Планета Proxima b: ближайшая и, возможно, живая. Proxima b планета
планета несбывшихся надежд? — Rei Red
У нас плохие новости для тех, кто уже распланировал свой трип к самой ближайшей к Земле экзопланете. Согласно новому исследованию аэрокосмического агентства NASA, планеты, находящиеся в обитаемых зонах звезд класса «красный карлик» — включая привлекшую внимание всех планету Проксима b, – могут утрачивать слишком много кислорода. Это, в свою очередь, может поставить крест на возможности поддержки на поверхности планеты воды в жидкой форме и, как следствие, жизни.
Обычно ученые пытаются определить, находится ли планета в обитаемой зоне своей звезды, путем анализа объема тепла и света, которые она получает от своего светила. Однако в новом исследовании учитываются и такие факторы, как «звездные выбросы» (звездные шторма, например), а также уровень потери атмосферного кислорода в рамках таких явлений. Ученые говорят, что благодаря этому можно построить более реалистичную картину того, что может происходить с землеподобными планетами внутри обитаемых зон, и вообще подобрать оптимальную дистанцию между планетой и звездой в каждом конкретном случае, при которой «все будут жить дружно».
Команда ученых разработала специальную модель, чтобы исследовать, как высокозаряженные рентгеновские и ультрафиолетовые лучи, которые красные карлики время от времени «выплевывают», заставляют кислород, находящийся в атмосфере планеты, расположенной в обитаемой зоне, выбрасываться в космос. Эта «атмосферная эрозия» может оказаться очень плохой новостью для тех, кто интересуется Проксимой b – экзопланетой, расположенной рядом с красным карликом в системе звезды Проксимы Центавра, находящейся в менее пяти световых годах от нас. Результаты исследований специалистов из NASA были опубликованы несколько дней назад в журнале The Astrophysical Journal Letters.
«Чем сильнее там может быть рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, тем больше электронов генерируется и тем сильнее становится эффект выброса ионов», — объясняет Алекс Глосер, астрофизик научно-исследовательского центра Годдарда и соавтор научной работы.
«Мощность этого эффекта напрямую зависит от того объема энергии, который выбрасывается звездой. Из этого следует, что он играет очень важную роль в определении того, насколько та или иная планета подходит для обитания жизни».
Исследователи подсчитали уровень атмосферной потери кислорода с учетом информации о возрасте красного карлика и планеты, которая может возле него находиться. Например, та же орбита планеты Проксима b в 20 раз меньше орбиты нашей Земли вокруг Солнца. На основе этой информации о близости к звезде Проксима Центавра ученые вычислили, что планета очень часто подвергается всеразрушающим солнечным штормам, атакующим ее атмосферу примерно каждые 2 часа. Учитывая размер Проксимы b и ее состав, ученые подсчитали, что запас ее кислорода полностью закончится примерно через 10 миллионов лет.
Если короче, Проксима b – не самое подходящее место для жизни. Как, впрочем, и другие планеты, оборачивающиеся вокруг красных карликов. А это, на минуточку, – самые распространенные звезды в нашей галактике. Приблизительные подсчеты говорят, что около 20-30 ближайших к Солнечной системе звезд являются именно красными карликами.
Вполне возможно, что результаты данного исследования в очередной раз намекают нам о нашей исключительности, а также о том, насколько нам повезло.
«Да, полученные в рамках данного исследования данные обладают пессимистичным оттенком в отношении планет, оборачивающихся вокруг молодых красных карликов, однако они также дают нам лучшее представление о том, какие звезды и планеты лучше всего рассматривать на предмет их возможной обитаемости», — говорит Владимир Айрапетян, специалист по солнечной активности из NASA и ведущий автор исследования.
«Теперь мы знаем, чего следует ожидать от звезд, если хотим найти жизнепригодные планеты. Кроме того, это исследование показывает, насколько нам повезло с Солнцем, которое оказалось одним из идеальнейших кандидатов среди светил, способных поддерживать жизнь, в нашем случае на Земле».
Для тех же, кто все еще верит (*поднимает руку*), надежда все же остается. В конце концов исследование основано на моделировании. В течение ближайших лет мы сможем получить первые «реальные» данные о планете Проксима b и ее атмосфере, когда к звездам поднимется, например, тот же космический телескоп имени Джеймса Уэбба. И вообще, возможно, однажды, когда межзвездный корабль Стивена Хокинга и российского миллиардера Юрия Мильнера доберется до Проксимы b, мы узнаем, что она является весьма неплохой курортной планетой. Остается лишь скрестить пальцы.
Источник
redbod.ru
Планета Proxima b: ближайшая и, возможно, живая
Обработка многолетних наблюдений Европейской южной обсерватории в Чили позволила ученым заявить о громком открытии: в системе ближайшей к нам звезды Проксимы Центавра есть планета. Она близка по массе к Земле, а главное, находится в так называемой зоне обитаемости своей звезды. Это значит, что на ней теоретически может быть жидкая вода, а значит, и жизнь. Но уникальность находки – именно в ее близости.
25 августа вышел очередной номер ведущего мирового научного журнала Nature. У него черная, космическая обложка. Сверху изображена неяркая звезда, похожая на далекое солнце, а из нижней части листа вырастает бурая планета, на которой угадываются очертания материков и океанов. Так редакторы журнала анонсировали главное, по их мнению, исследование из этого выпуска – в нем рассказывается об открытии новой планеты. Она находится в системе ближайшей к нам звезды – Проксима Центавра и на ней гипотетически может быть жизнь (с препринтом статьи можно ознакомиться здесь).
