Планета альфа центавра: Потенциально обитаемый мир замечен в системе Альфа Центавра

«Наука об экзопланетах относится к наиболее быстро растущим областям современной астрономии», — такое заявление можно прочитать на интернет-сайте Астрономического института Кембриджского университета.

Здесь, где в свое время преподавал сам Исаак Ньютон, скоро начнет свою научную деятельность Дидье Квело (Didier Quéloz) – это именно он 17 лет назад открыл планету «51 Peg b», которая стала первым открытым землянами небесным телом класса планет, вращающимся не вокруг Солнца, а вокруг иной звезды.
 
Произошло это открытие в октябре 1995 года. Тогда Дидье Квело как раз работал над своей диссертацией в области астрофизики. Открытие, которое по своему значению вполне можно было бы приравнять к коперниканскому перевороту в науке, он сделал вместе со своим учителем и ментором Мишелем Майором (Michel Mayor). С тех пор мы точно знаем, что космос, это не только «бездна, звезд полна», и пространство, заполненное бесчисленным количеством планет, иногда сильно похожих на нашу Землю.

Спектрограф HARPS

По-английски этот прибор называется «High Accuracy Radial velocity Planetary Search project» и является он самым лучшим в мире спектрографом. Начиная с 2003 года этот телескоп величиной в 3,6 метра работает на базе Европейской организации астрономических исследований в Южной полусфере (European Southern Observatory) в чилийском городе Ля-Силья (La Silla), знаменитом своим необычно ясным небом.

Весной 2012 года на острове Ла Пальма (Канарские острова) начал работать его брат-близнец, спектрограф «HARPS-Nord», принадлежащий итальянскому национальному Институту астрофизики. Цель этого прибора – наблюдать за небом северного полушария.

Спектрограф HARPS способен регистрировать малейшие отклонения и флуктуации в телеметрических данных, получаемых из космоса. Измеряя скорости планет, например, он способен выявлять разницу в 1 км/ч. Для того, чтобы иметь возможность работать с такой точностью, прибор должен находиться в полном вакууме при постоянной температуре, уровень которой не должен отклоняться от предписанной нормы даже на одну тысячную градуса – в противном случае желаемая точность измерений будет недостижима.

Результаты измерений складываются из многомесячных наблюдений и измерений. Только так можно отыскать планеты, которые вращаются вокруг далеких звезд. Именно благодаря прибору, названному «HARPS-Süd», группа ученых из Женевы вокруг Мишеля Майора смогла открыть половину из ныне известных 830-ти экзопланет.

«Если бы мы с вами были бы промышленниками и предпринимателями, то мы бы имели все права наклеить на этот спектрограф лейбл «Made in Switzerland», пусть даже прибор и возник реально в ходе сотрудничества различных научных учреждений из Швейцарии, Франции, Италии, Великобритании и США», — говорит Франческо Пепе (Francesco Pepe), «крестный отец» обоих спектрографов. — «А все потому, что именно мы придумали этот проект. Да и ноу-хау, необходимое для того, чтобы сделать эти приборы совершенно уникальными, так же было разработано в Швейцарии».

End of insertion

«Универсальность»

«Это не просто своего рода бум или мода. Наука об экзопланетах стала просто настоящим цунами», — искренне рад Дидье Квело. — «Ведь сегодня всем стало ясно, что эта дисциплина выходит далеко за рамки просто астрофизики. Она интересна для геологов, физиков атмосферы, биологов. Мы все работаем в рамках одной большой новой исследовательской темы, которая со временем будет только наращивать свой потенциал и расширяться».
 
В возрасте 46-ти лет швейцарец Д. Квело покидает свою страну и отправляется в Англию с тем, чтобы работать там в Европе, где «исследование экзопланет принимает совершенно невиданные доселе масштабы». При этом с Женевой он до конца не порывает, здесь остается для него зарезервированной четверть преподавательской ставки.
 
«Такая «универсальность» идеально соответствует духу университета как научной инстанции», — разъясняет он. Университетская наука позволяет «не оставаться внутри своего пузыря, она мотивирует наводить мосты и сохранять научную динамику, поддерживать научные и студенческие обмены, обмены идеями и планами, реализовывать совместные исследовательские программы. Впрочем, наука всегда была склонна к преодолению всех и всяческих границ».
 
Д. Квело не просто ждал сложа руки, пока ему поручат, наконец, возглавить в Кембридже группу ученых, занимающихся экзопланетами. 17 октября 2012 года он выступил соавтором статьи в авторитетном журнале «Nature», в которой излагаются новейшие открытия женевских исследователей.

Другими авторами публикации стали, кроме уже упоминавшегося Мишеля Майора, например, Франческо Пепе (Francesco Pepe), создатель и «отец» высокоточного спектрографа HARPS (High Accuracy Radial velocity Planetary Search), установленного на 3,6-метровом телескопе в обсерватории Ла-Силла в Чили, которая является подразделением Европейской южной обсерватории (ESO).

Свою руку к публикации приложил также и Вилли Бенц (Willy Benz) из Бернского Университета, ответственный за разработку космического телескопа HEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite), который будет изучать транзитные экзопланеты у близких и ярких звезд. Главным же автором стал талантливый докторант Ксавье Дюмюск (Xavier Dumusque), который сегодня находится на той же позиции, какую в 1995 году занимал Д. Квело.

«Пандора» в духовке

Вместе со своими коллегами молодой ученый описывает в статье самую маленькую, но и самую близкую к Земле из всех пока открытых экзопланет.
 
Что-то подобное ученые давно искали именно в системе Альфа Центавра. Она состоит из трех звёзд и находится от Земли на расстоянии всего в 4,3 световых года (что по чистому километражу все равно составляет солидную цифру в 43 триллиона километров). Именно там, кстати, и разместили авторы фильма «Аватар» свою вымышленную планету «Пандора», всю покрытую, как говорится, «зеленью».
 
Планета «Alpha Centauri Bb» по размерам лишь немного больше Земли и принадлежит к наилегчайшей весовой категории, особенно на фоне большинства других экзопланет, которые, как правило, являются гигантами масштаба планеты Юпитер. Чем меньше планета, тем вероятнее на ней условия для возникновения органической жизни.

Но проблема в том, что малую планету труднее обнаружить, так как она в меньшей степени воздействует на орбиту или яркость звезды, вокруг которой она вращается. А именно пульсации таких показателей, как яркость, и являются главными признаками наличия у звезд спутников в виде планеты. Для того, чтобы точно обнаружить и зафиксировать существование планеты «Alpha Centauri Bb», потребовались три года точнейших измерений и наблюдений.
 
Впрочем, шансы на то, что мы сможем обнаружить на этой планете гуманоидных существ или огромные деревья равны практически нулю. Планета совершает полный оборот вокруг своей звезды за 3,2 земных дня, находясь от нее на расстоянии всего лишь в 6 миллионов километров, а это гораздо меньше, чем расстояние от Меркурия до Солнца. Поэтому на поверхности планеты царят поистине адские температуры, при которых камень превращается в жидкую лаву.
 
Однако астрономы знают, что планеты возникают и существуют большими «семьями». Поэтому не исключено, что недалеко от реальной «Пандоры» находятся и другие планеты, и что система Альфа Центавра обладает целым набором планет. Не исключено также, что и другие звезды имеют свои планетарные системы. Однако чем дальше такая звезда находится от Земли, тем сложнее зафиксировать существование этих систем.

Показать больше

Показать больше

HARPS, CHEOPS и другие…

В этом смысле земляне еще недавно находились на пределе своих технических возможностей. Однако разработанный швейцарскими учеными спектрограф HARPS стал настоящим «Роллс-Ройсом» в мире научных приборов.

Этот прибор, введенный в строй в 2003 году, способен регистрировать звезды, двигающиеся с угловой скоростью, которая меньше скорости человека, идущего пешком. А прошлой весной на Канарских островах начал работать его брат-близнец HARPS-North. Его задача – наблюдать и анализировать небо северного полушария. 

Однако метод, при помощи которого спектрография позволяет измерять так называемую лучевую скорость звезд, еще ничего не говорит, о какого сорта планете мы собственно ведем речь. Чтобы выяснить это, необходимо провести наблюдение планеты в момент ее прохода (астрономы говорят тогда о «транзите») на фоне «домашней» звезды. Как раз это и должен будет делать первый швейцарский космический телескоп CHEOPS.
 
19-го октября 2012 года Европейское космическое агентство ESA отобрала для реализации именно проект CHEOPS – а всего на рассмотрение было выдвинуто 26 проектов. Телескоп будет, предположительно, запущен в космос в 2017 году и сможет более подробно изучить примерно 500 звезд, о которых точно известно, что они обладают своими собственными планетарными системами.

«Есть ли жизнь на Марсе…»

Однако остается вопрос – что сподвигает ученых исследовать миры, которые находятся так далеко, что никто никогда их не увидит воочию, не говоря уже о путешествии туда, как в фильме «Аватар»? Для Франческо Пепе, конструктора спектрографа HARPS, главную роль здесь играет «вечное чудо потрясения при виде звёздного неба над головой, преклонение перед бесконечным разнообразием иных миров…».

А что с инопланетной жизнью? Ф. Пепе убежден, что «жизнь на иных планетах не может не существовать, особенно если принять во внимание наличие по меньшей мере ста миллиардов галактик, в каждой из которых находится по меньшей мере по сто миллиардов звезд, почти каждая из которых окружена планетными системами. Мир, похожий на земной, обязан существовать при условии такого многообразия».

Пусть эта планета и не была бы точной копией Земли – жизнь на ней тоже могла бы развиться, пусть и при несколько иных условиях. «Кто сказал, что жизнь в ее земной форме – единственный вариант существования жизни вообще? Природа, по счастью, гораздо более изобретательна, чем мы с вами». Но пока все это остается на уровне размышлений. «Мы еще должны найти доказательства этому», — подчеркивает Ф. Пепе.
 
Не нашел решающих доказательств существования инопланетной жизни и Вилли Бенц, ответственный за проект CHEOPS. Однако и он убежден, что жизнь на других планетах должна быть. «Но пока, правда, мое мнение имеет такой же вес, как и мнение любого прохожего», — подчеркивает он.

«Никому пока еще не удалось воссоздать жизнь в пробирке – даже нам на Земле. Поэтому остается открытым следующий вопрос: возникает ли жизнь сразу же при наличии соответствующих условий, или же мы все-таки одиноки во вселенной? И если это так, то тогда возникает следующий очень интересный вопрос – а в чем, собственно, смысл жизни?»

Эта статья была автоматически перенесена со старого сайта на новый. Если вы увидели ошибки или искажения, не сочтите за труд, сообщите по адресу [email protected] Приносим извинения за доставленные неудобства.

В соответствии со стандартами JTI

Показать больше: Сертификат по нормам JTI для портала SWI swissinfo.ch

Показать больше

Показать больше

Как астрономы ищут пригодные для жизни планеты в системе Альфа Центавра

Наука
Космос
Альфа Центавра
Экзопланеты

Как астрономы ищут пригодные для жизни планеты в системе Альфа Центавра

Егор Морозов

—
6 августа 2019, 15:32

13 июня НАСА отчиталась об открытии 4000 экзопланет — планет за пределами Солнечной системы.  Туда входят самые разные инопланетные миры, которые вращаются вокруг крошечных нейтронных звезд и распухших, умирающих солнц, «толкутся» в переполненном центре нашей галактики Млечный Путь и плавают в одиночестве в глубинах межзвездного пространства. Однако одно место явно пустовато: это Альфа Центавра, звездная система по соседству с нашей. Из-за запутанного стечения обстоятельств эта интригующая цель осталась почти неизведанной — по крайней мере, до сих пор.

Технологии поиска совершенствуются, и звезды в буквальном смысле складываются в нужном порядке, чтобы выдать секреты Альфы Центавра. «Уровень интереса к поиску [потенциально обитаемых миров] определенно растет», — говорит астрофизик Руслан Беликов из Исследовательского центра Эймса НАСА.

В течение последних нескольких недель команда Беликова и другая группа во главе с Маркусом Каспером из Европейской южной обсерватории пытались разглядеть предполагаемые планеты в системе Альфа Центавра с помощью двух гигантских телескопов в Чили.  Используя новые высокоточные приборы для исследования звездного света, ученые готовятся к еще более точным поискам. Если эти усилия окажутся напрасными, несколько частных организаций разрабатывают недорогие спутники, чтобы искать предполагаемые экзопланеты из космоса. 

«Есть риск, потому что мы не знаем, увидим ли мы что-нибудь. На мой взгляд, риск уравновешивается вознаграждением за получение изображения Земли 2.0», — говорит Беликов.

Межзвездные близнецы

Притягательность Альфы Центавра легко понять: ученым, стремящимся найти обитаемые миры за пределами нашего, эта система кажется слишком хорошей, чтобы существовать на самом деле. Она содержит не одну звезду, напоминающую наше солнце, а целых две: Альфа Центавра А и В. Звезда А — близнец Солнца по температуре, размеру, светимости и составу; звезда B чуть меньше и холоднее. Они обе примерно на 10 процентов старше нашей Солнечной системы, оставляя достаточно времени для любой инопланетной эволюции, чтобы сделать свое дело.  

Альфа Центавра также является самой близкой к нам звездной системой в галактике, находящейся всего в 4.37 световых лет от нас, что делает длительность теоретического полета к ней меньше продолжительности человеческой жизни. В качестве дополнительного бонуса, Альфа Центавра A и B имеют третьего компаньона, тусклого красного карлика по имени Проксима Центавра, который имеет собственный мир размером с Землю.

Расположение системы Альфа Центавра на звездной карте (указано стрелочкой).

Казалось бы — вот она, земля обетованная. Эта планета, названная Проксимой b, находится в обитаемой зоне своей звезды, имея равновесную температуру около -40 градусов: это дает надежду на существование жидкой воды рядом с экватором. Но, увы, эту планету пришлось убрать из рассмотрения: «зона жизни» у красного карлика очень близка к нему, и планета вращается на расстоянии всего 7.3 млн км от него (5% расстояния между Землей и Солнцем).

