Новые Земли

В последнее время в средствах массовой информации все чаще появляются сообщения об открытии новых планет за пределами Солнечной системы. Вот и в августе 2016 года общественное мнение взволновала новость об обнаружении такой планеты у звезды Проксима Центавра, по космическим меркам, расположенной довольно близко к нашей Солнечной системе, «всего-навсего» в 4,2 светового года.

Световой год - это расстояние, которое свет, распространяющийся со скоростью 300 тысяч километров в секунду, преодолевает за год. А самые передовые технологии с использованием жидкостного топлива позволяют космическим аппаратам развить скорость всего лишь 200 тысяч километров - не в секунду, а в час. При такой скорости, даже если бы удалось разместить в космическом корабле достаточное количество топлива, путь до Проксимы Центавра занял бы более 20 тысяч лет.

Поэтому возникают вопросы: что нам может дать новая планета? Планета, до которой нам пока никак не добраться? Есть ли на той планете жизнь? И если есть, может ли она быть разумной?

Конечно, эти вопросы продиктованы естественным желанием найти «братьев по разуму», или, по меньшей мере, убедиться в том, что мы не одиноки во Вселенной и что жизнь, хотя бы в примитивных ее формах, существует и за пределами Земли.

Давайте попробуем разобраться, насколько обоснованны эти ожидания и есть ли возможность в ближайшее время получить ответы.

Планеты, обнаруженные у других звезд, то есть не относящиеся к Солнечной системе, ученые называют экзопланетами. Большинство известных экзопланет (а их к настоящему моменту обнаружено уже более 3,5 тысячи) являются газовыми гигантами типа Юпитера.

Если жизнь - это «способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой» (по определению Фридриха Энгельса), то ничего такого на газовых планетах нет и быть не может. Водородно-гелиевая атмосфера, отсутствие твердой поверхности, огромные температуры и давление в нижних слоях, невероятной силы ураганы и смерчи делают невозможным существование любой белковой структуры.

Конечно, если вообразить себе летучие, не нуждающиеся в «почве под ногами» создания на основе, скажем, метана и аммиака, то для них такая планета - просто рай. Но, к сожалению, такие создания существуют лишь в фантастических романах.

В гораздо меньшем количестве (из-за значительных трудностей обнаружения) известны экзопланеты так называемого земного типа - по составу сходные с Землей, Венерой, Марсом и имеющие массу не более семи земных.

Среди таких объектов до последнего времени наибольшие надежды ученые возлагали на Глизе 667 С с из тройной звездной системы в созвездии Скорпиона, удаленную от Земли на 22,7 светового года. Экзопланета Глизе получает от своего солнца достаточно света и тепла, ее масса примерно в 3,8 раза больше массы Земли, а предполагаемое наличие содержащей кислород и углеродный газ атмосферы делает возможным существование примитивных форм жизни. Для нас, землян, там, конечно, было бы тяжеловато: человек весом 70 килограммов на Глизе 667 С с весил бы все 270...

Разумеется, лучше всего для нас было бы, если бы пригодные для жизни планеты нашлись в ближайшем к нам звездном скоплении - созвездии Центавра (или Кентавра).

В 2012 году эти надежды начали сбываться. Такая экзопланета была обнаружена у звезды альфа Центавра. Масса планеты по примерным оценкам почти равна земной. Но, к сожалению, оказалось, что там слишком жарко - выше 1500 градусов (К). Это выше, чем температура плавления большинства земных металлов. Жить на такой планете могли бы лишь существа из железа, титана или вольфрама.

Однако ученые не отказались от изучения других звезд Центавра. И правильно сделали. Всего четыре года спустя у неприметной красной звездочки Проксима была обнаружена экзопланета, которая, по предварительным наблюдениям, в наибольшей степени похожа на Землю.

По данным, опубликованным издательством Nature, планета Проксима b немного больше нашей Земли. Ее масса составляет 1,3 массы Земли. Она расположена гораздо ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, и делает полный оборот вокруг Проксимы всего за 11,2 дня. Казалось бы, из-за близости к своему светилу на ее поверхности также должно быть очень жарко. Но звезда Проксима - красный карлик, она намного холоднее нашего Солнца. Поэтому на планете Проксима b вполне могут быть и вода в жидком состоянии, и кислородно-азотная атмосфера с водяным паром. Температура поверхности в этом случае будет вполне комфортной, около 30 °С.

Ложкой дегтя в бочке меда может оказаться наличие неблагоприятных для жизни факторов, таких как космическое излучение. Нашу Землю от смертоносной солнечной и космической радиации охраняют радиационные пояса, порожденные ее магнитным полем. А вот есть ли магнитное поле у Проксимы b - весьма важный вопрос.

Наблюдательный читатель заметил, конечно же, что вопросов по части обнаружения и изучения экзопланет гораздо больше, чем ответов на них. Ни про одну открытую экзопланету нельзя сказать практически ничего без использования слов «возможно», «приблизительно» и «вероятно».

Это связано с тем, что экзопланеты, даже самые близкие к нам, находятся все же за пределами оптических средств наблюдения. Звезды мы можем непосредственно наблюдать в оптический телескоп. Планеты же - только косвенно, когда они проходят перед звездой, и от этого изменяется ее светимость. Поэтому для обнаружения экзопланет используются и другие способы.

Самым распространенным из них является метод Допплера. Если у звезды есть планета, то, обращаясь вокруг нее, она как бы «раскачивает» звезду, что приводит к допплеровскому смещению ее наблюдаемого спектра.

«Поймать» экзопланету можно и с помощью изучения гравитационных полей. Если между объектом (звездой или звездным скоплением) и Землей располагается другая звезда, то она играет роль гравитационной линзы. Звезда-линза фокусирует своим гравитационным полем свет объекта. И если у звезды-линзы есть планеты, то кривая ее блеска изменяется весьма характерным образом.

Тем не менее, идея постройки некоего супертелескопа, который позволил бы увидеть дальние планеты не только как всплески на графиках, а воочию, с материками и морями, а возможно, и следами разумной жизни, остается актуальной.

Его начали строить два года назад высоко в горах на севере Чили. Проект так и называется - Европейский чрезвычайно большой телескоп (European Extremely Large Telescope, E-ELT).

И это действительно будет самый большой оптический телескоп в мире, с диаметром зеркала 39,3 метра (что в пять раз больше самых крупных ныне существующих) и общими размерами, превышающими футбольный стадион. Руководители программы E-ELT полны оптимизма. Они надеются с помощью своего большого детища, по словам директора по науке Роба Ивисона, «впервые получить изображения планет, которые обращаются вокруг других звезд, и узнать, есть ли на них признаки жизни...».

Скорее всего, одним из первых объектов, на которые нацелится E-ELT, будет именно Проксима b из созвездия Центавра. Нам остается лишь подождать.

Ольга СТРОГОВА