«Все это вместе и делает это открытие такой громкой новостью, – говорит астрофизик, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Сергей Попов. – Если это была бы точно такая же планета, но не у Проксимы Центавра, а у какого-нибудь красного карлика в полтора раза дальше, это не было бы большой новостью, таких планет много. Если бы была планета у Проксимы, но планета была бы похожа на наш Юпитер, то это тоже, пожалуй, не было бы такой большой новостью. А тут вот по чуть-чуть собралось».
На одной стороне Proxima b всегда жарко, а на другой – холодно, вплоть до абсолютного нуля
Открытая планета, которая пока что следуя стандартной номенклатуре получила название Proxima b, имеет массу в 1,27 раза больше массы Земли, она находится в 20 раз ближе к своей звезде, чем мы к Солнцу, да и светило у нее намного более скромное: звезда Проксима Центавра относится к классу красных карликов, ее масса составляет чуть больше одной десятой в сравнении с солнечной.
Год на этой планете очень короток, всего 11,2 земных дня, а вот смены дня и ночи на Proxima b и вовсе нет: она все время повернута к звезде одной и той же стороной из-за так называемого приличного захвата, подобным образом Луна обращается вокруг Земли. Это значит, что на одной стороне Proxima b всегда жарко, а на другой – холодно, вплоть до абсолютного нуля. Возможно, на планете дуют чудовищные ветры – если, конечно, на ней есть атмосфера.
Модель распределения температуры на поверхности Proxima b
Собственно говоря, наличие атмосферы, а также воды в жидком состоянии – самые интригующие вопросы о Proxima b, потому что это два ключевых (хотя и не необходимых) фактора для возможности существования жизни. Открытие новой планеты наделало столько шума в первую очередь потому, что она находится в зоне обитаемости – условной области звездной системы, в которой физические условия теоретически позволяют существовать воде в жидкой фазе. Это совсем не значит, что, если объект находится в зоне обитаемости, там обязательно найдется жидкая вода, а уж тем более – жизнь. Впрочем, из этого не следует, что вода и жизнь не появятся там в будущем. Несколько миллиардов лет назад Земля выглядела совсем иначе, в частности, на ней, вероятно, совсем не было воды, хотя наша планета и находилась в зоне обитаемости. Ученые считают, что воду принесли астероиды, сталкивавшиеся с Землей на протяжении ее долгой истории. А затем появилась и жизнь.
«Мы можем открыть планету – абсолютную копию Земли, но только на 4 миллиарда лет моложе, – объясняет Попов. – Копия Земли в зоне обитаемости звезды, идеально похожей на Солнце, но жизни там нет, потому что и у нас ее 4 миллиарда лет назад не было. Зона обитаемости – это условие, как ни странно, и не необходимое, и недостаточное для того, чтобы была жизнь».
Марс потерял плотную атмосферу. Может быть, на нем была жизнь, а сейчас уже больше нет, все сдохло
Мы не знаем точно, но почти уверены, что бывает и наоборот: наличие воды и биосферы могут быть у планеты не в настоящем или будущем, а в прошлом. «Стандартная точка зрения состоит в том, что климат на Марсе был другим в прошлом, и Марс потерял плотную атмосферу. Может быть, на нем была жизнь, а сейчас уже больше нет, все сдохло», – говорит Попов. Причины для исчезновения жизни могут быть разными, например, постепенное затухание магнитного поля, защищающего планету от жесткого излучения. Попов объясняет, что именно это могло случиться с Красной планетой: «Марсу как раз не хватает магнитного поля. Было бы оно посильнее, может быть, там до сих пор бы яблони цвели».
Существование жизни может быть лишь эпизодом в эволюции планеты, минутой в условных сутках ее жизненного цикла. И нет никакой гарантии, что планета у соседней звезды переживает сейчас ту же минуту, что и мы. И все же, попадание Proxima b в обитаемую зону – серьезная заявка. Уже сейчас готово несколько исследований, в которых на основе теоретических моделей обсуждается возможность существования жидкой воды, атмосферы и жизни на только что открытой планете. Пока что настрой у исследователей скорее пессимистичный: поверхность Proxima b подвергается чрезвычайно сильным вспышкам рентгеновского излучения (в 400 раз более мощным, чем земная), магнитное поле Проксимы Центавра чрезвычайно велико, кроме того, ничего хорошего для возможной проксимианской жизни не обещает уже упомянутый приливный захват.
«Вероятность наличия там жизни невелика, – считает Сергей Попов. – Но на самом деле мы, конечно, не можем знать наверняка. Знаете, труднее всего предсказывать погоду: мы можем большой адронный коллайдер построить, гравитационные волны обнаружить, а предугадать, какая будет погода через две недели, не можем. Поэтому все, что касается поведения атмосферы, климата, это все очень сложные задачи, их довольно трудно решать. Во всех таких статьях всегда есть слова «возможно», «вероятно», потому что дать четкий, однозначный ответ нельзя. Но существенно, что многие исследования на протяжении последних 10 лет показывают, что все-таки, несмотря на недружелюбие красных карликов, можно так или иначе находить лазейки для того, чтобы жизнь появлялась».
В этих океанах тоже может быть жизнь – и никакая зона обитаемости для этого не нужна
Кстати, биосферу совсем не обязательно искать в зонах обитаемости других звезд. Более того, не нужно ограничиваться только планетами и только их поверхностью. Ближайшие к Земле кандидаты на существование жизни – спутник Сатурна Энцелад и спутник Юпитера Европа. Оба покрыты толстыми панцирями льда, под которыми могут скрываться океаны, подогреваемые вулканической активностью спутников. В этих океанах тоже может быть жизнь – и никакая зона обитаемости для этого не нужна. Но наверняка выяснить это можно, только побывав на месте. Такая миссия к Европе Jupiter Icy Moon Explorer, предполагающая посадку на поверхность и расплавление льда, назначена к запуску на 2022 год.