В итоге она получает дозу рентгеновского излучения в 400 раз больше, чем наша родная планета, а с учетом того, что у нее нет магнитного поля, такое мощное излучение буквально испепеляет поверхность ближайшей к нам экзопланеты. И если учесть то, что красный карлик — звезда не самая стабильная, и что во время вспышки в марте 2017 года излучение Проксимы выросло на три порядка за 10 секунд — с крайне высокой долей вероятности жизни, похожей на нашу, на этой планете нет, да и колонисты в будущем едва ли смогут на ней выжить. Так что поиски продолжаются, и астрономы пытаются найти экзопланеты земного типа на орбитах вокруг более спокойных и похожих на Солнце Альфа Центавра A и B.

К сожалению, то, что делает ближайшую к нам звездную систему настолько привлекательной для поисков, также делает их чрезвычайно сложными на практике. Один из самых успешных способов найти экзопланеты — искать легкое колебание света родительской звезды. Орбитальная планета будет тянуть свою звезду взад-вперед, заставляя свет от нее попеременно казаться чуть голубее и чуть краснее обычного. 

Для одиночной звезды обнаружение этих цветовых вариаций является чрезвычайно кропотливым и сложным процессом. В бинарной системе, такой как Альфа Центавра, эта задача усложняется на порядок.  Свет от двух соседних звезд имеет тенденцию смешиваться, скрывая сигналы колебаний. Ситуация становится еще сложнее, если две звезды оказываются очень близко друг к другу на небе — и тут нам не повезло, потому что звезды A и B максимально сблизились на своей 80-летней орбите в 2016 году.

Лили Чжао, молодая охотница за экзопланетами из Йельского университета, недавно подвела итоги этих проблемных обстоятельств. Собирая целое десятилетие измерения радиальной скорости, Чжао и ее коллеги могут лишь сказать, что у Альфы Центавра А нет планет с массой более чем в 50 земных, а у Альфы Центавра В нет планет с массой более 8 земных. При этом множество меньших миров размером с Землю могут вращаться вокруг любой из этих звезды, и мы понятия о них не имеем. Но все же эта информация «в значительной степени обозначила предел поисков», — говорит Чжао.

Так может выглядеть рассвет на Проксима b.

Разочарованные такой неопределенностью, несколько смелых астрономов пытались еще раз обработать эти запутанные данные, чтобы получить более точные ответы. Увы, но их попытки увенчались лишь ложным успехом. В 2012 году группа ученых во главе с Ксавье Дюмуском из Университета Женевы объявила об открытии планеты с земной массой, вращающейся вокруг Альфа Центавра B. Но три года спустя независимый анализ не показал никаких признаков планеты, предполагая, что это была просто статистическая ошибка исходных данных. Дюмуск признал, что «вероятно, планеты там нет».

Тем не менее, Чжао заявляет, что «перспективы велики» для следующего раунда поиска планет в системе Альфа Центавра. С одной стороны, расстояние между звездами A и B увеличивается, и к 2020 году оно станет достаточно большим, чтобы мощные телескопы могли наблюдать за каждой звездой по отдельности. Что еще более важно, значительно улучшенные новые версии спектрографов позволят проводить гораздо более чувствительный поиск колебаний, чем тот, который был возможен с помощью детектора HARPS, используемого Дюмуском и его коллегами.

Чжао работает со спектрографом EXPRES (Спектрометр экстремальной точности) на канальном телескопе Discovery в Аризоне.  Подобное ему устройство под названием ESPRESSO (Спектрограф Эшелле для поиска скалистых экзопланет и стабильных спектроскопических наблюдений) было установлено на Очень большом телескопе (VLT) в Чили, который теперь имеет возможность получать очень четкое изображение системы Альфа Центавра в южном небе. 

Эти спектрографы предназначены для обнаружения колебаний всего в 10 сантиметров в секунду. Эта чувствительность в 10 раз лучше, чем у их предшественников, и находится на достаточном уровне для того, чтобы уловить рывок назад-вперед, вызванный планетой, схожей с Землей, вращающейся вокруг любой из звезд системы Альфа Центавра.

Маяки и светляки

Предполагая, что поиски колебаний будут успешными, и будут обнаружены новые экзопланеты вокруг Альфы Центавра, мы все равно будем многого не знать об этих инопланетных мирах. Такие исследования покажут, насколько массивны новые планеты и как они вращаются, но мало что расскажут об их физических свойствах.  Они вообще ничего не скажут нам о том, как выглядят эти планеты. Единственный способ получить такую ​​информацию — это наблюдать за ними напрямую. Для действительно амбициозных исследователей Альфы Центавра цель состоит в том, чтобы запечатлеть изображение «бледно-голубой точки»: иными словами, получить фотографию одной из ближайших к нам экзопланет.

Схема системы Альфа Центавра. A.E. — астрономическая единица, расстояние между Землей и Солнцем (150 млн км).

Но, увы, пока что ни один из земных инструментов не является достаточно точным, чтобы реализовать это. «Визуализация экзопланеты рядом с яркой звездой похожа на попытку увидеть светлячка рядом с маяком в нескольких сотнях километров. В случае с Альфа Центавра у нас есть два маяка, поэтому проблема еще хуже», — говорит Франк Маркис из Института SETI.

Как ни странно, первым делом выясняется, каких планет нет в системе Альфа Центавра. Из-за близости звезд A и B стабильные планеты могут существовать только довольно близко к каждой звезде, не более чем в 2. 5 раза дальше, чем Земля от Солнца (шанс образования стабильной орбиты вокруг центра масс двух звезд ничтожно мал, поэтому такую возможность не рассматривают — прим. перев.). Любые гигантские планеты размером с Юпитер, вращающиеся в этих внутренних «заповедниках», давно уничтожили бы любые меньшие, потенциально схожие с Землей планеты, вращающиеся в обитаемой зоне, где может существовать жидкая вода (и, следовательно, жизнь, какой мы ее знаем).

На данный момент колебания не показали никаких признаков гигантских планет в системе Альфа Центавра, что обнадеживает. «Мы знаем, что [там] нет большой планеты, которая вытеснила бы планету земного типа из обитаемой зоны», — говорит Беликов. Тем не менее, его беспокоит перспектива «полугигантов» — миров типа Нептуна, которые достаточно малы, чтобы до сих пор избегать обнаружения, но все же достаточно велики, чтобы помешать существованию пригодных для жизни планет.

С этой целью Беликов и его коллеги предприняли первую серьезную попытку напрямую визуализировать планеты вокруг Альфы Центавра.  Они заказали два раунда наблюдений на приборе Gemini Planet Imager на телескопе Gemini South на вершине Серро-Пачон в Чили. Этим летом наблюдением помешала облачность, но Беликов намерен попробовать еще раз весной следующего года. Аналогичный поиск, который он провел в прошлом году, ничего не показал, что является хорошей новостью: до сих пор нет никаких намеков на «вредные» планеты размером с Нептун в системе Альфа Центавра.

Еще лучше то, что наблюдения Беликова не единственные в своем роде. Каспер ищет планеты, несколько большие Земли, используя инструмент под названием VISIR (спектрометр на Очень большом телескопе для наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне), который был перестроен и переименован в NEAR (для поиска ближайших земель в регионе Альфы Центавра). NEAR является результатом необычного сотрудничества между Европейской южной обсерваторией, которая управляет VLT, и частными компаниями, которые обеспечили финансирование для модернизации критически важного оборудования.  Это первое устройство, созданное и использованное специально для поиска планет в системе Центавра.

Во время первого запуска NEAR в конце мая и в начале июня команда Каспера тоже страдала от плохой погоды. Тем не менее, исследователям удалось «выжать» 100 часов наблюдений, собрав шесть терабайт необработанных данных. «Наши приборы чувствительны к планетам, которые в два с лишним раза больше Земли», — говорит Каспер. Это ощутимо лучше того, что может сделать Беликов, и в пять раз лучше, чем может дать поиск колебательным методом.

Скоро мир узнает, что NEAR обнаружил у Альфы Центавра. Результаты должны быть в октябре, говорит Каспер. Если данные будут обнадеживающими, он надеется провести еще один сеанс наблюдений после марта 2020 года, когда Альфа Центавра снова будет в удобном положении для наблюдений из Чили.

Нас ждут прорывы

Верный своему названию, NEAR приближает нас к возможному открытию Земли 2.0, но нам еще предстоит долгий путь. Планета, в два раза превышающая нашу собственную (нижний предел инструмента), вполне может иметь густую, удушливую атмосферу, неприемлемую для жизни.  «Нынешние приборы не имеют нужной чувствительности, чтобы найти настоящие аналоги Земли», — говорит Оливье Гийон, астроном из Университета Аризоны. «Поэтому мы, безусловно, будем продолжать смотреть на систему Альфа Центавра с лучшими, более мощными инструментами, когда они станут доступны».

Один из способов улучшения получаемых данных — это подняться над рассеивающей звездный свет атмосферой Земли. Беликов выдвигал этот аргумент в течение нескольких лет в форме концепции миссии под названием «Альфа Центавра, спутник-экзопланета», или ACESat. Она будет включать в себя телескоп с зеркалом шириной 45 сантиметров и устройство для блокировки звездного света, называемое коронографом, чтобы погасить яркий свет «маяков» Альфа Центавра A и B, позволяя обнаружить слабое свечение «светлячка» — планеты, в 10 миллиардов раз тусклее родительских звезд.

В 2014 году НАСА предоставило определенное финансирование для миссии ACESat, хотя впоследствии агентство решило ее заморозить. «Технология тогда еще не была готова, но сейчас она становится все более зрелой», — настаивает Беликов.  Он снова «стучится» в НАСА с новым предложением под названием Alpha Centauri Direct Imager, или ACEND (Устройство для получения прямого изображения Альфа Центавра). Он также хеджирует свои ставки, работая над аналогичной концепцией с частной компанией Project Blue. Как всегда в подобных высокотехнологических проектах, деньги так же важны, как и технологии.

При прогнозируемой общей стоимости около 50 миллионов долларов, спутник Project Blue стоит ничтожно мало по сравнению с бюджетом космического телескопа Джеймса Уэбба в 9 миллиардов долларов. Однако собрать такие средства для частной целевой миссии очень непросто. Первоначально спутник Project Blue планировалось запустить в 2021 году, но «я не думаю, что это возможно при нынешнем состоянии финансирования», — говорит Маркис. «Нам нужна поддержка богатого покровителя или группы покровителей, чтобы улучшить технологическую готовность и приступить к созданию инструмента».

Не стоит в стороне и The Breakthrough Initiatives вместе с ее соучредителем — миллиардером Юрием Мильнером.  В рамках проекта Breakthrough Watch организация планирует построить небольшой космический телескоп, несущий коронограф, похожий на ACESat. Также этот проект подразумевает отдельную миссию под названием TOLIBOY, запуск которой предварительно назначен на 2021 год, которая будет искать планеты путем точного картирования движений Альфа Центавра A и B, используя технику, называемую астрометрией.

Очень большой телескоп, с которого ведутся наблюдения в том числе и за системой Центавра.

Все эти проекты заложат основу для еще более масштабных операций. Беликов работает над адаптацией технологии ACESat для будущего инфракрасного космического телескопа НАСА под названием WFIRST, который планируется запустить в середине 2020-х годов. Каспер помогает применять уроки NEAR к новому инструменту METIS (спектрограф и тепловизор в среднем инфракрасном диапазоне), который будет установлен на 39-метровом Экстремально большом телескопе, строящемся в настоящее время в Чили. Спутник TOLIBOY будет играть роль предшественника к более крупной и развитой космической миссии, названной, ожидаемо, TOLIMAN.

Все эти подходы вместе должны, наконец, заполнить пробелы в знаниях, которые окружают Альфа Центавра. «Все, что мы знаем, указывает на возможность и, я бы сказал, вероятность существования потенциально обитаемых планет вокруг А и В», — говорит Беликов. Эта надежда скоро подвергнется серьезным испытаниям. Если Альфа Центавра окажется «бесплодной», это будет означать, что подобные Земле планеты встречаются не так часто, как считалось раньше. 

Возможно, двойные звезды, такие как Альфа Центавра, которые составляют большинство известных звездных систем, не являются многообещающими местами для жизни. Или, может быть, мы обнаружим, что у Альфы Центавра есть еще планеты, похожие на Землю по размерам, но с крайне недружелюбной окружающей средой — как на Проксима b. Наша родная планета может быть редким исключением во враждебной Вселенной.

С другой стороны, наблюдение тусклой синей точки экзопланетного света в системе Альфа Центавра могло бы рассказать совсем другую историю. «Если мы обнаружим, что одна из этих планет похожа на нашу Землю, что у нее есть континенты и океаны, она станет новым, потенциально обитаемым миром у нашего порога», — говорит Маркис.  Нахождение Земли 2.0 прямо по соседству означало бы, что их в нашей галактике миллионы. «Это будет одной из целей астрономии в текущем столетии и, возможно, способом расширения интереса всей нашей цивилизации к исследованию космоса».

Источник:

The Hunt Is On for Alpha Centauri’s Planets

Рекомендации

• Telegram могут удалить из Apple App Store

• AliExpress снова отнял у россиян возможность экономить. На этот раз, похоже, навсегда

• 📲 Как установить на iPhone приложения, удаленные из App Store — «Сбербанк», «Альфа» и другие

• Плюс»»>

  «Яндекс» сильно ухудшил условия подписки «Яндекс.Плюс»

Рекомендации

Telegram могут удалить из Apple App Store

AliExpress снова отнял у россиян возможность экономить. На этот раз, похоже, навсегда

📲 Как установить на iPhone приложения, удаленные из App Store — «Сбербанк», «Альфа» и другие

«Яндекс» сильно ухудшил условия подписки «Яндекс.Плюс»

Читайте также

Apple

«Связной» попросил отсрочить банкротство

Связной

iPhone 14 Pro Max разобрали до винтика.

