Ближайшая планета у ближайшей звезды: есть ли жизнь на Проксиме Центавра b


Неизвестно, когда появятся технологии межзвездных путешествий и появятся ли они вообще. Но направление первого такого перелета уже определено: скорее всего, местом назначения станет Альфа Центавра, ближайшая к нам звездная система. Свет Солнца достигает ее примерно за четыре года, три месяца и три недели.

Ближайшая планета у ближайшей звезды: есть ли жизнь на Проксиме Центавра b

Роман Фишман редакция Тэги: Нетленка Космос Технологии Солнечная система Звезда

Ближайшая планета у ближайшей звезды: есть ли жизнь на Проксиме Центавра b

Это одна из самых ярких звезд на южном небе, и жители островов Тихого океана уже в глубокой древности использовали ее для навигации. Однако даже сравнительно слабый телескоп позволяет увидеть, что система включает две звезды – желтую Альфу Центавра А и оранжевую Альфу Центавра В, обе чуть крупнее и ярче Солнца. Связанные гравитацией, они вращаются в довольно тесном соседстве: расстояние между звездами колеблется в пределах 40-47 астрономических единиц (1 а. е. соответствует среднему радиусу земной орбиты), и полный оборот А и В делают за 80 наших лет. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Планета: Проксима Центавра b

Величина: 1.1 радиуса Земли, 1.3 массы Земли

Орбита: 0.05 орбиты Земли

Период обращения: 11.2 дня

Чуть больше столетия назад астрономы заметили, что одна из звезд поблизости от этой пары движется весьма сходным с ней образом. Дальнейшие наблюдения показали, что она гравитационно с связана с системой Альфы Центавра, являясь ее «младшим компонентом». Третья звезда находится в отдалении от основной пары, обходя тандем А и В с периодом около 550 тыс. земных лет. Двигаясь по вытянутой орбите, она на долгие промежутки времени оказывается ближе к нам, чем звезды А и В. На это указывает и ее имя – Проксима Центавра (лат. proxima – «ближайшая»). 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Звезда: Проксима Центавра

Тип: красный карлик

Размеры и масса: 0.14 и 0.12 от солнечных 

Возраст: 4. 85 млрд лет

Расстояние: 4.34 светового года 

Бледная красная точка

Именно из тройной системы Альфы Центавра на Землю прибывают инопланетные захватчики, описанные в главном хите современной китайской научной фантастики – романе Лю Цысиня «Задача трех тел». Впрочем, настоящие центаврианцы, если они существуют, вряд ли стали бы атаковать Солнце, ведь соседняя система Луман 16 АВ расположена на 0,69 светового года ближе. Правда, она состоит из пары коричневых карликов, едва теплых «несостоявшихся звезд», но жители планеты возле Проксимы Центавра должны быть привычными к такому слабому свету. Их родная звезда – красный карлик примерно в семь раз меньше Солнца и в 33 раза более тусклый. Из-за этого обитаемая зона – область вокруг звезды, где температура достаточно умеренна и на поверхности планеты может сохраняться жидкая вода, – у Проксимы Центавра намного меньше, чем у Солнца. У нас она начинается в 0,38 а. е. и заканчивается в 10 а. е. от звезды, охватывая орбиты Венеры, Земли и Марса. Обитаемая зона красного карлика Проксимы куда ближе к его тусклой поверхности – между 0,04 и 0,08 а. е. Но возможным будущим землянам-переселенцам (и гипотетическим центаврианцам) повезло: у этой звезды как раз имеется небольшая планета, лежащая на нужном расстоянии. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ее существование было окончательно установлено в 2016 году, после того как ученые из Европейской южной обсерватории (ESO) провели ряд наблюдений под общим названием «Бледная красная точка». Название отсылает к одному из самых знаменитых космических снимков, «Бледной голубой точке» – фотографии Земли, сделанной дальним зондом Voyager 1 с расстояния около 6 млрд км. Проксима Центавра b – планета чуть больше нашей, ближайшая к нам и один из самых перспективных кандидатов на обитаемость. В системе звезды есть еще одна планета, Проксима с, но она находится слишком далеко и похожа, скорее, на ледяной Нептун, чем на Землю. Ожидает подтверждения возможная планета Проксима d, кроме того, у звезды может быть пояс астероидов. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Неудивительно, что соседняя – и столь разнообразная – система вызывает огромный интерес. По космическим меркам, до нее рукой подать, однако для нас эти несчастные четыре с небольшим световых года пока остаются недоступным расстоянием. Упоминавшийся выше зонд Voyager 1 за полвека, прошедших с момента его запуска в 1977 году, добрался лишь до границы Солнечной системы и находится в 23,3 млрд км от Земли. Это эквивалентно 21,5 светового часа – что уж говорить про 4,24 года, которые отделяют нас от соседей. И тем не менее возможно, что первые земные зонды прибудут на Проксиму Центавра еще при нашей жизни.