* * *
Астрономы начали открывать экзопланеты (планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы) около 30 лет назад. На сегодняшний день достоверно обнаружено порядка 2000 экзопланет, а еще более 20 тысяч объектов считаются надежными кандидатами в экзопланеты. Все открытые планеты находятся в нашей Галактике, Млечном пути, более того – в относительно небольшой окрестности Солнца. Разумеется, это лишь малая часть из того, что есть во Вселенной. «Массивные звезды живут недолго, и там планеты не успевают появляться. Но если мы берем звезды вроде Солнца и легче, то наличие планет возле них – норма. Скорее, будет аномалией обнаружить одиночную звезду без планет», – говорит Попов.
Доля футболистов среди населения Земли невелика, но быть футболистом, в принципе, нормально, ничего необычного
Большая часть обнаруженных экзопланет – газовые гиганты вроде Юпитера, но и землеподобных планет найдено уже немало, а найдется еще больше. Зона обитаемости в среднем занимает всего несколько процентов пространства планетарной системы, но таких систем очень много. «Например, доля футболистов среди населения Земли невелика, но быть футболистом, в принципе, нормально, ничего необычного», – приводит сравнение Сергей Попов. Из обнаруженных на сегодня экзопланет в зону обитаемости своих звезд попадают несколько десятков, и Proxima b – лишь еще одна из них, хотя и самая близкая.
«Сейчас очень важно набирать список хороших кандидатов на существование жизни, – говорит Попов. – Через пару лет будет запущен новый телескоп Джеймса Уэба, в начале 20-х заработают большие наземные телескопы, которым в принципе будет по силам изучать атмосферы таких маленьких планет типа Земли. И конечно же, лучше, чтобы они были к нам как можно ближе. В этом смысле планета Proxima b – это хорошая штука».
Модель телескопа Джеймса Уэба Открытие Proxima b – не сенсация, а в некоторым смысле ожидаемое открытие, которое, впрочем, еще на шаг приближает нас к обнаружению внеземной жизни. Пока что имеющиеся в распоряжении человечества методы исследования экзопланет дают нам не очень много информации о них и тем более не позволяют наверняка сделать вывод о наличии биосферы. Например, Proxima b была открыта с помощью метода лучевых скоростей, который позволяет определить массу планеты, но ничего не говорит о ее радиусе. Но инструмент совершенствуются: Сергей Попов уверяет, что через 10-15 лет мы сможем находить в атмосфере экзопланет комплекс биомаркеров, почти однозначно свидетельствующий о присутствии жизни, – это кислород, озон, вода, метан и углекислый газ.
А пока что нам остается строить предположения, теоретические модели и развивать технику, в том числе, кто знает, и аппараты для будущих миссий к другим звездным системам. До Проксимы Центавра можно добраться всего-то за 4,22 года. Если, конечно, лететь со скоростью света.
ru.krymr.com
Европейские астрономы рассказали об открытии ближайшей к Солнцу планеты земного типа Проксима b
ВСЕ ФОТО 
Европейские астрономы рассказали об открытии ближайшей к Солнцу планеты земного типа Проксима b eso.org Планета Проксима b в 1,3 раза тяжелее Земли. Хотя она находится на расстоянии около семи с половиной миллионов километров (0,05 астрономических единиц), она расположена в так называемой зоне обитаемости звезды - на орбите, где может быть вода в жидкой фазе eso.org Звездная система Альфа Центавра - ближайшее к нам семейство звезд, состоящее из двух светил Альфа Центавра A и Альфа Центавра B, похожих на Солнце, и красного карлика Проксима Центавра. В отличие от первых двух Проксиму Центравра нельзя увидеть невооруженным глазом eso.org Группа астрономов из Европейской южной обсерватории (ESO) обнаружила ближайшую к Земле экзопланету земного типа. Планета Проксима b вращается вокруг ближайшей к Солнцу звезды - красного карлика Проксимы Центавра, совершая оборот за 11,2 дня. Статья о находке опубликована в журнале Nature за 25 августа, препринт ее доступен на сайте ESO.
Планета Проксима b в 1,3 раза тяжелее Земли. Несмотря на то, что объект находится на расстоянии около семи с половиной миллионов километров (0,05 астрономических единиц), он расположен в так называемой зоне обитаемости звезды - на орбите, где может быть вода в жидкой фазе.
Как пишет Universe Today, астрономы объявили о находке в начале месяца, 12 августа статья появилась в журнале Der Spiegel. 22 августа была проанонсирована пресс-конференция, а в среду, 24 августа, ученые рассказали об открытии в штабе обсерватории, базирующейся в немецком Гархинге.
"С точки зрения статистики, вероятность ошибки в данном случае крайне мала - один шанс из 10 миллионов или даже больше. Конечно, учитывая случай с "открытием" планеты у Альфы Центавра B, мы приложили максимум усилий для проверки того, возможно ли ложное срабатывание в данном случае. Вероятность этого есть всегда, однако крайне сомнительно, что это так в данном случае", - заявил глава группы астрономов Гильем Англада-Эскуде из Университета королевы Марии в Лондоне (Великобритания), отвечая на вопрос РИА "Новости".