Что интересного внутри?

iPhone 14

Космический телескоп С одной задачей: найти обитаемые планеты на Альфе Центавра

Альфа Центавра, ближайшая звездная система к нашему Солнцу, похожа на сокровищницу со многими научными открытиями, которые только и ждут, чтобы их нашли. Часть того, что делает его таким убедительным, заключается в том, что наши усилия по обнаружению внесолнечных планет на сегодняшний день не дали никаких конкретных результатов. В то время как изучение экзопланет в последние годы прогрессировало экспоненциально, с подтвержденными 4575 планетами в 3392 системах Млечного Пути (и даже в соседних галактиках), астрономы все еще испытывают трудности с определением, есть ли кто-нибудь по соседству.

В ближайшие десятилетия Breakthrough Initiatives планирует отправить туда корабль, известный как Starshot, корабль с световым парусом, который сможет совершить путешествие через 20 лет. 16 ноября Breakthrough Initiatives анонсировала еще один проект по обнаружению экзопланет по соседству. Он называется Телескоп для интерферометрического мониторинга орбиты нашего астрономического соседства (TOLIMAN), космический телескоп, предназначенный для поиска скалистых планет, вращающихся вокруг солнечной обитаемой зоны Альфы Центавра (также известной как «Зона Златовласки»).

Проект, который происходит от арабского названия Альфа Центавра, представляет собой совместную работу Breakthrough Initiatives и Лаборатории реактивного движения НАСА (NASA JPL) в Калифорнии, а также Сиднейского университета и Sabre Astronautics в Австралии. Работа над миссией началась в апреле 2021 года с гранта в размере 788 000 долларов США, предоставленного Sabre Astronautics в рамках программы правительства Австралии «Международные космические инвестиции: расширение возможностей».

Впечатление художника от планеты вокруг Альфы Центавра B. Фото: ESO

Кто рядом?

Как и Starshot, проект TOLIMAN частично вдохновлен тем, что мы узнали о нашем ближайшем звездном соседе за последние годы. В 2016 году астрономы с кампанией Pale Red Dot подтвердили наличие скалистой планеты, вращающейся вокруг обитаемой зоны Альфы Центавра C (Proxima Centauri) (Proxima b). В 2020 году было объявлено о второй экзопланете (Проксима c), возможной суперземле или мини-Нептуне, которая находится далеко за пределами орбиты Проксимы b.

В 2020 году также был обнаружен загадочный радиосигнал, который, по-видимому, исходил от Проксимы Центавра. Хотя недавно было обнаружено, что это вмешательство, связанное с Землей, оно все еще подогревало наше увлечение нашим ближайшим звездным соседом. Тем не менее, есть еще много вопросов без ответов об Альфе Центавра A+B, не последним из которых является вопрос о том, могут ли в этой двойной системе быть какие-либо собственные потенциально обитаемые планеты.

Все попытки подтвердить существование экзопланет вокруг Альфы Центавра A+B на сегодняшний день не дали никаких окончательных результатов. В 2012 году астрономы объявили о возможном обнаружении экзопланеты вокруг Альфы Центавра B, но позже было показано, что это результат артефакта при анализе данных. Но ранее в этом году кандидат в экзопланеты (Кандидат 1 или С1) был обнаружен в обитаемой зоне Альфы Центавра А, возможно, это суперземля или мини-Нептун.

Частично проблема с Альфой Центавра A+B заключается в том, что эти двойные системы с близкой орбитой отбрасывают самые эффективные методы охоты за экзопланетами. Поскольку две звезды регулярно проходят (проходят впереди) друг друга, наблюдаются регулярные провалы светимости от одной звезды, блокирующей другую. Это затрудняет обнаружение провалов светимости, которые могут быть вызваны экзопланетой, проходящей перед ними (т.н. метод транзита).

На этом снимке художника изображена планета Проксима b, вращающаяся вокруг красного карлика Проксима Центавра, ближайшей звезды к Солнечной системе. Кредит: ЕСО/М. Kornmesser

Точно так же гравитационное влияние А и В друг на друга делает чрезвычайно трудным определение того, вызвано ли какое-либо «колебание орбиты» гравитационной силой планет. Это известно как метод радиальной скорости (или доплеровская спектроскопия), который является тем же методом, который астрономы использовали для обнаружения Проксимы b и Проксимы c, вращающихся вокруг их более слабо связанного спутника Проксимы Центавра.

На сегодняшний день большая часть подтвержденных планет за пределами нашей Солнечной системы была обнаружена космическими телескопами, основанными на методе транзита, такими как Kepler НАСА и спутник для исследования транзитных экзопланет (TESS). Наземные обсерватории с мощными спектрометрами, такие как Очень Большой Телескоп (VLT), Обсерватория Ла Силья, W.M. Обсерватория Кека и многие другие — обнаружили вторую по величине долю с помощью метода радиальной скорости.

Однако поиск экзопланет ближе к дому требует более точно настроенных инструментов, и именно здесь вступает в действие миссия TOLIMAN. Как сказал Пит Клупар, главный инженер Breakthrough Watch, в недавнем пресс-релизе Breakthrough Initiatives:

«На этих близлежащих планетах человечество сделает первые шаги в межзвездное пространство с помощью высокоскоростных футуристических роботизированных зондов. Если мы рассмотрим ближайшие несколько десятков звезд, мы ожидаем, что горстка каменистых планет, таких как Земля, вращается на правильном расстоянии для жидкой поверхностной воды. Сигнал, который мы ищем, требует настоящего скачка в точности измерения».

Познакомьтесь с TOLIMAN

Концепция TOLIMAN была впервые предложена профессором Питером Татхиллом из Сиднейского института астрономии (Сиднейский университет) во время конференции SPIE Astronomical Telescopes+Instrumentation Conference 2018 года в Остине, штат Техас. Как они заявили в своем документе с предложением, телескоп был предназначен для ограничения вероятности наличия каменистых планет в определенных звездных системах, при этом особое внимание уделялось звездам в пределах 10 парсеков (32,6 световых года).

Художественное представление космического телескопа ТОЛИМАН. Предоставлено: Tuthill et al. (2018)

Как они объяснили, ключом к этому телескопу был дифракционный рисунок зеркала зрачка, который не концентрирует свет в сильно сфокусированный луч (что делается с обычными телескопами). Вместо этого зеркала TOLIMAN рассеивают звездный свет в виде сложного цветочного узора, что облегчает регистрацию мелких деталей, необходимых для обнаружения небольших «колебаний» в движении звезды, вызванных гравитационным влиянием одной или нескольких планет.

Можно сказать, что TOLIMAN предлагает усовершенствованный подход к методу радиальной скорости, упрощая обнаружение слабых сигналов при спектроскопических наблюдениях звезды. Во время конференции SPIE в 2018 году потенциал телескопа уже был оценен в рамках исследования фундаментальной миссии, совместно финансируемого Фондом премии за прорыв и Сиднейским университетом. Как сказал доктор Эдуардо Бендек, член команды из Лаборатории реактивного движения НАСА:

«Даже для самых близких ярких звезд в ночном небе поиск планет — это огромная технологическая задача. Наша миссия TOLIMAN запустит специально разработанный космический телескоп, который сделает очень точные измерения положения звезды на небе. Если есть планета, вращающаяся вокруг звезды, она будет тянуть звезду, выдавая крошечное, но измеримое колебание».

Возможности для будущего

Возможность определять присутствие экзопланет вокруг нашего ближайшего звездного соседа, несомненно, изменит правила игры. На расстоянии от 4,24 до 4,37 световых лет от Земли звезды тройки Альфа Центавра будут первым местом, куда мы отправим межзвездные зонды, например, 9.0008 Старшот . Открытие Проксим b и c уже вызвало поддержку межзвездных миссий, которые могли бы изучить эти планеты с близкого расстояния.

Проект «Звездный выстрел», инициатива, спонсируемая Фондом «Прорыв», призван стать первым межзвездным путешествием человечества. Предоставлено: breakinitiatives.org

С момента своего открытия Проксима b была источником многочисленных научных дискуссий. Хотя она соответствует многим критериям «пригодности для жизни», существует проблема, связанная с тем, что она связана с приливами активной звезды, которая склонна к вспышкам. Тем не менее, большая часть теоретических исследований и моделирования климата, проведенных с момента его открытия, содержит оговорку о том, что обитаемость зависит от состояния атмосферы планеты и наличия поверхностных вод.

Во всех случаях ответственные исследователи указали, что любые решения относительно потенциальной обитаемости зависят от будущих открытий. Поскольку Альфа Центавра А — солнцеподобная звезда, менее активная, чем Проксима Центавра, было бы полезно знать, вращаются ли какие-либо скалистые планеты в ее обитаемой зоне. По словам руководителя проекта профессора Питера Татхилла из Сиднейского института астрономии Сиднейского университета, эта миссия откроет новое окно во Вселенную:

«Астрономы имеют доступ к удивительным технологиям, которые позволяют нам находить тысячи планет, вращающихся вокруг звезд. через обширные просторы галактики. Тем не менее, мы почти ничего не знаем о нашем собственном небесном дворе. Это современная проблема; мы как разбирающиеся в сети горожане, чьи связи в социальных сетях глобальны, но мы не знаем никого, кто живет в нашем собственном квартале.

«Знакомство с нашими планетарными соседями чрезвычайно важно. Именно на этих ближайших планетах у нас есть наилучшие перспективы для обнаружения и анализа атмосфер, химического состава поверхности и, возможно, даже следов биосферы — предварительных сигналов жизни».

«Наши ближайшие звездные соседи — системы Альфа Центавра и Проксима Центавра — оказываются чрезвычайно интересными». — добавил доктор Пит Уорден, исполнительный директор Breakthrough Initiatives». Миссия TOLIMAN станет огромным шагом к выяснению того, существуют ли там планеты, способные поддерживать жизнь».

Дополнительная литература: Прорывные инициативы

Нравится:

Нравится Загрузка…

Моделирование обитаемой планеты в Центавре A/B

Почему так сложно обнаружить планеты вокруг альфы Центавра? Проксима Центавра — это одно; мы нашли там интересные миры, хотя эта маленькая тусклая звезда была сложной мишенью, которую исследовали в течение десятилетий постоянно совершенствующегося оборудования. Но Центавра A и B, центральная двойная система G-класса и K-класса, оказались непроницаемыми. Учитывая, что мы нашли более 4500 планет вокруг других звезд, в чем проблема?

Близость сама по себе становится проблемой. Центавра A и B находятся на орбите вокруг общего барицентра, расположенного под таким углом, что свет от одного будет загрязнять поиск вокруг другого. Это 79-летняя орбита, расстояние между А и В варьируется от 35,6 а.е. до 11,2. Вы можете думать о них как о самых дальних, отделенных расстоянием Солнца от Плутона (примерно), а о ближайших — примерно на расстоянии до Сатурна.

Хорошей новостью является то, что у нас есть окно с 2022 по 2035 год, в котором, даже если наши инструменты наблюдения продолжают совершенствоваться, параметры этой орбиты, наблюдаемые с Земли, будут разделять Центавра A и B в достаточной степени, чтобы позволить астрономам преодолеть световое загрязнение. . Я думаю, что мы можем быть весьма оптимистичными в отношении того, что мы обнаружим в течение десятилетия, если предположить, что здесь действительно есть планеты. Я подозреваю, что вокруг каждого мы найдем планеты, но найдем ли мы что-то в обитаемой зоне, остается только гадать.

Изображение : это рисунок 1 из сегодняшней статьи. Надпись: (а) Траектории α-Cen A (красный) и B (синий) вокруг их барицентра (крест). Две звезды расположены на приблизительном современном расстоянии друг от друга. Сферы Хилла (штриховые кружки) и HZ (вложенные зеленые кружки) A и B нарисованы в масштабе перицентра. (b) Видимая траектория B с центром в A, с указанием их видимого разделения на небе за период с 2020 по 2050 год н. расстояние между A и B больше 6, и поиск планет вокруг A или B может проводиться без значительного загрязнения от соответствующей звезды-компаньона. Кредит: Ван и др.

Если у нас еще нет обнаруженных планет вокруг двойных звезд Центавра, мы продолжаем исследовать возможности, даже если поиск продолжается. Таким образом, новая работа от Хайяна Вана (ETH Zurich), который вместе с коллегами из университета моделировал скалистую планету в обитаемой зоне, которую мы надеемся там найти. Идея состоит в том, чтобы создать тесты, которые предсказывают, как должен выглядеть этот мир.

Задействованное численное моделирование исследует состав гипотетического мира, опираясь на то, что мы знаем о химическом составе Центавра А и В, основанном на спектроскопических измерениях. Здесь имеется большой объем информации для работы, особенно по так называемые тугоплавкие элементы, железо, магний и кремний, которые входят в горную породу. Центавра A и B входят в число «эталонных звезд» Gaia, для которых звездные свойства были тщательно откалиброваны, и в высококачественных спектрах было обнаружено до 22 элементов, поэтому мы многое знаем об их химическом составе.

Но ключевой вопрос остается. Хотя известно, что химический состав горных пород и металлов на каменистых планетах аналогичен составу их родительских звезд, нет необходимого соответствия, когда речь идет о легко испаряющихся летучих элементах. Авторы предполагают, что это связано с тем, что процесс планетарного формирования и эволюции быстро устраняет ключевые контрольные летучие вещества.

Таким образом, исследователи разрабатывают свою собственную «модель дегазации», чтобы спрогнозировать возможный состав предполагаемой обитаемой зоны планет вокруг Центавра A и B, связывая звездный состав как с летучими, так и с тугоплавкими элементами. Модель выросла из работы Вана с Чарли Лайнуивером и Тревором Айрлендом в Австралийском национальном университете в Канберре и продолжается в нынешнем месте Ванга в ETH. Это принципиально новое основание, расширяющее наши представления о составе экзопланет.

