классической миссии Аполлонов на Луну (45 т) ракета должна быть значительно больше, ~ 400 000 т».
Проект Starshot, призванный стать первым межзвездным путешествием человечества.Анализ, проведенный Гиппке, позволяет сделать вывод о том, что химические ракеты все же будут обеспечивать необходимые для вылета с планеты скорости на сверхземлях, имеющих до 10 масс Земли. Однако количество требуемого для этого топлива топлива делает этот метод нецелесообразным. Как отметил Гиппке, это может серьезно повлиять на развитие чужой цивилизации.
«Я удивляюсь тому, как удачно мы, люди, оказались на планете, которая достаточно удобна для выполнения космического полета», – сказал он. «Другие цивилизации, если они существуют, могут быть и не такими удачливыми. На более массивных планетах космический полет будет более дорогим, причем его возможность будет убывать по экспоненте в зависимости от массы планеты. У таких цивилизаций не будет спутникового телевидения, миссии на Луну или космического телескопа Хаббл».
Обе эти статьи дают некоторые явные выводы, которые касаются поисков внеземного интеллекта (SETI). Во-первых, это означает, что цивилизации на планетах, которые вращаются вокруг красных карликов или суперземель, с меньшей вероятностью освоят космическое пространство, что затруднит их обнаружение. Результаты исследования указывают также на то, что человечество может быть одной из немногих цивилизаций, которым дана возможность исследовать космос путем космических полетов.
alivespace.ru
Астрономы нашли самую близкую землеподобную планету
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 «бомбардировку» 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 отраженный от планеты свет звезды. Поскольку Проксима b находится близко к нам, это можно попытаться сделать уже с помощью существующих телескопов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
chrdk.ru