Ученые не рассказывали об открытии планеты более полугода
Звездная система Альфа Центавра - ближайшее к нам семейство звезд, состоящее из двух светил Альфа Центавра A и Альфа Центавра B, похожих на Солнце, и красного карлика Проксима Центавра. В отличие от первых двух, Проксиму Центравра нельзя увидеть невооруженным глазом.
Проксима является ближайшей к Солнцу звездой. Она находится на расстоянии около 4,24 световых года от Земли, примерно на 0,2 световых года ближе, чем звезды A и B.
В 2012 году у звезды Альфа Центавра В была обнаружена землеподобная планета по небольшим "качаниям" в спектре светила, которые вызывались гравитационными взаимодействиями между экзопланетой и звездой. В октябре 2015 года британские астрономы заявили, что на самом деле этой планеты не существует и что сигнал о ее существовании был порожден особенностями в работе прибора HARPS, при помощи которого ее открыли.
По этой причине Англада-Эскуде и его коллеги не спешили с заявлениями об открытии планеты у Проксимы Центавра, часто порождающей схожие "призраки" планет в данных наблюдений за ее спектром и яркостью. О своей находке ученые заявили только после полугода непрерывных наблюдений за "качаниями" спектра Проксимы Центавра и изучения архивных данных за последние 16 лет. Планета была обнаружена методом лучевых скоростей (метод Доплера). Массивная планета при вращении увлекает за собой звезду, что изменяет скорость ее движения в пространстве. Чтобы заметить колебания, использовались сверхточные спектрометры HARPS и UVES.
Первым признаком того, что у Проксимы Центавра может быть экзопланета, стал анализ архивных данных UVES и HARPS, собранных до 2016 года. Астрономы заметили периодичность смещений спектра, соответствовавшую амплитуде колебаний скорости объекта около пяти километров в час. Сигнал указывал на экзопланету с периодом обращения 11,2 суток, однако обладал низкой статистической значимостью, пишет интернет-издание N+1.
С 19 января по 31 марта 2016 года астрономы почти каждую ночь проводили измерения, чтобы собрать большую статистику данных. Проанализировав вместе данные старых и новых наблюдений, ученые получили достоверный сигнал от экзопланеты. Вероятность того, что сигнал является случайной флуктуацией шума, - один случай на 70 миллионов.
Астрономы исключили вероятность того, что периодичность сигнала вызвана самой Проксимой - для этого за ее "поведением" следили с помощью независимого телескопа ASh3. Так астрономам удалось заметить колебания яркости, связанные со вспышками на звезде.
В изучении Проксимы b помогут еще не запущенные в космос телескопы "Джеймс Уэбб" и TESS
Ученые не исключают возможности того, что она может обладать густой атмосферой и значительными запасами воды, что делает ее самым близким кандидатом на роль полноценного "двойника" Земли. У подобной идеи, как признают планетологи, есть несколько возможных препятствий.
Планета вращается вокруг этой звезды по очень тесной орбите - она в 20 раз ближе к светилу, чем Земля к Солнцу, и совершает один оборот всего за 12 неполных дней. Рентгеновские вспышки в 400 раз мощнее, чем у Земли, сильное магнитное поле звезды и приливный захват, приводящий к тому, что планета повернута к светилу одним боком, так что в результате она может оказаться еще более непригодной для жизни, чем Венера.
Как сообщили ученые на пресс-конференции, нет причин исключать возможность существования на Proxima b атмосферы. Определить же ее наличие напрямую с имеющимся набором данных невозможно. Ответы на все дискуссионные вопросы могут быть получены только после запуска в космос более мощных телескопов - "Джеймс Уэбб" и TESS - или отправки зонда к этой планете.
Космический телескоп имени Джеймса Уэбба - орбитальная инфракрасная обсерватория, которая, предположительно, заменит космический телескоп "Хаббл". Его планируется запустить с помощью ракеты "Ариан-5" в октябре 2018 года, а первые научные исследования начнутся в апреле 2019 года.
TESS - телескоп, разрабатываемый Массачусетским технологическим институтом в рамках Малых исследовательских программ NASA. Он будет проводить в течение двух лет обзор всего неба с целью изучения и обнаружения ранее не известных транзитных экзопланет около ярких звезд. С его помощью ожидается обнаружить от 1000 до 10 000 транзитных экзопланет.
Ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга (ГАИШ МГУ) Сергей Попов сказал N+1, что Proxima b должна стать важной целью для следующего поколения телескопов: "С существующими сегодня инструментами мы, скорее всего, не сможем сделать следующий важный шаг - "рассмотреть" атмосферу этой экзопланеты. По всей видимости, для этого понадобятся обсерватории вроде E-ELT, строительство которой началось в 2015 году в Чили. Она должна заработать примерно в 2022 году. Возможно, какие-то сведения о химическом составе экзопланеты даст уже следующий космический телескоп, который начнет наблюдения в 2018 году".
www.newsru.com
Проксима Центавра b — WiKi
Проксима Центавра b (также известна как Проксима b) — экзопланета, вращающаяся вокруг красного карлика Проксима Центавра, ближайшей к Солнцу звезды. Также возможно обозначение Альфа Центавра C b, так как Проксима Центавра является третьей (наименьшей) компонентой в системе Альфа Центавра. Расположена на расстоянии примерно 4,22 светового года (1,3 парсека, 40 трлн км) от Земли в созвездии Центавра. Является ближайшей известной экзопланетой[1] и одновременно ближайшей экзопланетой, находящейся в зоне обитаемости.
