Введение
С каждым годом человечество все больше интересуется возможностью существования жизни за пределами нашей планеты. Недавние исследования и художественные произведения, такие как фильм Project Hail Mary, поднимают важные вопросы о том, куда именно стоит направить наши усилия в поисках внеземной жизни. В этом контексте новая работа астрономов помогает определить, какие экзопланеты могут стать ключом к пониманию жизни в других звездных системах.
Поиск экзопланет: методы и открытия
Астрономы используют несколько методов для обнаружения экзопланет. Основным из них является метод транзитов, при котором наблюдается, как звезда тускнеет, когда планета проходит перед ней. Чем больше планета, тем заметнее это затмение. Другой важный способ — измерение колебаний звезды, вызванных гравитационным воздействием планеты. Как объясняет Лиза Кальтенеггер, ведущий автор исследования и астрофизик из Корнеллского университета, чем ближе планета к звезде, тем заметнее эти колебания.
На сегодняшний день астрономы открыли более 6000 экзопланет, но большинство из них, вероятно, являются бесплодными мирами. Большая часть из них известна как «горячие Юпитеры» — гигантские газовые планеты, которые вращаются очень близко к своим звездам. Хотя их количество велико, это не обязательно означает, что именно они более распространены, скорее, их легче обнаружить. Ученые согласны, что такие планеты не являются хорошими кандидатами для поиска жизни.
Обнаружение пригодных для жизни миров
Новое исследование подчеркивает, что более вероятно найти потенциально обитаемые миры, исследуя меньшие, более холодные звезды, вокруг которых легче наблюдать за каменистыми планетами. Чтобы считаться кандидатом на наличие жизни, планета должна соответствовать двум критериям: иметь каменистую поверхность и находиться в так называемой «зоне обитания» — области, где может существовать жидкая вода.
Исследование системы Tau Ceti
К сожалению, с момента публикации книги Project Hail Mary в 2021 году стало известно, что в системе Tau Ceti, которая является центральной в сюжете, вероятно, нет планет в зоне обитания. Лиза Кальтенеггер шутит, что это хорошая новость для человечества, поскольку это означает, что «поглощающий солнце» астрофаг не мог бы развиться там.
Куда отправить космический корабль?
Если бы мы решили построить межзвездный корабль для поиска жизни, куда бы мы его направили? Команда Кальтенеггер выделила несколько приоритетных кандидатов. Первым является система TRAPPIST-1, где расположено семь каменистых планет в зоне обитания. Эта звезда, открытая в 1999 году, сейчас находится в центре внимания James Webb Space Telescope.
Менее известной звездой, о которой говорится в исследовании, является TOI-715. Эта красная карликовая звезда имеет планету «супер-Землю» TOI-715 b, которая в три раза больше Земли и находится в пригодной для жизни зоне. Однако система расположена на расстоянии 139 световых лет, что делает ее довольно удаленной для будущего межзвездного корабля.
В то же время, система Проксима Центавра находится всего в 4.25 световых лет от нас, что делает ее ближайшим кандидатом. В этой системе также есть планета, схожая с Землей, находящаяся в зоне обитания.
Планеты на краю обитаемости
Кроме 45 экзопланет в зоне обитания, Кальтенеггер и ее коллеги выделили еще 24 планеты, находящиеся на границе обитаемости. «Мы называем их ‘планетами на краю’, — говорит она. — Они самые интересные.» Эти миры могут не находиться на таком расстоянии от своих звезд, чтобы на них могла существовать жидкая вода, но это не означает, что жизнь на них невозможна. В Project Hail Mary мы встречаем дружелюбного инопланетянина Рокки, который родом с планеты, где обычно нет жидкости. Как и планета Рокки, некоторые из этих миров могут быть обитаемы, несмотря на отсутствие H2O.
Заключение
Поиск жизни за пределами Земли требует нестандартного мышления. Нам следует сосредоточить наши усилия на местах, наиболее вероятных для обитания жизни, но если мы будем слишком узко определять свой поиск, рискуем упустить потенциально удивительные открытия. Как говорит Кальтенеггер, «креативность и воображение — это столпы науки».
Новое исследование переворачивает наши представления о том, где искать жизнь: вместо ярких звёзд учёные указывают на тусклые красные карлики. Это открывает совершенно новые горизонты для космических миссий следующего поколения.
Российская наука активно участвует в изучении экзопланет и внеземной жизни. Эти находки напрямую влияют на стратегию будущих космических проектов, в том числе российских инициатив по исследованию космоса.