Ван и команда называют свой воображаемый мир «a-Cen-Earth», изучая его внутреннюю структуру, минералогию и состав атмосферы, все факторы эволюции и пригодности для жизни. Находки показывают планету, которая геохимически похожа на Землю, с силикатной мантией, хотя углеродсодержащие виды, такие как графит и алмаз, усилены. Запас воды внутри примерно такой же, как у Земли, но предполагаемый мир имеет несколько большее железное ядро, смешанное с возможным отсутствием тектоники плит. Действительно, «…планета может находиться в режиме застойной крышки, подобно Венере, с вялой мантийной конвекцией и планетарным всплытием на поверхность на протяжении большей части своей геологической истории».

Что касается атмосферы гипотетического мира, вырастающего из модели Ванга, то его ранняя эпоха показывает оболочку, богатую углекислым газом, метаном и водой, что восходит к атмосфере Земли в архейскую эпоху, между 4 и 2,5 миллиардами лет. назад. Это дает жизни многообещающее начало, если предположить, что абиогенез происходит в похожей среде.

Изображение : α Центавра A (слева) и α Центавра B, наблюдаемые космическим телескопом Хаббла. Находящаяся на расстоянии 4,3 световых года группа α Центавра (в которую входит также красный карлик α Центавра C) является ближайшей к Земле звездной системой. Предоставлено: ЕКА/Хаббл и НАСА.

Как далеко мы можем зайти с такой моделью? Возможно, вскоре у нас появятся данные для сравнения, но стоит помнить, на что указывают авторы статьи. Отметив, что планеты вокруг «подобных Солнцу» Центавра A и B не могут быть экстраполированы из уже известных планет вокруг красного карлика Проксима Центавра, они продолжают говорить:

Во-вторых, хотя α Центавра A и B являются «подобные» звездам, их металличность примерно на 72% выше солнечной металличности (рис. 3). Как эта разница повлияет на процесс конденсации/испарения и, следовательно, на масштаб дегазации, является предметом текущей работы (Wang et al. 2020b).

Это большое предостережение и полезный указатель на необходимое уточнение, которое должна внести дальнейшая работа над этим вопросом — металличность, очевидно, важна. В документе добавлено:

В-третьих, мы игнорируем любое потенциальное влияние «двойственности» звезд на химический состав окружающей их планетарной массы во время формирования планет, даже несмотря на то, что мы подчеркиваем, что динамически орбиты планет в ГП вокруг любого компаньона стабильный. Наконец, нам еще предстоит исследовать большее пространство параметров, например, по массе и радиусу, но мы только сравнили наш анализ с планетой размером с Землю, что в противном случае повлияло бы на внутреннее моделирование…

Итак, мы находимся на первых этапах моделирования планет с использованием этих методов, которые изучаются и расширяются благодаря сотрудничеству команды в Швейцарском национальном центре компетенций в области исследований PlanetS. Также обратите внимание, что авторы не вводят в свою модель никаких катастрофических воздействий, которые могли бы затронуть как мантию планеты, так и/или ее атмосферу, с драматическими последствиями для результата. Мы знаем из земного опыта поздней тяжелой бомбардировки, что это может быть фактором.

Имея все это в виду, интересно наблюдать, как линии наблюдения и теории сходятся в двойной паре Альфа Центавра. Обнаружение планеты обитаемой зоны вокруг Проксимы Центавра было волнующим. Насколько больше, чтобы выйти за пределы многих невесомых обитаемых планет красных карликов к двум звездам, гораздо более похожим на наше Солнце, каждая из которых может иметь планету в своей обитаемой зоне? Тройная система Альфа Центавра может оказаться золотым дном, показывая нам как красный карлик, так и солнцеподобные планеты в одной системе, которая оказывается ближайшей к нам.

Статья Вана и др. «Модель планеты размером с Землю в обитаемой зоне α Центавра A/B», The Astrophysical Journal Vol. 927, № 2 (10 марта 2022 г.). Аннотация/Полный текст. Также доступен препринт.

Найдена новая планета на орбите Проксимы Центавра

Планета Проксима Центавра b залита бледным светом красного карлика, как показано на иллюстрации художника.

Фотоиллюстрация ESO, M. Kornmesser

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Маленькие планеты иногда издают гигантский гул. В течение нескольких недель нетерпеливые средства массовой информации сообщали о слухах о том, что потенциально пригодная для жизни планета вращается вокруг ближайшей к нашему Солнцу звезды, красного карлика под названием Проксима Центавра.

Теперь, наконец, астрономы готовы открыть этот инопланетный мир.

Наблюдения, сделанные с помощью телескопа в Чили, действительно выявили планету размером с Землю, которая вращается вокруг Проксимы Центавра, которая находится всего в 4,24 световых года от нас. И если условия подходящие, планета находится на достаточно теплой орбите, чтобы жидкая вода могла выжить на ее поверхности.

Освещенный бледно-красным светом мир вращается вокруг самой маленькой звезды в тройной системе, известной как Альфа Центавра, которая сияет в южном созвездии Центавра. (Узнайте, как увидеть Альфу Центавра и другие объекты в южной части неба.)

Система Альфа Центавра, долгое время являвшаяся страной чудес для авторов научной фантастики, часто считается местом первого прыжка человечества в межзвездное пространство, а также потенциальной убежище для будущих цивилизаций, спасающихся от неизбежного разрушения Земли, какой мы ее знаем.

«Пригодная для жизни каменистая планета вокруг Проксимы была бы наиболее естественным местом, куда наша цивилизация могла бы стремиться переселиться после того, как солнце умрет, через пять миллиардов лет», — говорит Ави Лоэб из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и исследовательского центра. советник проекта Breakthrough Starshot.

Еще до сегодняшнего объявления компания Breakthrough Starshot объявила о своем плане отправить крошечный космический корабль в систему Альфа Центавра в конце этого столетия. Но не ждите в ближайшее время открыток с новой планеты: космическому кораблю, летящему с чудовищной скоростью в 20 процентов скорости света, потребуется более 20 лет, чтобы достичь Проксимы Центавра, и еще 4,24 года, чтобы какие-либо данные вернулись. на земле.

Поклонники экзопланет, возможно, помнят, что это не первый случай появления мира в системе Альфа Центавра. В 2012 году астрономы объявили, что потенциальная планета с массой Земли вращается вокруг похожей на Солнце звезды Альфа Центавра B — еще одно открытие, преждевременно раскрытое нетерпеливыми публикациями. Но эта планета исчезла, когда последующие наблюдения не смогли подтвердить ее существование и вместо этого предположили, что зашумленные данные и собственная активность звезды маскировались под планету.

С этим новым наблюдением следующая звездная система снова присоединяется к тысячам далеких звезд, которые, как известно, являются обитателями планет — и похоже, что потребуется довольно опытный космический маг, чтобы заставить этот мир исчезнуть.

Судя по данным, собранным за 54 ночи, сигнатура планеты сильна и проявляется даже тогда, когда данные проверяются на глаз, а не с помощью компьютерного алгоритма.

«Это довольно однозначно, — говорит Грег Лафлин из Йельского университета. «Это не тот случай, когда вам нужно прибегать к черной магии, чтобы вытащить сигнал».

В поисках Проксимы

Известная как Проксима b, планета была открыта группой ученых, работающих над проектом «Бледно-красная точка» — искажением описания Земли Карлом Саганом, которая издалека выглядит как бледно-голубая точка.

С научной точки зрения открытие не является неожиданностью. Последнее десятилетие открытий экзопланет показало, что красные карлики, такие как Проксима, с большой вероятностью могут содержать планеты, и большая часть этих миров должна быть чем-то похожа на этот новый: маленький, каменистый и достаточно теплый, чтобы вода могла течь по его поверхности. .

В то время как предыдущие поиски планет вокруг Проксимы официально оказались безрезультатными, были дразнящие признаки того, что по крайней мере одна планета может быть там, ожидая, когда ее обнаружат при более тщательном поиске.

Когда планета движется по орбите, ее гравитация слегка притягивает звезду, заставляя звезду колебаться. Большие планеты естественным образом производят большие колебания. Меньшие планеты с массой Земли почти незаметно притягивают свои звезды, и для их обнаружения требуются длительные наблюдательные кампании с чрезвычайно чувствительными инструментами.

Наблюдения, проведенные спорадически в период между 2000 и 2014 годами, намекнули на присутствие планеты на 11-дневной орбите вокруг Проксимы, но ее шаткая подпись была недостаточно четкой, чтобы быть чем-то большим, чем дразнить. Преисполненная решимости выяснить, действительно ли планетарная рука была источником колебаний Проксимы, команда Pale Red Dot в начале этого года направила на красный карлик самого острого на Земле наблюдателя за шатающимися звездами, Высокоточного искателя планет с радиальной скоростью (HARPS).

Находясь на площадке Европейской южной обсерватории в Ла-Силья, Чили, HARPS измерял движение звезды ночь за ночью, и ученые с нетерпением ждали, пока поступала одна точка данных за другой. Группа почти сразу же заметила один и тот же 11- дневной сигнал в данных. Примерно через 20 ночей Гиллем Англада-Эскюде начал признавать, что, возможно, у них было обнаружение, а еще через 10 вечеров он начал составлять статью с описанием находки, которая была опубликована 24 августа в журнале 9.0173 Природа .

«Мы старались оставаться как можно более скептичными, потому что собирали данные по одной точке за ночь», — говорит Англада-Эскюде из Лондонского университета королевы Марии. «Мы не хотели заявлять что-то подобное, а затем через пару месяцев отказываться от этого».

Данные показывают, что масса Проксимы b в 1,3 раза больше массы Земли, и ей требуется 11,2 дня, чтобы совершить оборот вокруг своей звезды, поместив ее в область, где слабый свет звезды достаточно теплый, чтобы поддерживать течение поверхностных вод.

Планета или звезда?

Имея в виду исчезающую планету Альфа Центавра B, а также другие громкие открытия планет, которые позже исчезли, команда Бледно-красной точки очень тщательно пыталась подтвердить свою находку. Во-первых, команда вернулась и повторно обработала наблюдения начала этого века. При прогоне через новый, более совершенный конвейер этот дразнящий первоначальный сигнал становился сильнее.

Далее, и это очень важно, команде нужно было исключить саму звезду как источник 11,2-дневного сигнала. Это непросто, учитывая сварливую природу Проксимы Центавра, которая периодически взрывается вспышками, излучающими радиацию в космос.

«Есть несколько диагностических тестов, которые могут продемонстрировать, что то, что вы считаете планетой, на самом деле связано со звездной активностью», — говорит Лорен Вайс из Калифорнийского университета в Беркли. «Авторы сделали все это, и они обнаружили, что гипотеза планеты на данный момент верна».

Одним из тестов, проведенных командой Бледно-красной точки, было простое наблюдение за звездой, полагая, что любая регулярная, вводящая в заблуждение звездная активность должна быть видна с Земли. Но наблюдения с помощью нескольких наземных телескопов не выявили звездной активности, соответствующей 11-дневному периоду.

«Нет ничего похожего на корреляцию», — говорит Дебра Фишер из Йельского университета. Она считает, что планета Проксима — заслуживающий доверия результат, хотя и не совсем железный.

Есть даже признаки того, что у Проксимы b могут быть братья и сестры: одна дополнительная сигнатура в данных может быть работой суперземли на 200-дневной орбите, говорит Англада-Эскюде, но команде нужно будет проделать больше работы, чтобы определить происхождение сигнала.

Когда миры выровняются

Помимо исключения ложных тревог, одним из самых популярных способов проверки планеты является ее поиск с помощью другого метода обнаружения. Ученые уже нацеливают канадский космический телескоп MOST на Проксиму и пытаются увидеть, проходит ли ее планета или пересекает лик своей звезды, если смотреть с Земли.

«Если он проедет, это будет невероятный хоум-ран. Я не думаю, что это лучше, чем транзитная планета размером с Землю в обитаемой зоне, вращающаяся вокруг ближайшей звезды — если только с нее не исходит радиопередача», — говорит Лафлин.

Однако идеальное выравнивание, позволяющее земным астрономам увидеть планету, проходящую через другую звезду, встречается редко: Лафлин оценивает шансы всего в два процента.

Ученые еще не закончили анализ данных MOST для транзитов, но пока данные «не вызывают каких-либо серьезных признаков того, что Proxima b является фальшивкой», — говорит Дэвид Киппинг из Колумбийского университета, возглавляющий поиск MOST.

Тем не менее, дальнейшие наблюдения с помощью HARPS или других чувствительных инструментов, которые появятся в сети в ближайшие несколько лет, помогут подтвердить, является ли сигнал работой планеты или звезды. И ожидание этих измерений в течение нескольких лет может только повысить их достоверность.

Проксима Центавра является частью тройной звездной системы Альфа Центавра, показанной здесь на составном снимке из Оцифрованного обзора неба 2.

Фотография ESO, Давида Де Мартина и Махди Замани

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

«Если это действительно планета, 11-дневный сигнал не должен слишком сильно зависеть от того, когда мы наблюдаем за звездой. Планета всегда должна быть там», — говорит Вайс. «Если кто-то повторит этот эксперимент через несколько лет и не увидит тот же сигнал, это плохой знак».

Надежды на жизнь

Каким бы захватывающим ни было это открытие, пройдет некоторое время, прежде чем астрономы смогут сказать нам, является ли Проксима b подходящим местом для жизни, какой мы ее знаем. На данный момент ученые недостаточно знают о планете, чтобы оценить ее истинную природу, но, исходя из имеющейся информации, вряд ли она является земным близнецом или вообще похожа на Землю.

«Планета находится на теплой орбите, но это не значит, что она пригодна для жизни», — говорит Англада-Эскуде. «Это то, что нам нужно много обсудить».

Начнем с того, что, если не считать возраста, Проксима Центавра совсем не похожа на Солнце. Он составляет около 12 процентов массы Солнца, имеет магнитное поле в 600 раз сильнее и излучает большую часть своего света в относительно холодном инфракрасном диапазоне. Он также излучает примерно такое же количество рентгеновских лучей, как и Солнце, а это означает, что планеты, расположенные достаточно близко, чтобы поддерживать жидкую воду, постоянно находятся в зоне брызг потенциально опасных энергетических частиц.