| Проксима Центавра b | |
| ЭкзопланетаСписки экзопланет | |
| Фантазия художника о предполагаемом ландшафте Проксимы Центавра b | |
| Проксима Центавра | |
| Центавр | |
| 14ч 29м 42.94853с | |
| −62° 40′ 46.1631″ | |
| 11,05 | |
| 4,243±0.002 св. года(1,30091±0.00015 пк) | |
| M5,5 Ve | |
| 0,123 (± 0,006) M☉ | |
| 0,141 (± 0,007) R☉ | |
| 3042 (± 117) K | |
| 0,21 | |
| 4,85 млрд. лет | |
| 0,05 а. е. | |
| 0,35 | |
| 11,186 д. | |
| 1,27+0,19−0,17 M⊕ | |
| ≥1,1 ± 0,3 R⊕ | |
| 0.65 ⊕ | |
| 234 (-39,15 °С) K | |
| 2016 | |
| Европейская южная обсерватория | |
| Метод Доплера | |
| Подтвержден | |
| Информация в Викиданных | |
Об открытии было объявлено в начале августа 2016 года сотрудниками Европейской южной обсерватории. Планета была обнаружена методом радиальных скоростей, при котором периодическое смещение доплеровского спектра звезды позволяет определить наличие объекта на её орбите.
Первое указание на наличие планеты было получено группой под руководством Микко Туоми в 2013 году, во время разбора архивных данных о движении Проксимы Центавра, полученных с помощью двух спектрографов HARPS и UVES[2][3]. Публикация, предполагавшая существование четырёх планет c периодами обращения в 11, 31, 320 и 2000 суток тогда не прошла рецензирование. Чтобы подтвердить возможность обнаружения новой экзопланеты, в январе 2016 года Европейская южная обсерватория запустила кампанию, получившую название «Бледно-красная точка». Первое сообщение об открытии появилось в журнале Der Spiegel 12 августа 2016 года[4]. 24 августа 2016 года существование Проксимы Центавра b было подтверждено группой астрономов под руководством сотрудника Лондонского университета королевы Марии Гиллема Англада-Эскуде[5].
Родительская звезда
Планета вращается вокруг Проксимы Центавра, красного карлика М-типа. Звезда имеет массу 0,12 M☉ и радиус 0,14 R☉. Возраст звезды 4,85 млрд лет, температура поверхности — 3042 K. Несмотря на то, что это ближайшая к Солнцу звезда, невооружённым глазом она с Земли не видна из-за своей малой светимости (0,0015 L☉), видимая звёздная величина — 11,13m[6].
Орбита
Планета вращается на расстоянии около 7,3 млн километров (0,05 а. е.) от Проксимы Центавра с периодом около 11,2 земных суток. Несмотря на такое близкое расстояние, ввиду слабой светимости звезды планета получает как раз такое количество тепла, чтобы вода на её поверхности могла существовать в виде жидкости и не замерзать в вечные льды[7].
Масса и радиус
Минимальная масса этой экзопланеты равна 1,27 M⊕. Если допустить, что у планеты каменистый состав и плотность, равная плотности Земли (5,51 г/см³), то её минимальный радиус будет равен 1,1 радиуса Земли[8].
Температура
Проксима Центавра b получает от своей родительской звезды примерно 65 % того света, который Земля получает от Солнца. Планета имеет равновесную температуру[en] 234 K (-39,15 °С)[9].
Неизвестно, является ли планета пригодной для жизни. Было заявлено, что орбита находится в пределах обитаемой зоны Проксимы Центавра — в области, где при надлежащих условиях и свойствах атмосферы жидкая вода может существовать на поверхности планеты. Её наличие не противоречит известным климатическим моделям и различным вариантам состава атмосферы — от полного покрытия поверхности при парциальном давлении CO2 ≳ 1 бар, до небольшого скопления ледников на полярных шапках при давлении CO2 ∼0.5 бар[10].
Согласно оценке, Проксима Центавра b в настоящее время получает в 60 раз больше высокоэнергетического излучения, чем Земля и ренгеновское излучение в 400-404 раза больше, чем Земля, это при том, если у этой экзопланеты нет магнитного поля, а общее количество полученного излучения с момента образования превышает в 7-16 раз количество излучения, полученного Землёй[11]. Такие показатели допускают возможность существования биосферы, использующей биологическую флуоресценцию как защитный механизм от вспышек ультрафиолетового излучения Проксимы Центавра. Данное явление, известное у некоторых видов коралловых полипов, теоретически может наблюдаться как временная биосигнатура на экзопланетах, обращающихся вокруг звёзд с активным УФ-излучением[12].
Астрономы зарегистрировали мощную вспышку на родительской звезде в марте 2017 года. Её яркость увеличилась на протяжении 10 секунд в 1000 раз. Этой вспышке предшествовала более слабая вспышка на Проксиме Центавра, длившаяся менее 2 минут[13]. Проксима b должна была получить огромную дозу радиации, поэтому, если на планете существовала биосфера, это было для неё катастрофическим событием. Как отметила одна из исследователей, Мередит МакГрегор (Meredith MacGregor), подобные многочисленные вспышки могли лишить планету атмосферы или океана и сделать её поверхность абсолютно безжизненной[14].
ru-wiki.org
Невозможно быть ближе
Международная группа астрономов заявила об открытии экзопланеты Proxima b у ближайшей к Солнцу звезды — Проксимы Центавра. Планета совершает полный оборот вокруг красного карлика за 11,2 дня и находится в обитаемой зоне звезды. Минимальная масса Proxima b составляет 1,27 массы Земли, радиус небесного тела установить не удалось. О находке ученые рассказали на пресс-конференции в штабе Южной европейской обсерватории (Гархинг, Германия), исследование будет опубликовано в журнале Nature (препринт).