Затем идут гигантские вспышки, бурные даже по меркам красных карликов. Звезда несколько остыла в своем относительно старом возрасте, но когда-то она с тревожной частотой выбрасывала в космос экстремальное количество УФ-излучения, потенциально нанося враждебный удар любой жизни на поверхности молодой планеты.

Не только это, но и эти звездные истерики и продолжающаяся бомбардировка рентгеновскими лучами могут разрушить или серьезно изменить химический состав любой атмосферы, оставив поверхность относительно незащищенной от смертельной радиации.

«Если атмосфера тоньше, на землю будет попадать больше УФ-излучения», — говорит Лиза Калтенеггер из Корнельского университета. «Наземной жизни придется либо укрываться под землей, под водой, либо полагаться на другой механизм, чтобы защитить себя».

Существует также большая вероятность того, что, находясь всего в семи миллионах километров от своего хозяина, Проксима b всегда держит одно лицо, указывающее на свою звезду, а другое лицо вечно смотрит в космическую ночь.

Все эти различия не доказывают, что жизнь не могла возникнуть на Проксиме b, просто ее история будет кардинально отличаться от истории жизни на Земле.

«Жизнь, если она существует, скорее всего, началась раньше, чем жизнь на Земле», — говорит Калтенеггер. «Но именно поэтому так интересно изучать эти другие миры. Они просто немного другие и могут раскрыть удивительное разнообразие жизни, которое мы даже не можем себе представить».

Следите за новостями Нади Дрейк в Твиттере.

Читать дальше

Эксклюзивный контент для подписчиков

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Узнайте, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Узнайте, как новый марсоход НАСА будет исследовать Марс красная планета

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Посмотрите, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Подробнее

Проксима Центавра (Альфа Центавра C): Факты, Расстояние, Планеты, Созвездие

Проксима Центавра, Альфа Центавра C (α Cen C), красный карлик, расположенный в созвездии Центавра. Это самая тусклая из трех звезд в системе Альфа Центавра, ближайшей к Земле звездной системе. Расположенная на расстоянии всего 4,244 световых года от Земли, Проксима является ближайшей к Солнцу звездой. С видимой величиной 11,13 он невидим невооруженным глазом. В нем находятся три подтвержденные планеты, обозначенные как Проксима Центавра b, c и d. Это ближайшие экзопланеты к Земле. Проксима b вращается в обитаемой зоне звезды и может содержать жизнь.

Тип звезды

Проксима Центавра является компонентом системы Альфа Центавра, в которую также входят более яркие Ригил Кентавр (Альфа Центавра A) и Толиман (Альфа Центавра B). Расположенная более чем в 2 градусах к юго-западу от пары АВ Альфы Центавра, Проксима не появляется в непосредственной близости от яркой пары.

Орбита Проксимы проходит в пределах 4 300 (3 400 – 5 400) астрономических единиц от главной пары и на расстоянии 13 000 (12 900 – 13 300) астрономических единиц. Звезда совершает оборот вокруг Альфы Центавра AB каждые 547 000 лет (543 000–553 600 лет) с эксцентриситетом 0,50. В настоящее время он находится на физическом расстоянии 12,947 ± 260 астрономических единиц, или 0,2 световых года, от Альфы Центавра AB, почти в самой дальней точке своей орбиты.

Орбитальный график Проксимы Центавра, показывающий ее положение относительно Альфы Центавра в течение ближайших тысячелетий (градации в тысячах лет). Большое количество фоновых звезд связано с тем, что Проксима Центавра расположена очень близко к плоскости Млечного Пути. Изображение: П. Кервелла (CNRS/Университет Чили/Парижская обсерватория/LESIA), ESO/Digitized Sky Survey 2, D. De Martin/M. Замани (CC BY 4.0)

Проксима Центавра имеет звездную классификацию M5.5Ve, что указывает на красноватую звезду главной последовательности. Звезда имеет массу всего 0,1221 солнечной массы (восьмая масса Солнца или 129 масс Юпитера) и радиус 0,1542 солнечного радиуса (около седьмой части солнечного радиуса). Угловой диаметр звезды был измерен и составил 1,02 ± 0,08 миллисекунды дуги в 2002 году с помощью оптической интерферометрии на Очень Большом Телескопе (VLTI).

На этой диаграмме слева направо показаны относительные размеры Солнца, α Центавра A, α Центавра B и Проксимы Центавра. Изображение: Wikimedia Commons/RJHall (CC BY-SA 3.0)

При температуре поверхности 3042 К Проксима излучает всего 0,0017 солнечной светимости на всех длинах волн. Более 85% энергии звезды находится в невидимом инфракрасном диапазоне. Визуально Проксима имеет светимость всего 0,0056% от яркости Солнца. Несмотря на их близость, она появится только как звезда пятой величины от Альфы Центавра AB.

Ближайший сосед Солнца — медленно вращающийся объект с прогнозируемой скоростью вращения менее 0,1 км/с. Полный оборот занимает 82,6 ± 0,1 дня. Он немного старше Солнца, его предполагаемый возраст составляет 4,85 миллиарда лет. (Солнцу около 4,6 миллиарда лет.)

Проксима Центавра, ближайшая к Земле звезда, кроме Солнца, по данным 2MASS. Мозаика Atlas Image, полученная в рамках двухмикронного обзора всего неба (2MASS), совместного проекта Массачусетского университета и Центра обработки и анализа инфракрасного излучения/Калифорнийского технологического института, финансируемого Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства и Национальным управлением науки Фундамент.

В отличие от Солнца, которое превратится в красного гиганта через 6,5 миллиардов лет и достигнет конца своей жизни в возрасте около 10 миллиардов лет, Проксима останется на главной последовательности еще четыре триллиона лет из-за своей малой массы и низкое производство энергии. Поскольку ни одна звезда такого возраста никогда не наблюдалась (поскольку Вселенной всего около 13,787 миллиарда лет), будущее Проксимы и других маломассивных красных карликов — самых распространенных звезд во Вселенной — остается неопределенным. Звезды с массой менее 0,25 массы Солнца не эволюционируют в красных гигантов. Астрономы полагают, что, как только они больше не смогут поддерживать ядерный синтез, эти звезды останутся маленькими, и по мере увеличения доли гелия они станут горячее и станут голубыми карликами. Голубые карлики являются чисто гипотетическими, и их будущее существование предсказывается на основе эволюционных моделей. К концу фазы голубого карлика Проксима станет значительно ярче, достигнув 2,5% светимости Солнца. Как только у него закончится водородное топливо, он превратится в белого карлика, пропустив фазу красного гиганта, и постепенно потеряет всю свою тепловую энергию.

Проксима имеет обозначение переменной звезды V645 Центавра. Она классифицируется как вспыхивающая звезда, переменная звезда, яркость которой может внезапно и непредсказуемо увеличиваться на несколько минут из-за магнитной активности в атмосфере звезды. Эти звезды также известны как переменные UV Ceti, по имени самого известного примера — красного карлика UV Ceti (Luyten 726-8). УФ Кита находится на расстоянии 8,73 световых года от Солнца в созвездии Кита. Близкая звезда Волк 359, расположенная на расстоянии 7,86 световых лет в созвездии Льва, также принадлежит к этой группе.

Магнитное поле Проксимы создается за счет конвективного переноса тепла (массового движения плазмы) по всему звездному телу. Магнитная энергия поля высвобождается во вспышках, которые иногда могут достигать размеров звезды и достигать температуры 27 миллионов К, чего достаточно для образования рентгеновских лучей. Вспышки Проксимы ненадолго увеличивают светимость звезды и дают общий выход рентгеновского излучения, аналогичный выходу значительно большего Солнца. Даже спокойное рентгеновское свечение Проксимы похоже на свет Солнца. Было обнаружено, что уровень активности звезды меняется в течение 442-дневного периода.

Проксима Центавра (Альфа Центавра C), изображение: ЕКА/Хаббл и НАСА (CC BY 4.0)

Исследование, опубликованное в 2000 году, в котором использовались гидродинамические модели для оценки скорости потери массы для Альфы Центавра AB и Проксимы Центавра, был найден верхний предел до скорости потери массы Проксимы в 0,2 массы Солнца. Поскольку Проксима имеет радиус 0,16 радиуса Солнца и площадь поверхности примерно в 40 раз меньше, чем у Солнца, даже при том, что величина потери массы невелика, она может быть в восемь раз больше, чем у Солнца.

Исследование, проведенное в 2016 году, показало, что Проксима имеет регулярный цикл звездных пятен, длящийся семь лет от пика к пику. Темные пятна на поверхности звезды вызваны магнитными полями, ограничивающими потоки плазмы и более холодными, чем окружающая область. В отличие от Солнца, у которого в максимуме более 100 солнечных пятен на менее чем 1% поверхности и почти нет пятен в минимуме, у Проксимы пятна больше по сравнению с ее размером, и они покрывают сразу пятую часть ее поверхности. Открытие стало неожиданностью, потому что звезда считается конвективной на всем пути к ядру и не должна была испытывать регулярный цикл активности.

Расстояние

Проксима Центавра была ближайшей известной звездой к Земле около 32 000 лет и останется ближайшей звездой еще 25 000 лет. В этот момент два более ярких компонента в системе Альфа Центавра — Ригил Кентавр и Толиман — будут чередоваться как ближайшая звезда примерно каждые 79,91 года, что соответствует их орбитальному периоду.

Принятое в настоящее время расстояние до Проксимы Центавра (4,244 световых года, или 1,301 парсека, или 268 400 астрономических единиц) основано на параллаксе 768,5004 ± 0,2030 миллисекунд дуги, опубликованном во втором выпуске данных Gaia в 2018 году. положения и движения звезд и других астрономических объектов с 2013 г. и будет продолжать отправлять самые точные данные на сегодняшний день до 2022 г.

На этой диаграмме показано расположение ближайших к Солнцу звездных систем. Год определения расстояния до каждой системы указан после названия системы. Изображение: NASA/Penn State University

В последние десятилетия в разных источниках давались разные значения параллакса Проксимы: Исследовательский консорциум по ближайшим звездам (768,13 ± 1,04 мсек. дуги) в 2014 г., Каталог Hipparcos (772,33 ± 2,42 мсек. дуги) в 1997 г. , HIPPARCOS New Reduction (771,64 ± 2,60 мсек. дуги) в 2007 г. и данные интерферометрической астрометрии с отслеживанием интерференционных полос с использованием датчика точного наведения 3 на космическом телескопе Хаббла (768,77 ± 0,37 мсек. дуги) в 1999.

Проксима Центавра движется к Солнцу с лучевой скоростью -22,204 ± 0,032 км/с. Астрометрические измерения с использованием космического телескопа Хаббла дали собственное движение 3,8531 ± 0,0005 угловых секунд в год.

В последние годы было сделано несколько оценок максимального сближения Проксимы с Солнцем. В 2001 г. J. García-Sánchez et al. объединил данные параллакса и собственного движения Hipparcos с наземными измерениями лучевой скорости, чтобы предсказать траектории звезд, и обнаружил, что Проксима приблизится к Солнцу на расстояние 3,11 световых года при ближайшем приближении примерно через 26 700 лет. После перигелия звезда будет постепенно удаляться.

Расстояние до ближайших звезд во временном диапазоне от 20 000 лет в прошлом до 80 000 лет в будущем. Изображение: Wikimedia Commons/FrancescoA (CC BY-SA 3.0)

В 2010 году В. В. Бобылев использовал более свежие данные Hipparcos и предсказал, что Проксима приблизится к перигелию через 27 400 лет, когда она приблизится к Солнцу на расстояние 2,90 световых года.

В 2014 году C.A.L. Bailer-Jones использовал объединенные данные каталогов Hipparcos и Tycho-2 и обзоры лучевых скоростей для моделирования звездных столкновений и обнаружил, что самое близкое сближение произойдет примерно через 26 710 лет, когда Проксима подойдет на расстояние 3,07 световых года от Солнца. система.

Исследование 1998 года, посвященное изучению параметров галактических орбит ближайших звезд UV Ceti, показало, что Проксима вращается вокруг галактики с эксцентриситетом 0,069 на расстоянии от галактического центра, которое варьируется от 27 000 до 31 000 световых лет.

Система Альфа Центавра

Проксима — самый слабый компонент системы Альфа Центавра, в которую также входят более крупный и массивный Ригил Кентавр (Альфа Центавра A) и Толиман (Альфа Центавра B). Ригил Кентавр, основной компонент, представляет собой похожую на Солнце желтую звезду главной последовательности спектрального класса G2V, а немного меньший и менее массивный Толиман — еще один карлик спектрального класса K1V, синтезирующий водород, который выглядит более оранжевым, чем Ригил Кентавр. Обе звезды обращаются вокруг общего центра масс с периодом 790,91 года. У них эксцентрическая орбита, которая относит их друг от друга на 11,2 астрономических единицы и на расстояние до 35,6 астрономических единиц. Без бинокля они выглядят как одна звезда, но в большинстве случаев могут быть различимы даже в меньшие инструменты.

Две яркие звезды: (слева) Альфа Центавра и (справа) Бета Центавра, обе двойные. Слабая красная звезда в центре красного круга под прямым углом к ​​обеим сторонам и к юго-западу от Альфы — это Проксима Центавра, ярко-красная, меньшего размера, слабее по яркости и удаленный третий элемент в тройной звездной системе с главной тесной парой. образуя Альфу Центавра. Изображение: Wikimedia Commons/Skatebiker (CC BY-SA 3.0)

В 2017 г. Kervella et al. использовал высокоточные измерения абсолютной лучевой скорости HARPS и продемонстрировал, что Проксима и Альфа Центавра связаны гравитацией с высокой степенью достоверности. Хотя подобие собственного движения и параллакса звезд всегда указывало на то, что они связаны, это ранее не было подтверждено астрометрическими данными и данными о лучевых скоростях, которые имели бы достаточную статистическую значимость. Исследование также показало, что орбитальное движение Проксимы могло повлиять на формирование планет вокруг Альфы Центавра AB, или что Проксима b могла сформироваться как далекая околодвойная планета Альфы Центавра и была захвачена Проксимой.