Для поиска экзопланеты астрономы использовали метод анализа лучевых скоростей. При вращении массивная планета увлекает за собой звезду, что изменяет скорость ее движения в пространстве. К примеру, когда планета оказывается ближе к Земле, она ускоряет звезду относительно астрономов, а когда дальше — замедляет. Это сказывается на спектре ее света благодаря эффекту Доплера. Простейшей аналогией будет изменение звука мотоцикла при приближении и удалении от наблюдателя. Для того чтобы заметить небольшие колебания спектральных характеристик, ученые использовали сверхточные спектрометры HARPS и UVES, установленные на телескопах Южной европейской обсерватории.
Первым признаком того, что у Проксимы Центавра может быть экзопланета, стал анализ архивных данных UVES и HARPS, собранных до 2016 года. Астрономы заметили периодичность смещений спектра, соответствовавшую амплитуде колебаний скорости объекта около пяти километров в час. Сигнал указывал на экзопланету с периодом обращения 11,2 суток, однако обладал низкой статистической значимостью.
Анализ периодичности колебаний радиальной скорости звезды. a — до наблюдений 2016 года, b — наблюдения проекта Pale Red Dot, c — объединенные данные
ESO
С 19 января по 31 марта 2016 года астрономы почти каждую ночь проводили измерения, чтобы собрать большую статистику данных. Проанализировав вместе данные старых и новых наблюдений, ученые получили достоверный сигнал от экзопланеты. Вероятность того, что сигнал является случайной флуктуацией шума, — один случай на 70 миллионов.
Колебания лучевой скорости Проксимы Центавра за время наблюдений
ESO/G. Anglada-Escudé
Астрономы исключили вероятность того, что периодичность сигнала вызвана самой Проксимой — для этого за ее «поведением» следили с помощью независимого телескопа ASh3. Так астрономам удалось заметить колебания яркости, связанные со вспышками на звезде. Стоит отметить, что собственный период вращения красного карлика составляет 83 дня.
На основе данных о периоде обращения и массе Проксимы Центавра астрономы определили минимальную массу экзопланеты, а также расстояние между ней и звездой. Оказалось, что Proxima b (такое название используют авторы открытия) по меньшей мере в 1,27 раза массивнее Земли и находится в 20 раз ближе к центральному светилу системы. Статистика исследования экзопланет позволяет предположить, что небесное тело относится к земному типу планет.
Обложка нового выпуска Nature
Nature Publishing Group / ESO
По оценкам исследователей, планета находится в обитаемой зоне звезды — области, где тепла достаточно для существования жидкой воды. Для Проксимы эта область соответствует планетам с периодами обращения от 4 до 15 дней. Если у Proxima b нет атмосферы, то ее равновесная температура оценивается в –40 градусов по Цельсию; для Земли та же оценка дает порядка –20 градусов.
Сама возможность обитаемости планет, располагающихся так близко к звездам, довольно дискуссионна. Против нее играют такие факторы, как рентгеновские вспышки в 400 раз мощнее, чем у Земли (из-за близости к звезде), сильное магнитное поле звезды и приливный захват, приводящий к тому, что планета повернута к Проксиме только одной стороной. Как сообщили ученые на пресс-конференции, нет причин исключать возможность существования на Proxima b атмосферы. Определить же ее наличие напрямую с имеющимся набором данных невозможно.
Еще одним фактором, влияющим на возможность существования атмосферы, является происхождение планеты. Астрономы отмечают, что Proxima b вряд ли могла возникнуть из протопланетного диска так близко к звезде — для этого масса планеты слишком велика. Если Proxima b, будучи почти сформированной, мигрировала из областей за «снеговой линией» протопланетного диска, — то есть оттуда, где могут существовать водные льдинки, — то, скорее всего, в ней есть много летучих веществ, способных подпитывать атмосферу. Если же она образовалась из мигрировавшей «гальки», то следует ожидать, что экзопланета будет довольно сухой.
Астрономы не исключают, что у Проксимы Центавра есть еще одна или несколько планет. На это указывают дополнительные пики в анализе периодичности доплеровского сигнала. Они статистически значимы, но этого еще недостаточно для доказательства существования планеты — требуется дополнительный анализ и сбор статистики.
Проксима Центавра — одна из трех звезд системы Альфа Центавра. Она обладает массой в 8,3 раза меньше, чем у Солнца, а ее температура составляет 2800 кельвинов — в два раза меньше, чем у нашего светила. Красный карлик располагается в 4,23 светового года от Земли и является самой близкой к нам звездой. Измерения его лучевой скорости показывают, что он движется к нашей системе со скоростью 21,7 километра в секунду. Две другие звезды тройной системы — A и B Альфы Центавра — располагаются на 15 тысяч астрономических единиц дальше от Солнца. Вместе они сливаются в третью по яркости звезду для наблюдателя ночного неба.
Соотношения между Солнечной системой и Проксимой Центавра
ESO
Радиальная скорость — не единственный способ поиска экзопланет. Так, для исследований Проксимы использовался метод микролинзирования. Он основан на следующем явлении: когда свет проходит вблизи массивного тела, он отклоняется от исходной траектории, что можно заметить с помощью телескопа. Как отметили авторы работы на пресс-конференции, данные о результатах этих поисков все еще не опубликованы, а сами наблюдения начались в феврале 2016 года.