Тройная звездная система, такая как Альфа Центавра, может образоваться, если массивная двойная система с массой от 1,5 до 2 масс Солнца захватит звезду с малой массой, такую ​​как Проксима, до того, как их родное звездное скопление рассеется. Неясно, произошло ли это в системе Альфа Центавра. Если Проксима была связана с двоичной системой AB во время формирования системы, это могло повлиять на протопланетные диски бинарной системы, где формируются планетные системы. Присутствие Проксимы обогатило бы любые похожие на Землю планеты в сухих внутренних регионах летучими элементами, такими как вода. Если бы Проксима была захвачена двойной системой на более позднем этапе, любые планеты, вращающиеся вокруг нее, были бы менее разрушены Альфой Центавра AB.

Планеты

На Проксиме Центавра находятся как минимум три планеты. Это ближайшие экзопланеты к Солнцу. Проксима Центавра b (Alpha Centauri Cb), первая открытая планета, была объявлена ​​в 2016 году. Она вращается в обитаемой зоне Проксимы (0,0423–0,0816 астрономических единиц). Проксима Центавра c (Alpha Centauri Cc), вторая планета, была открыта в 2019 году и подтверждена в 2020 году. Проксима c была первой экзопланетой, изображение которой было получено напрямую.

В 2019 году найден дополнительный сигналгруппой, использующей прибор ESPRESSO (спектрограф Echelle для спектроскопических наблюдений за скалистыми экзопланетами и стабильными объектами) на Очень большом телескопе в Чили. Сигнал имел период 5,15 дней, но это мог быть статистический шум. Если это планета, ее минимальная масса составляет 0,29 ± 0,08 массы Земли.

Открытие Проксимы Центавра d было подтверждено 10 февраля 2022 года. Обладая массой всего 0,26 ± 0,05 массы Земли, это одна из самых легких внесолнечных планет, когда-либо обнаруженных.

Проксима Центавра b

Проксима Центавра b имеет массу не менее 1,173 ± 0,086 массы Земли и вращается вокруг звезды-хозяина на расстоянии 0,05 астрономических единиц (7,5 миллиона километров). Он совершает оборот вокруг звезды каждые 11,218 ± 0,029 дня.

Точная масса планеты неизвестна. Значение 1,173 ± 0,086 массы Земли основано на орбите почти с ребра, но наклонение орбиты планеты еще не измерено. Планета с вероятностью около 90% будет иметь массу менее 2,77 массы Земли, а ее минимальная масса составляет 1,17 массы Земли.

Исследование 2020 года, проведенное Kervella et al. оценил массу Проксимы b в 2,1 массы Земли (1,5–4 массы Земли) на основе анализа параметров орбиты Проксимы c, предполагая копланарность орбит планет. Другое исследование 2020 года, опубликованное Бенедиктом и др. , оценило массу в 3,0 ± 0,3 массы Земли, также предполагая копланарную систему.

Радиус Проксимы b также неизвестен. Если плотность планеты такая же, как у Земли, ее радиус составляет не менее 1,1 радиуса Земли. Однако, если ее плотность ниже или она имеет массу выше минимальной массы, планета может быть больше. Проксима b с вероятностью более 10% имеет ледяной состав с плотной водородно-гелиевой атмосферой.

Планета находится в обитаемой зоне звезды. Его равновесная температура – ​​234 К (-39°С или -38°) – находится в диапазоне, при котором на поверхности планеты могла бы существовать жидкая вода. Она немного холоднее, чем на Земле (255 К, -18° С или -1° F). Тем не менее, вопрос о том, может ли планета приютить жизнь, был предметом споров. Он подвергается давлению звездного ветра в 2000 раз сильнее, чем на Земле. Кроме того, Проксима b, вероятно, приливно привязана к своей родительской звезде, показывая только одну сторону к звезде, так же как одна и та же сторона Луны всегда обращена к Земле. Это означает, что большая часть поверхности планеты, вероятно, все время испытывает либо день, либо ночь, а обитаемые районы, вероятно, существовали бы только в пограничной области (известной как линия терминатора или сумеречная зона) между очень горячими и очень холодными сторонами, где температуры может сделать возможным существование жидкой воды. Если бы у планеты была атмосфера, она могла бы перераспределять энергию со стороны, обращенной к звездам, на дальнюю сторону. Однако, вращаясь вокруг вспыхивающей звезды, атмосфера планеты, возможно, давным-давно лишилась атмосферы. Проксима b наполнена ультрафиолетовым светом и рентгеновскими лучами, которые были бы губительны для жизни на поверхности. Однако под поверхностью могла существовать жизнь.

Проксима b получает только около 3% фотосинтетически активной радиации от своей родительской звезды в видимом спектре, который Земля получает от Солнца (сопоставимо с 3,7%, которые получает Юпитер), что означает, что обычно она не намного ярче сумерек на поверхности планеты. Большая часть радиационного потока от Проксимы находится в инфракрасном спектре. Планета получает только 65% потока от Проксимы, который Земля получает от Солнца. Однако, поскольку Проксима b вращается вокруг своей звезды-хозяина всего на одной двадцатой расстояния от Земли до Солнца, она получает примерно в 400 раз больше рентгеновского излучения, чем Земля.

Впервые о существовании Проксимы b заподозрили в 2013 году, когда Микко Туоми из Хартфордширского университета в Хатфилде, Великобритания, обнаружил сигнал при исследовании архивных данных, полученных с помощью Очень большого телескопа в Чили в период с 2003 по 2009 год.

Планета была открыта международной командой под руководством Гиллема Англада-Эскуде из Лондонского университета королевы Марии. Команда использовала данные, полученные с помощью спектрографа HARPS (High Accuracy Radial Speed ​​Planet Searcher) на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья и UVES (ультрафиолетовый и визуальный спектрограф Echelle) на Очень большом телескопе в обсерватории Параналь в Чили.

Существование Проксимы b было подтверждено 24 августа 2016 года в статье в Nature . Планета была открыта методом лучевых скоростей. Сообщалось, что он имеет минимальную массу около 1,3 массы Земли и большую полуось около 0,05 астрономических единиц, что делает его прямо в центре обитаемой зоны Проксимы. Та же команда обнаружила признаки другой планеты, суперземли, с периодом обращения от 60 до 500 дней.

Было предпринято несколько кампаний по поиску транзита планеты, что позволило бы ученым точно измерить массу и радиус планеты и изучить свойства ее атмосферы. Команда, использующая обзорный телескоп Bright Star на китайской станции Чжуншань в Антарктиде, обнаружила транзитный сигнал 8 сентября 2016 г.

Однако исследование, опубликованное в мае 2019 года, в котором использовались данные, полученные с помощью космического телескопа Спитцер, исключило планетарные транзиты, приписав ранее наблюдаемые транзитные события остаточному коррелированному шуму, возникающему из-за вспышек и моделей активности Проксимы.

Впечатление художника от экзопланеты Проксима Центавра b, показанной как засушливая (но не полностью безводная) каменистая Суперземля. Этот внешний вид является одним из нескольких возможных результатов современных теорий относительно развития этой экзопланеты, в то время как фактический вид и структура планеты в настоящее время никак не известны. Проксима Центавра b — ближайшая экзопланета к Солнцу, а также ближайшая потенциально обитаемая экзопланета. Он вращается вокруг Проксимы Центавра, красного карлика с температурой поверхности 3040 К (таким образом, горячее, чем лампочки, и, следовательно, белее, как показано здесь). Двойная система Альфа Центавра показана на заднем плане. Изображение: ЕСО/М. Корнмессер (CC BY 4.0)

Проксима Центавра c

Проксима Центавра c — суперземля, которая вращается вокруг Проксимы Центавра на расстоянии около 1,489 ± 0,049 астрономических единиц (220 миллионов километров), совершая оборот каждые 1928 ± 20 дней (5,28 года). Он имеет около 7 масс Земли и находится примерно на таком же расстоянии от Проксимы b, как Нептун от Земли.

При орбитальном расстоянии 1,5 а.е. и равновесной температуре всего около 39 К (-234 °C или -390 F) Проксима c, скорее всего, непригодна для жизни.

Proxima c была впервые обнаружена в апреле 2019 года группой под руководством итальянского астрофизика Марио Дамассо из Астрофизической обсерватории Национального института астрофизики (INAF) в Турине, Италия. Команда обнаружила незначительные движения Проксимы Центавра в измерениях лучевой скорости, сделанных спектрографом HARPS, которые указали на другую планету-кандидата.

Существование Проксимы c было подтверждено в 2020 году с использованием данных 25-летней давности, полученных космическим телескопом Хаббла в 1995 году. Фриц Бенедикт, почетный старший научный сотрудник обсерватории Макдональда Техасского университета в Остине, собрал данные Хаббла. используя датчики точного наведения Хаббла (FGS) для своих собственных исследований Проксимы Центавра в 1990-е. В то время он искал планеты с периодом обращения менее 1000 дней. Когда он пересмотрел данные в 2020 году, он обнаружил планету с периодом обращения около 1907 дней.

Изображения Проксимы Центавра c в нескольких точках на ее орбите были впоследствии опубликованы группой под руководством Рафаэля Граттона из INAF. Изображения были получены с помощью прибора СФЕРА на Очень Большом Телескопе. Используя свои собственные астрометрические данные 1990-х годов, исследования лучевой скорости по изображениям планеты Дамассо и Граттона, Бенедикт получил массу около 7 ± 1 массы Земли для Проксимы c.

Граттон и его команда искали оптический аналог Proxima c на изображениях SPHERE и, хотя они не смогли подтвердить обнаружение, они нашли возможного кандидата. Однако объект был слишком ярким, и если это была Проксима с, то она могла иметь заметную систему колец радиусом около 5 радиусов Юпитера. Яркость также может быть связана с пылью, образовавшейся в результате столкновений со спутниками, или это может быть испаряющаяся пыль, увеличивающая светимость планеты.

Проксима Центавра д

Об открытии Проксимы Центавра d было объявлено 10 февраля 2022 года. Планета была обнаружена с помощью спектрографа Echelle для скалистых экзопланет и стабильных спектроскопических наблюдений (ESPRESSO) на Очень Большом Телескопе ESO (VLT). Планета вращается вокруг Проксимы Центавра на расстоянии 0,0289 ± 0,0002 астрономических единиц (4 миллиона километров) с эксцентриситетом 0,04. Чтобы совершить полный оборот по орбите, требуется около 5,122 дня. Имея массу всего 25% массы Земли, это одна из самых легких когда-либо обнаруженных планет.

Существование Проксимы d было подтверждено измерением колебаний ее родительской звезды. Планета настолько мала, что под действием ее гравитации Проксима колеблется только со скоростью около 40 сантиметров в секунду (1,44 км в час).

Проксима d вращается на расстоянии менее одной десятой расстояния Меркурия от Солнца, что ставит его между родительской звездой и обитаемой зоной. Это делает очень маловероятным существование жидкой воды на поверхности планеты.

На этом снимке художника изображен крупный план Проксимы d, кандидата в планеты, недавно обнаруженного на орбите красного карлика Проксимы Центавра, ближайшей звезды к Солнечной системе. Планета считается каменистой и имеет массу примерно в четверть массы Земли. На изображении также видны две другие планеты, вращающиеся вокруг Проксимы Центавра: Проксима b, планета с массой примерно такой же, как у Земли, которая вращается вокруг звезды каждые 11 дней и находится в обитаемой зоне, и кандидат Проксима с, которая находится на более длительная пятилетняя орбита вокруг звезды. Изображение: ESO/L. Кальсада (CC BY 4.0)

Факты

Ночное небо, наблюдаемое с планеты, вращающейся вокруг Проксимы Центавра, не будет существенно отличаться от нашего, за исключением того, что яркая пара AB Альфы Центавра будет казаться близкой двойной – в большинстве случаев легко разрешаемой без бинокля – с комбинированным визуальная величина -6,8. Ригил Кентавр будет иметь видимую звездную величину -6,5, а Толиман — -5,2.

Небо с Альфы Центавра, изображение: Wikimedia Commons/Skatebiker (CC BY-SA 3.0)

Солнце появится как звезда первой величины с видимой величиной 0,47 в созвездии Кассиопеи, недалеко от Сегина и в том же виден как туманность Сердце. Солнце придало бы Кассиопее форму W a /W. Она выглядела бы примерно такой же яркой, как Ахернар, девятая по яркости звезда на небе, видимая с Земли. Сириус казался бы немного тусклее, чем с Земли, с величиной -1,2, и он был бы отделен от Бетельгейзе менее чем на градус. Процион появится в созвездии Близнецов, а не в Малом Псе, как это происходит с Земли.

Проксима Центавра была открыта шотландским астрономом Робертом Т. А. Иннесом в 1915 году. Иннес проводил свои наблюдения в Юнион-обсерватории в Йоханнесбурге, Южная Африка, с помощью 9-дюймового рефрактора и 10-дюймовой астрографической камеры, подаренных ему пионером астрофотографии Джоном. Франклин-Адамс. Он нашел звезду, удаленную более чем на 2 градуса от Альфы Центавра, которая имела такое же собственное движение. Хотя он не смог точно измерить расстояние до нее, он считал, что звезда находится ближе к Солнечной системе, чем Альфа Центавра. Он назвал ее Проксима Центавра.

В 1917 году голландский астроном Джоан Войте вычислил тригонометрический параллакс Проксимы, равный 0,755″ ± 0,028″, и объявил, что и ее параллакс, и собственное движение находятся в близком согласии с параллаксом Альфы Центавра, заключив, что звезды находятся на том же расстоянии. от солнца.