Кроме того, есть и более известный метод — транзитный. Когда планета проходит перед диском звезды, она на некоторое время ослабляет поток идущего от звезды света. С помощью этого метода «Кеплер» открыл свыше тысячи экзопланет. Поисками транзитов на Проксиме занимается сейчас сразу несколько групп астрономов. Транзитный метод позволяет получить много дополнительных данных, в частности о размерах планеты.
12 апреля 2016 года о своих планах отправить беспилотную миссию к системе Альфы Центавра заявили известный физик Стивен Хокинг и российский миллиардер Юрий Мильнер. Проект получил название Breakthrough Starshot и предполагает использовать несколько тысяч миниатюрных наноспутников, разгоняемых парусами на давлении солнечного света. Представители проекта также выступили на конференции, отметив, что новое открытие воодушевило ученых, работающих над проектом. Отметим, что ранее в адрес Starshot звучала резкая критика.
Новость об обнаружении экзопланеты нашему изданию прокомментировал Александр Родин, директор Физтех-школы аэрокосмических технологий, руководитель лаборатории прикладной инфракрасной спектрокопии МФТИ. «Открытая планета относится к тому же классу, что и Земля, более того, находится у самой ближайшей к нам звезды. Всего лишь 25 лет назад мы вообще не знали, что есть планеты вне нашей Солнечной системы. А последнее открытие как раз говорит о том, что планеты рядом с другими звездами — достаточно распространенное явление во Вселенной. Тем более что Проксима Центавра — это так называемый красный карлик, а это один из самых распространенных типов звезд в галактике. Значит, и подобных планет в ней должно быть очень много».
По словам Сергея Попова, ведущего научного сотрудника ГАИШ МГУ, самое интересное в новом открытии то, что Proxima b должна стать важной целью для следующего поколения телескопов. «Proxima b будет очень интересной мишенью для следующего космического телескопа (телескопа Джеймса Уэбба), который должен отправиться на орбиту в ближайшие два-три года. И, конечно, ее будут исследовать с помощью крупных наземных телескопов следующего поколения. С существующими сегодня инструментами мы, скорее всего, не сможем сделать следующий важный шаг — «рассмотреть» атмосферу этой экзопланеты. По всей видимости, для этого понадобятся обсерватории вроде E-ELT (строительство обсерватории началось в прошлом году в Чили — прим. редакции). Она должна заработать примерно в 2022 году. Возможно, какие-то сведения о химическом составе экзопланеты даст уже следующий космический телескоп, который начнет наблюдения в 2018 году».
Что касается возможности существования жизни на планете, то пока о ней можно говорить с осторожностью: «Обычно считается, что красные карлики — не самые подходящие звезды для жизни. Это связано с их большой активностью. Чтобы планета попадала в зону обитаемости, она должна быть близка к звезде, и там частые и мощные вспышки (чаще и мощнее, чем на Солнце) могут быть губительны для жизни. Авторы упоминают все эти сложности, но ссылаются в первую очередь на исследования, показавшие, что и у красных карликов можно надеяться обнаружить обитаемые планеты. Так что надежда остается, хотя шансы и невелики» — резюмирует Сергей Попов.
Владимир Королёв
nplus1.ru
Проксима b – планета по соседству
http://polit.ru/article/2016/08/25/ps_proxima-b/
После нескольких лет изучения Проксимы Центавра астрономы наконец-то нашли доказательство, что у этой звезды имеется планета, причем весьма похожая на Землю: размером лишь немного больше. К тому же орбита планеты располагается в обитаемой зоне звезды, то есть на ее поверхности может существовать вода в жидком виде.
Современную публику уже не удивляют сообщения об открытии экзопланет. Благодаря появлению эффективных методов обнаружения и таких аппаратов, как космический телескоп «Кеплер», счет зафиксированным эзкопланетам идет на тысячи. Интерес вызывают открытия экзопланет земного типа и экзопланет в звездных системах, расположенных недалеко от Солнечной системы. Нынешняя новость, о которой сообщила Европейская Южная Обсерватория, удовлетворяет сразу обоим условиям. Новая землеподобная планета настолько близка к Земле, что ближе уже некуда.
Найденная планета получила название Проксима b. Она вращается вокруг Проксимы Центавра – красного карлика, одного из трех компонентов Альфы Центавра. Расстояние до Земли от Проксимы Центавра составляет 4,25 светового года, не существует звезд, которые располагались бы еще ближе. Прошлый рекорд для планет, на которых возможно появление жизни, был равен 11,7 светового года. Он принадлежал планете Wolf 1061c в созвездии Змееносца.
Об открытии впервые сообщили журналисты немецкого еженедельника «Шпигель» в начале августа, ссылаясь на анонимный источник. Астрономы не торопились подтверждать это известие. Однако в начале этой недели Европейская Южная Обсерватория анонсировала, а 24 августа провела пресс-конференцию, на которой ученые рассказали подробности о Проксиме b. Также итоги их работы отражены в статье, опубликованной в журнале Nature.
Наблюдения за Проксимой Центавра ученые вели при помощи High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) установленного в обсерватории Ла-Силья в Чили на 3,6-метровом телескопе прибора. В 2012 году с его помощью обнаружили планету, которая вращается вокруг другого компонента тройной звезды – Альфы Центавра B, правда, сейчас существование этой планеты поставлено под сомнения.