В 1928 году американский астроном Гарольд Ли Олден измерил расстояние до Проксимы от обсерватории Йельского университета в Йоханнесбурге, подтвердив мнение Иннеса о том, что звезда находится ближе к нам, чем Альфа Центавра, два компонента которой в то время считались ближайших к Солнцу звезд. Олден обнаружил, что Проксиму разделяет 2° 10’ 49’’ от центра масс Альфы Центавра AB под позиционным углом 211°38’.1, что дало физическое расстояние в 14 000 астрономических единиц. Он измерил параллакс звезды на уровне 0,783″ ± 0,005″.

Проксима Центавра была обнаружена американским астрономом Харлоу Шепли в 1951 году как вспыхивающая звезда. Шепли изучил старые фотопластинки и обнаружил, что звезда была ярче среднего на 8% из них на отчетливо измеримую величину. В то время это сделало Проксиму самой активной из известных вспыхивающих звезд. Самые яркие зарегистрированные максимумы звезды (пики яркости) указывали на то, что ее яркость изменялась с амплитудой не менее одной звездной величины.

Массивные вспышки Проксимы Центавра наблюдались с помощью обсерватории Эйнштейна (рентгеновского космического телескопа), которая зафиксировала рентгеновскую энергетическую кривую вспышки звезды в 1980 г., а затем с помощью спутников EXOSAT и ROSAT, а также с космическими рентгеновскими обсерваториями XMM-Newton и Chandra.

Первая известная супервспышка от Проксимы была зарегистрирована в марте 2016 года с помощью Evryscope, массива телескопов, которые образуют единый телескоп гигапиксельного масштаба, который непрерывно контролирует все доступное небо. Супервспышка увеличила оптическую яркость звезды в 68 раз, и Проксима на короткое время сияла с величиной 6,8 или ярче, почти достигнув предела видимости невооруженным глазом (величина 6,5). Супервспышка длилась около часа, за ней последовали три более слабые вспышки.

Самая крупная зарегистрированная вспышка была зарегистрирована в апреле 2021 года. Группа исследователей во главе с Мередит А. МакГрегор использовала девять телескопов, в том числе Большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Атакама (ALMA), спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS), Австралийский квадрат Kilometer Array Pathfinder (радиотелескоп ASKAP) и космический телескоп Хаббла для наблюдения Проксимы в общей сложности 40 часов с апреля по июль 2019 года. 1 мая 2019 года они обнаружили супервспышку, которая длилась менее 10 секунд и была видны в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Вспышка заставила звезду стать в 14 000 раз ярче, чем обычно, в ультрафиолетовом диапазоне. В отличие от солнечных вспышек, вспышки на Проксиме производят огромный всплеск ультрафиолетового света и радиоволн, также известный как «миллиметровое излучение».

Такие события представляют большую угрозу для обитаемости Проксимы b и любых других планет, вращающихся вокруг вспыхивающих звезд М-типа. Они делают существование инопланетной жизни маловероятным. Даже если бы у Проксимы b был озоновый слой, который мог бы защитить ее от сильного ультрафиолетового излучения одиночной супервспышки, на восстановление озонового слоя ушли бы годы. Если такие интенсивные вспышки происходят с относительно высокой скоростью, это может полностью предотвратить образование озонового слоя, в результате чего поверхность планеты подвергается воздействию высоких уровней УФ-излучения. Даже если атмосфера планеты переживет звездную активность, любая жизнь на поверхности планеты должна будет пройти сложную адаптацию, чтобы выжить. В период с января 2016 г. по март 2018 г. Evryscope зафиксировал 24 вспышки от звезды с болометрическими энергиями от 10 ^30,6 до 10 ^33,5 эрг, что указывает на то, что в год происходит не менее 5,2 событий с болометрической энергией 5,2 10 ³³ эрг. В исследовании использовалось фотохимическое моделирование, которое продемонстрировало разрушение 90% озона в течение пяти лет в результате супервспышки и регулярной активности звезды.

22 и 23 апреля 2020 года межпланетный космический зонд «Новые горизонты» совместно с наземными телескопами был использован для съемки Проксимы Центавра и Вольфа 359., еще один близкий красный карлик (7,86 световых лет). Космические и наземные изображения, сделанные с точек обзора на расстоянии около 6,9 миллиардов километров друг от друга, были сопоставлены, чтобы продемонстрировать легко наблюдаемый звездный параллакс. Запущенный в 2006 году зонд «Новые горизонты» достиг внешнего края Солнечной системы, когда были сделаны снимки.

Альфа и Проксима Центавра имеют общее собственное движение с шестью другими звездами, двумя двойными системами и тройной звездной системой. Космические скорости звезд находятся в пределах 10 км/с от пекулярной скорости Альфы Центавра. Это указывает на то, что все звезды могли образоваться в одном молекулярном облаке и образовать движущуюся группу.

Близость системы Альфа Центавра к Земле сделала ее целью нескольких межзвездных исследовательских миссий. С существующими двигательными технологиями космическому кораблю потребовались бы тысячи лет, чтобы добраться до системы. Технологии и методы движения, которые позволили бы сократить время полета, еще не разработаны, но в последние десятилетия было запущено несколько проектов, которые сделали Альфу Центавра и Проксиму, в частности, целями для первой программы межзвездных путешествий.

О последнем из них, Breakthrough Starshot, было объявлено 12 апреля 2016 года. Проект, запущенный физиком и предпринимателем Юрием Мильнером, физиком Стивеном Хокингом и интернет-предпринимателем Марком Цукербергом, предполагает разработку флота размером в тысячу сантиметров. космический корабль с солнечным парусом, каждый из которых оснащен четырьмя камерами, который отправится в систему Альфа Центавра. Концепция предполагает запуск корабля-носителя, который доставит эти космические корабли под названием StarChips на высокую околоземную орбиту, откуда они будут разгоняться с помощью лазеров. Метод движения позволит StarChips двигаться со скоростью от 15% до 20% скорости света, сократив время в пути до 20-30 лет. Обратному сообщению потребуется всего 4,22 года, чтобы достичь Земли. По оценкам Breakthrough Initiatives, первый космический аппарат может быть запущен примерно в 2036 году9.0003

26 июля 2017 года они объявили, что 23 июня компания Breakthrough Starshot успешно запустила своих первых предшественников зондов StarChip, названных Sprites. датчики, радиоприемники и солнечные батареи.

После того, как в августе 2016 года было подтверждено существование Проксимы Центавра b, цель проекта стала более конкретной: пролетная миссия к Проксиме b. Кроме того, Breakthrough Initiatives начала сотрудничать с Европейской южной обсерваторией в миссии по поиску планет в обитаемых зонах Альфы Центавра.

Проксима Центавра также является целью SETI (поиск внеземного разума). Один из проектов, направленных на поиск разумной жизни за пределами Солнечной системы, под названием Breakthrough Listen был запущен в 2015 году для активного поиска признаков инопланетных коммуникаций. Компания Breakthrough Listen, базирующаяся в Калифорнийском университете в Беркли, сотрудничает с командой TESS (спутник для исследования транзитных экзопланет) в поисках передовых цивилизаций за пределами Солнечной системы. В рамках сотрудничества тысячи планет, обнаруженных TESS, сканируются на наличие техносигнатур командой Breakthrough Listen. В 2020 году был обнаружен сигнал-кандидат — Breakthrough Listen Candidate 1 (BLT1), который, казалось, исходил от Проксимы, но оказался продуктом наземных помех. Радиосигналы наземных технологий усложняют поиск.

Как ближайшая к Земле звезда, Проксима использовалась или упоминалась в бесчисленных произведениях художественной литературы. Известное использование в литературе включает рассказ Мюррея Лейнстера «Проксима Центавра» (1935), повесть Филипа К. Дика «Переменный человек» (1953) и романы Станислава Лема « Магелланово облако » (1955). Сироты неба Роберта А. Хайнлайна (1963), Три стигмата Палмера Элдрича (1965) Филипа К. Дика, Captive Universe (1969) Гарри Харрисона, романы Стюарта Коули Terran Trade Authority (1978–1980), Yaana (2014) С. Л. Бхираппы и Traitor (2019) Дж. Ф. Р. Коутса.

Звезда также упоминается в фильмах Москва-Кассиопея (1973) режиссера Ричарда Викторова, Горизонт событий (1997) Пола У.С. Андерсона, Проксима (2007) Карлоса Атанеса и в телесериал Вавилон 5 (1993-98), «Воды Марса» (2009) специальный выпуск Doctor Who и Ascension (2014).

Имя

Имя Проксима Центавра (произношение: /ˈprɒksɪmə sɛnˈtɔːraɪ/) означает «ближайшая (звезда) к Центавру». Он был дан звезде шотландским астрономом Робертом Т. А. Иннесом, который открыл ее в 1915 году. Иннес назвал ее Проксима Центавра, и, когда это имя стало широко распространенным, Центавр был изменен на форму родительного падежа Центавра.

Название было официально одобрено Рабочей группой Международного астрономического союза (МАС) по названиям звезд (WGSN) 21 августа 2016 г.

Местоположение

Проксиму Центавра сложно найти, потому что при звездной величине 11,13 она слишком тусклая, чтобы ее можно было увидеть невооруженным глазом. Чтобы его увидеть, требуется 3-дюймовый телескоп или больше. Звезда находится в 2,18 градусах (четыре полных Луны) к юго-западу от двойной пары Альфа Центавра. При склонении –62° 40′ он никогда не поднимается над горизонтом из мест к северу от 27° северной широты. Чили с изображениями звезд Проксима Центавра (внизу справа) и двойной звезды Альфа Центавра AB (внизу слева) с космического телескопа Хаббл НАСА/ЕКА. Проксима Центавра — ближайшая к Солнечной системе звезда, вращающаяся вокруг планеты Проксима b, которая была обнаружена с помощью прибора HARPS на 3,6-метровом телескопе ESO. Изображение: ESO, 24 августа 2016 г. (CC BY 4.0)

Созвездие

Проксима Центавра находится в созвездии Центавра. Центавр — девятое по величине созвездие на небе, его площадь составляет 1060 квадратных градусов. Это также одно из самых ярких созвездий. Он содержит 10 звезд ярче 3,00 величины, в том числе третью и 11-ю самые яркие звезды на небе, Альфа и Бета Центавра.

Карта созвездия Центавра, составленная IAU и журналом Sky&Telescope.0008 Альмагест во 2 веке н.э. Это одно из южных циркумполярных созвездий, видимое круглый год в южном полушарии. Однако из-за его расположения в далеком южном небе большинство его звезд невидимы для наблюдателей в средних северных широтах.

Созвездие является домом для многих известных объектов глубокого космоса. К ним относятся звездообразная галактика Центавр A (6,84 зв. ), эллиптическая галактика NGC 4696, неправильная галактика NGC 5253, спиральные галактики NGC 49.45 и NGC 4622, линзообразная галактика с полярным кольцом NGC 4650A, туманность Бумеранг (ESO 172-7), Голубая планетарная туманность (NGC 3918), рассеянные скопления NGC 3766 и NGC 5460, а также Омега Центавра, самое яркое (величина 3.9), крупнейшее и самое массивное шаровое скопление, известное в нашей галактике.

Лучшее время года для наблюдения за звездами и объектами глубокого космоса Центавра — май, когда это созвездие особенно заметно на вечернем небе. Центавр полностью виден из мест между 25° северной широты и 9° северной широты.0° S.

10 самых ярких звезд Центавра: Альфа Центавра (бледность -0,27), Хадар (бета Центавра, зв. 0,61), Менкент (Тета Центавра, зв. зв. 2,06), Гамма Центавра (бледность 2,17), Эпсилон Центавра (величина 2,30), Эта Центавра (величина 2,35), Дзета Центавра (величина 2,55), Дельта Центавра (величина 2,57), Йота Центавра (величина 2,73) и Лямбда Центавра (величина 3,13).

Проксима Центавра – Альфа Центавра C

1

5550 ^S

5550 .07″

Спектральный класс	M5.5Ve
Variable type	UV Ceti
U-B colour index	1.26
B-V colour index	1.82
V-R colour index	1.68
R-I colour index	2.04
Индекс цвета J-H	0,522
Индекс цвета J-K	0,973
Видимая звездная величина (В) – 9 1,5411 – 9 0552
Apparent magnitude (U)	14.21
Apparent magnitude (B)	12.95
Apparent magnitude (V)	11.13
Apparent magnitude (R)	9.45
Apparent magnitude (I)	7.41
Apparent magnitude (J)	5. 357 ± 0.023
Apparent magnitude (H)	4.835 ± 0.057
Apparent magnitude (K)	4.384 ± 0.033
Absolute magnitude	15.60
Distance	4.244 ± 0.001 light years (1.3012 ± 0.0003 parsecs)
Parallax	768.5004 ± 0.2030 MAS
Радиальная скорость	−22.204 ± 0,032 км/с
Правильное движение	RA: −3781.306 MAS/YR
95591559915591559915599155991559915599155 5111055111,7559915599155991559 51	95191559915599155171717171717171717171717171717171717101,055191551915511 г..766 mas/yr
Mass	0.1221 ± 0.0022 M ☉
Luminosity (bolometric)	0.0017 L ☉
Luminosity (visual, L V )	0.00005 L ☉
Radius	0. 1542 ± 0.0045 R ☉
Temperature	3,042 ± 117 K
Metallicity	0.21 dex
Age	4.85 billion years
Rotational velocity	< 0.1 km/s
Rotation	82.6 ± 0.1 days
Surface gravity	5.20 ± 0.23 cgs
Constellation	Centaurus
Правое восхождение	14 H 29 M 42,9451234609 S
Названия и обозначения	Проксима Центавра, Альфа Центавра C, α Центавра C, V645 Центавра, HIP 70890, GJ 551, LTT 5721, NLTT 37460, PLX 3278.00, LHS-6542 6 CCDM-6500, 6 CCDM-6509 , LFT 1110, IRAS 14260-6227, 2MASS J14294291-6240465, Gaia DR2 5853498713160606720

Tags:AchernarAlpha CentauriAlpha Centauri AAlpha Centauri ABAlpha Centauri BAlpha Centauri CBeta CentauriBetelgeuseCetiHadarHeart NebulaLuyten 726-8ProcyonProxima CentauriProxima Centauri bProxima Centauri cProxima Centauri dRigil KentaurusSeginSiriusTolimanUVV645 CentauriWolf 359

Плохая астрономия | Возможно, была найдена третья планета Проксимы Центавра

Изображение небольшой планеты земной группы, вращающейся вокруг красного карлика, две другие планеты в системе видны вверху справа.

Фото:
ЭСО/л. Calçada

Проксима Центавра находится на расстоянии чуть более четырех световых лет и является ближайшей к Солнцу звездой во всей Вселенной. Мы знаем, что у него есть одна планета, называемая Проксима b, и есть веские доказательства существования второй, называемой Проксима с.

Группа астрономов объявила, что третья планета может существовать и сейчас! Если подтвердится, она будет называться Proxima d и станет одной из самых маленьких экзопланет с наименьшей массой из когда-либо найденных.

Да, это может иметь большое значение.

Проксима, как обычно называют эту звезду, представляет собой красный карлик размером около 1/7 диаметра Солнца — на самом деле ненамного больше Юпитера — и примерно 1/8 его массы. Он очень тусклый, сияет всего 1/20 000 ^-й -й светимости Солнца в видимом свете. Несмотря на то, что это ближайшая звезда к нашей Солнечной системе, вам нужен приличный телескоп, чтобы увидеть ее вообще. Она не была обнаружена до 1915 года.

Она вращается вокруг двойной звезды Альфа Центавра, состоящей из двух звезд, больше похожих на Солнце. Орбита Проксимы огромна, примерно в десятой части светового года от двойной системы, и требуется более полумиллиона лет, чтобы обойти их один раз.

На широкоугольном снимке вокруг ближайшей двойной звезды Альфа Центавра (вверху слева) видна крошечная и тусклая Проксима (внизу справа, обведена), находящаяся на расстоянии более триллиона километров от Альфы.

Фото:
Оцифрованный обзор неба 2, благодарность: Давиде Де Мартин/Махди Замани

В 2016 году на орбите Проксимы была обнаружена первая планета. Он немного больше Земли и обращается вокруг красного карлика каждые 11 дней или около того. Поскольку Проксима настолько тусклая, планета получает от звезды почти столько же энергии, сколько и Земля, несмотря на то, что находится всего в 7 миллионах километров от нее — для сравнения, Земля находится в 150 миллионах километров от Солнца.

Вторая планета может вращаться вокруг Проксимы, о чем было объявлено в 2019 году. Доказательства этого хорошие, но их недостаточно, чтобы назвать это подтвержденным, хотя есть и некоторые независимые доказательства.

При просмотре данных для второй планеты были обнаружены некоторые свидетельства существования третьей, поэтому астрономы последовало больше наблюдений (ссылка на документ). Планета слишком тусклая, чтобы ее можно было увидеть на фоне яркого света звезды, поэтому она не обнаружена напрямую. Вместо этого они используют так называемый метод радиальной или рефлекторной скорости — для удобства оба дают аббревиатуру 9. 0008 Метод РВ . Гравитация звезды заставляет планету вращаться вокруг нее, но у планеты есть гравитация, так что на самом деле они обе вращаются вокруг своего общего центра масс, называемого барицентром , планета делает широкий путь вокруг нее, а звезда намного меньше. один.

На орбите половину времени звезда движется к нам, а другую половину — прочь. Затем мы видим доплеровское смещение, синее и красное смещение соответственно при движении звезды. Мы называем движение к нам или от нас радиальное , и причиной этого является отражение от движения планеты, отсюда и название. Кроме того, чем массивнее планета и чем меньше орбита, тем сильнее движение звезды и тем легче его обнаружить.

Два объекта с разными массами вращаются вокруг друг друга; более массивный образует маленький круг, а меньший — больший. Предоставлено: NASA/Spaceplace

Фото:
НАСА/Космос

Астрономы наблюдали Проксиму с помощью Очень Большого Телескопа с помощью камеры под названием ESPRESSO — спектрографа Echelle для скалистых экзопланет и стабильных спектроскопических наблюдений — очень причудливого и точного спектрографа, инструмента, который разбивает свет от звезды на тысячи чрезвычайно узких отдельных цветов для поиска доплеровского сдвига. Поскольку детали в спектре звезды смещаются вперед и назад, можно найти скорость звезды.

В данном случае это движение очень мало, и его очень трудно измерить. Тем не менее, они обнаружили сигнал, указывающий на периодическое движение, которое повторяется каждые 5,12 дня. Величина движения невероятно мала: всего 39 сантиметров в секунду . Это медленнее, чем средняя скорость ходьбы! Но если правильно, то это орбитальная скорость звезды, движущейся вокруг барицентра. Это означает, что планета имеет массу около ¼ земной — примерно в два раза больше массы Марса — и имеет период (это «год») 5,12 земных дня. Пока обнаружено лишь несколько меньших планет, вращающихся вокруг других звезд. Масса L98-59b составляет всего 40% массы Земли, а Kepler-37b лишь немного больше Луны! Эти рекорды, несомненно, будут побиты со временем.

Орбита Проксимы d должна быть довольно круговой, а это значит, что она должна находиться на расстоянии чуть более 4 миллионов километров от звезды. Это близко к , меньше одной десятой расстояния Меркурия от Солнца. Но Проксима настолько тусклая, что планета не была бы такой горячей, как наш самый внутренний мир, хотя и колебалась бы вблизи точки кипения воды. Учитывая обычное сочетание материалов, из которых состоят малые планеты — камень и металлы — вероятно, их диаметр составляет около 80% от диаметра Земли.

Заметьте, это все если планета существует . Астрономы использовали два разных способа анализа наблюдений, и я должен сказать, что они выглядят довольно хорошо — планета b хорошо видна в их данных — но Проксима — странная звезда. Она очень изменчива, испускает вспышки и, вероятно, имеет множество звездных пятен (например, солнечных пятен на другой звезде). Это может сделать измерение его скорости действительно очень сложным. Команда явно тщательно проанализировала данные, и сигнал хороший, но астрономы очень осторожны. Мы хотим увидеть некоторые независимые данные, прежде чем объявим, что эта планета реальна.

Изображение красного карлика в двойной системе во время вспышки. Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА/S. Виссингер

Фото:
Центр космических полетов имени Годдарда НАСА / S. Виссингер

Они обнаружили, что существует 2%-ная вероятность того, что планета может пройти звезду, пройдя прямо перед ней. Получается мини-затмение, и свет, который мы видим от звезды, тускнеет. Ничего подобного пока не наблюдалось, несмотря на годы наблюдений, поэтому маловероятно, что планета действительно проходит. Очень жаль; это не только подтвердило бы планету, но и дало бы нам ее размер.

Отмечу, что если экзопланета Проксима b была подтверждена и принята в официальную базу данных НАСА об инопланетных мирах, то Проксима с — нет. Это заставляет меня задаться вопросом, что произойдет, если этот новый будет подтвержден первым. Тогда это будет Proxima c, а той, которая еще не совсем подтверждена, придется подождать и стать Proxima d.

Запутанно. Но затем открытие на переднем крае того, что мы можем сделать, обычно запутанно. Это не как в кино, когда какая-нибудь симпатичная особа в белом лабораторном халате откидывается назад, глядя в окуляр, и бормочет: «Я должен рассказать остальным!» Открытия больше похожи на легкие покачивания на графике с большим количеством шума и неопределенностей, и приходится ждать более или более точных наблюдений, прежде чем кто-то завопит: «Эврика!» ^*

Терпение — одно из самых важных качеств, необходимых ученому. И чувство иронии: мы обнаружили подтвержденные планеты вокруг звезд в десятках, сотнях и даже тысячах световых лет от нас. Но прямо по соседству?

Терпение.

^* Примечание: так тоже никто не кричит.

Это дело фанатов

Присоединяйтесь к SYFY Insider, чтобы получить доступ к эксклюзивным видео и интервью, последним новостям, лотереям и многому другому!

Зарегистрируйтесь бесплатно

Все, что мы знаем о планетах Альфа Центавра/Проксима Центавра

Во Вселенной существуют миллионы звездных систем, похожих на нашу собственную Солнечную систему. Из всех них Альфа Центавра является нашим ближайшим соседом. Он расположен на расстоянии 4,37 световых года от нас, и это очень интересно, потому что в то время как в нашей Солнечной системе есть только одно Солнце, у Альфы Центавра их 3!

Эти три звезды называются Альфа Центавра A , Альфа Центавра B и гораздо меньший красный карлик под названием Проксима Центавра .

Когда мы представляем себе такую ​​систему, возникает много вопросов. Есть ли у Альфы Центавра планеты, подобные нашей Солнечной системе? они обитаемы? насколько они велики и как они вращаются вокруг множества звезд?

Вот что нам известно на данный момент.

Есть ли у Проксимы Центавра планеты?

Да! Было подтверждено, что по крайней мере две планеты существуют в Альфе Центавра, а другие три сильных кандидата в настоящее время близки к подтверждению, но все еще продолжаются исследования.

Эти две планеты называются Проксима Центавра b и Проксима Центавра c, поскольку обе они вращаются вокруг звезды Проксима Центавра .

Еще один сильный кандидат под названием Проксима Центавра D был обнаружен в 2022 году. Самое интересное в Проксиме D то, что она расположена в зоне Златовласки своей звезды-хозяина. Проксима D будет иметь около 25% массы Земли и ближе к Проксиме Центавра, чем Меркурий к Солнцу.

3 звезды Альфы Центавра теоретически могут поддерживать планетные системы, поэтому в будущем возможно открытие большего количества планет.

Поиск экзопланет (планет в других звездных системах, отличных от нашей) по-прежнему остается очень трудным и сложным процессом. Есть несколько способов найти их, но по большей части они требуют, чтобы планета имела определенный размер, определенную орбиту или значительную массу. В настоящее время обнаружено всего 4777 экзопланет. Это кажется хорошим числом, пока вы не сравните его с более чем 84 миллионами каталогизированных звезд и тем фактом, что теоретически существуют миллиарды этих экзопланет.

Открытие этих планет произошло совсем недавно. Первый кандидат был обнаружен только в 2012 году, но позже был отброшен как ошибка в данных. Так было до 2016 года, когда Проксима Центавра b была обнаружена как первая планета Альфы Центавра, а Проксима Центавра c была обнаружена только в 2020 году.

Трудно предсказать состав планет, находящихся так далеко, но это Вероятно, Proxima Centauri C может быть газовой планетой, подобной Нептуну.

Что касается Proxima Centauri B , то это каменистая планета, которая могла бы стать отличным кандидатом на роль земноподобной планеты, за исключением того, что она подвержена давлению звездного ветра, в 2000 раз превышающему земное, что делает маловероятным ее существование. может иметь любую атмосферу, что снижает вероятность того, что она может поддерживать жидкую воду.

Информационный бюллетень о планетах Проксимы Центавра

Ниже приведена таблица со всем, что нам известно о подтвержденных и неподтвержденных планетах в нашей соседней звездной системе. Под таблицей есть пояснение к единицам измерения, используемым в таблице 9.0003

0551 7

Name	Status	Star	Orbital period	Distance to star	Mass	Radius
Proxima Centauri b	confirmed	Proxima Centauri	11.2	0.05	1,6	1,3
Проксима Центавра C	подтверждено	Проксима Центавра	1928	1,48
–
Proxima Centauri D	unconfirmed	Proxima Centauri	–	–	0.26	–
Alpha Centauri Ab	unconfirmed	Alpha Centauri A	360	1.1	20-50	3
Alpha Centauri Bc	unconfirmed	Alpha Centauri B	12. 4	–	–	0,92

Период обращения: Дано в земных днях. Это количество наших дней, которое требуется планете, чтобы совершить один полный оборот вокруг своей звезды.

Расстояние до звезды: Измеряется в а.е. или астрономических единицах. 1 а.е. — это среднее расстояние от Земли до Солнца, поэтому расстояние в 1,1 а.е. для Альфы Центавра Ab означает, что планета находится почти на том же расстоянии от своей звезды, что и мы от своей. Из-за этого продолжительность его года также очень похожа на нашу в 360 дней. Круто, не правда ли?

Масса: Дано в массах Земли. Масса одной Земли = 5,97 x 10 ²⁴ кг

Радиус: Дано в радиусах Земли. Один земной радиус = 6371 км. Это означает, что планета с радиусом в 2 радиуса Земли будет в два раза больше нашей планеты. Для сравнения, радиус Юпитера составляет примерно 11,2 радиуса Земли.

Пригодны ли планеты Альфа Центавра для жизни?

Художественная концепция того, как Проксима Центавра B, одна из планет Альфы Центавра

Мы пока не знаем, может ли какая-либо планета Альфы Центавра быть пригодной для жизни людей или земной жизни. Однако планета Проксима Центавра B находится в обитаемой зоне своей звезды, и есть вероятность, что еще одна из Альфа Центавра B также может находиться в обитаемой зоне.

Пригодная для жизни зона (также известная как зона Златовласки) звезды — это область вокруг нее, где поверхность планеты могла бы поддерживать жидкую воду, если бы у этой планеты была атмосфера.

В Солнечной системе, например, только Земля находится в обитаемой зоне Солнца.

Тот факт, что планета находится в обитаемой зоне, не означает, что она автоматически станет пригодной для жизни или может поддерживать жизнь, но значительно повышает шансы.

Обитаемые зоны для каждой из звезд Альфы Центавра следующие:

• Альфа Центавра A: между 1,2 и 2,1 а.е.
• Альфа Центавра B: между 0,7 и 1,2 а.е. 0,054 AU

Если сопоставить эти границы с таблицей в предыдущем разделе, можно увидеть, что Проксима Центавра B попадает в общую зону обитаемой зоны.