Для обнаружения экзопланет HARPS использует спектрометрическое измерение радиальной скорости звезд («метод Доплера»). Он позволяет фиксировать признаки движения звезды. Поскольку, если у звезды имеется планета или несколько планет, они вращаются вокруг общего центра массы, то движения звезды позволяют вычислить невидимую нам планету. Обычно, чтобы этот эффект был заметен, требуется наличие у звезды нескольких планет или одной, но очень крупной планеты (например, так называемый «Супер-Юпитер»). Если же речь идет о планетах земного типа, то их влияние на положение звезды окажется незначительным. Общий центр массы системы звезда – планета в этом случае, скорее всего, окажется внутри звезды, поэтому она станет совершать лишь небольшие колебания. Но близость Проксимы Центавра к Земле позволила отследить и их.
Ученые наблюдали признаки планеты Проксима b в течение 60 ночей подряд начиная с января 2016 года. По их расчетам, масса этой планеты всего в 1,3 раза больше массы Земли, а вокруг своей звезды она обращается с периодом 11,2 дней. Проксима b расположена очень близко к звезде, на расстоянии, составляющем всего 5 % расстояния от Земли до Солнца. Но есть шанс, что поверхность этой планеты все-таки не выглядит как раскаленная пустыня. Дело в том, что Проксима Центавра – не слишком яркая звезда. По расчетам Проксима b получает лишь 65 % той энергии, которую получает Земля от Солнца. Так что на ее поверхности действительно может существовать жидкая вода. «Существует обоснованное подозрение, что эта планета может быть в состоянии стать вместилищем жизни», – говорит один из авторов открытия Гиллем Англада-Эскюде (Guillem Anglada-Escudé) из Университета королевы Марии в Лондоне.
Но все равно вряд ли на Проксиме b условия особо благоприятны для жизни. Сила гравитации скорее всего ориентировала ее так, что одно полушарие всегда смотрит на Проксиму Центавра, а второе – в противоположном направлении, подобно тому, как развернута Луна по отношению к Земле. В результате этого на одной половине планеты постоянный день, а на другой ночь, а разница температур между ними огромна. Пока приблизительные расчеты показывают, что средняя температура на Проксиме b должна быть равна –40°C, если же на ней имеется атмосфера, то этот показатель будет выше. Для сравнения на Земле, лишенной атмосферы и океанов, средняя температура поверхности равнялась бы от –20°C до –30°C.
Благодаря своей близости к Проксиме Центавра, планета получает в 100 раз больше излучения высокой энергии (в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазоне), чем Земля. Это фактор тоже не благоприятствует наличию жизни. Осложняет ситуацию и то, что Прксима Центавра – вспыхивающая переменная звезда, и во время вспышек ее светимость может возрастать в несколько раз. Защитой от частиц высоких энергий может послужить магнитное поле, но мы не знаем, есть ли оно у планеты Проксима b.
Помимо дискуссий о возможности наличия на Проксиме b воды и жизни, которые кажутся все-таки несколько преждевременными, с новой планетой связаны и другие загадки. Например, само образование каменистой планеты на таком небольшом расстоянии от звезды кажется маловероятным. По предположению, высказанному Гиллемом Англада-Эскюде, Проксима b могла сформироваться в другом месте, дальше от звезды, а затем по неясным пока причинам переместиться на более близкую орбиту. Если это так, то наличие на планете воды становится более вероятным.
Теперь астрономы стали пытаться зафиксировать проходы Проксимы b на фоне звездного диска Проксимы Центавра. Наблюдение таких проходов позволит им точнее определить размеры и массу планеты, а значит и рассчитать ее плотность, проверив гипотезу о том, что это каменистая, а не газовая планета. Звездный свет, проходящий через атмосферу Проксимы b, позволит ученым узнать, какие газы входят в ее состав. Но шансы наблюдать такие проходы в условиях Проксимы Центавра невелики. Поэтому основную надежду возлагают на космические телескопы «Джеймс Уэбб» и TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), которые еще только планируют запустить.
alexnilogov.livejournal.com
Проксима b – обожженная планета — Xren.su
Проксима b – планета из системы Альфа Центравра, вращающаяся вокруг звезды Проксима Цетраврва. Когда ее обнаружили в 2016 году, все были очень вдохновлены: землеподобная планета, на оптимальном расстоянии от звезды, и по меркам вселенной довольно близко от нас – всего лишь в 4,24 световых годах! Очень хотелось верить, что на ней есть жизнь.
Но недавнее открытие стерло эти надежды в пух и прах. Оказывается, в марте 2017 года на Проксиме Центравре произошла мощнейшая вспышка. Так что даже если на Проксиме b и была какая-то жизнь, то она, несомненно, прекратила свое существование.
Вспышка была обнаружена и проанализирована группой американских ученых из Института Карнеги (Carnegie Institution), Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA) и Университета Колорадо (University of Colorado). Они проанализировали данные, полученные сетью радиотелескопов ALMA (Атакамская большая антенная решетка миллиметрового диапазона).
Оказалось, что вспышка на Проксиме Центравре произошла 24 мая 2017 года. Она длилась всего 10 секунд, но была в 10 раз мощнее самой яркой вспышки нашего Солнца! Яркость звезды Проксима Центавра в этот день возросла в 1000 раз, обрушив на Проксима b мощный выброс радиации. Так колебания яркости Проксимы Центарвы выглядели в тот день:
Эта вспышка окончательно разрушила надежды на то, что на Проксиме b будет обнаружена жизнь. Хотя шансы на то, что планета окажется обитаемой и без того были очень не высоки, ведь Проксима Центавра относится к типу красных карликов, которые склонны к таким событиям. Так что если жизнь и могла зародиться на спутнике такой «нервной» звезды, то только в недрах земли.
Но исследования этой планеты не прекратятся. В данный момент разрабатываются новые телескопы, которые помогут нам детально рассмотреть эту обожженную планету.
xren.su