Сборы в дорогу

Проект Breakthrough Starshot кажется столь же невероятным, сколь и авторитетным. В числе его основателей такие титаны, как Стивен Хокинг, Марк Цукерберг и Юрий Мильнер, израильский венчурный инвестор российского происхождения. Попечительский совет возглавляет знаменитый гарвардский астрофизик Ави Лёб, а управляющим директором выступает бывший руководитель Исследовательского центра Эймса NASA Пит Уорден – люди, внушающие уважение и даже трепет. При этом цель у проекта действительно фантастическая: отправить ближайшие десятилетия к Проксиме Центавра флотилию межзвездных «корабликов». 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ближайшая планета у ближайшей звезды: есть ли жизнь на Проксиме Центавра b

Миниатюрные зонды даже называются соответствующе – StarChips, «звездные микросхемы». Предполагается, что тысячу таких аппаратов массой не более 1 г доставят на высокую орбиту и роем выбросят в свободный полет. Здесь зонды развернут солнечные паруса размером 4х4 м. Сверхтонкая фольга будет отражать падающее излучение, ускоряя полет, словно парус, надутый ветром. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Толчок аппаратам придадут лучи массива лазеров, который должен к этому времени заработать на Земле – где-нибудь в горах, выше самых плотных слоев атмосферы. Так StarChips смогут набрать до 15-20% световой скорости, и на перелет до Проксимы Центавра им потребуется 20-30 лет. Конечно, часть зондов неизбежно погибнет в дороге, другие собьются с маршрута, но хотя бы несколько из тысячи доберутся до цели и смогут рассмотреть всю систему вблизи. Используя те же солнечные паруса в качестве антенн, они отправят данные назад, на Землю, и четыре с небольшим года спустя мы увидим, как выглядят Проксима Центавра b и все ее окружение с разрешением в 20 Мпикс. Если, конечно, все пойдет по плану. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Почти все нужные для этого технологии уже существуют, но проблема в том, что каждую из них необходимо сделать на порядки компактнее и эффективнее. Солнечный парус в действии продемонстрировала японская миссия IKAROS, но теперь его требуется уменьшить в тысячу раз. Миниатюрные «атомные батарейки» на уране используются в некоторых кардиостимуляторах, но для StarChips они должны весить доли грамма – включая систему связи, микрокомпьютер, ионные двигатели для маневрирования и камеры для наблюдений. На сайте Breakthrough Initiatives перечислено несколько десятков серьезных технологических задач, которые нужно решить, чтобы такой полет стал возможным. А пока специалисты бьются над ними, действуют и другие проекты этой программы.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ближайшая планета у ближайшей звезды: есть ли жизнь на Проксиме Центавра b

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ближайшая планета у ближайшей звезды: есть ли жизнь на Проксиме Центавра b

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сигналы необитаемости

Проект Breakthrough Listen посвящен анализу радиосигналов от примерно миллиона соседних звезд, которые регистрируют телескопы в США и Австралии. В конце 2020 года работающие в обсерваториях ученые сообщили об обнаружении сигнала, непохожего на событие естественного происхождения, – одного из более чем 4 млн, проанализированных к тому времени. Можно представить, как забились сердца, когда оказалось, что источник кандидата BLС1 расположен в окрестностях Проксимы Центавра, а его доплеровское смещение соответствует орбитальному движению той самой планеты b – так, словно исходит откуда-то с ее орбиты.

Сомневаться в обитаемости Проксимы Центавра b заставляет ее собственная звезда.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

BLС1 продолжался около 30 часов, узкой полосой на частоте около 982 002 МГц, и больше не повторялся. Все это выглядело довольно подозрительно, и после внимательного изучения сигнала опасения ученых подтвердились. Уже осенью 2021 года специалисты показали, что волна странной формы стала результатом интермодуляции – сложных взаимодействий, происходящих при наложении нескольких радиосигналов друг на друга, в данном случае – сигналов от наземных систем и орбитальных аппаратов, хотя и неизвестно, от каких именно.

Сомневаться в обитаемости Проксимы Центавра b заставляет и ее собственная звезда, беспокойный красный карлик. Экзопланета находится в пределах его обитаемой зоны, в 20 раз ближе к звезде, чем Земля к Солнцу. Поток излучения здесь составляет примерно две трети от того, что получает наша планета. Расчеты показывают, что равновесная температура Проксимы Центавра b – около 234 К – лишь немногим меньше, чем у Земли. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Однако красный карлик то и дело вспыхивает, обдавая планету ультрафиолетом и рентгеновскими лучами, способными полностью стерилизовать ее. Мощный звездный ветер и потоки корональных выбросов могут легко унести и атмосферу, и воду с поверхности: по расчетам, всего за десяток миллионов лет планета должна оказаться полностью «голой». Защититься от такого воздействия помогло бы сильное магнитное поле, но есть ли оно у Проксимы Центавра b, неизвестно. Кроме того, на такой дистанции от звезды планета, скорее всего, попала в ловушку приливных сил и повернута к светилу всегда одной и той же стороной, как Луна к Земле. Из-за этого ее «дневное» полушарие может сильно раскаляться, а «ночное» – сохранять космический холод. Температурные перепады способна смягчить переносящая тепло атмосфера, но в ее наличии астрономы тоже не уверены. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Моделирование климата Проксимы Центавра b дает разные результаты в зависимости от множества параметров: скорости вращения планеты вокруг оси, наличия воды и степени ее солености, расположения континентов, плотности и состава атмосферы и т.д. Жизнь при таких условиях возможна разве что в море. Некоторые исследования показывают, что Проксима Центавра b может состоять из воды почти наполовину – по мнению ряда ученых, ее полностью покрывает океан глубиной 200 км. Если здесь и живут инопланетяне, то похожи они не на центаврианцев из романа китайского фантаста, а на коллегу Пруля, разумного и весьма склочного осьминога из советского кинофильма «Через тернии к звездам». Окончательно удостовериться в этом поможет разве что полет межзвездной флотилии StarСhips, а пока ближайшая к нам потенциально обитаемая планета остается совершенно недосягаемой.

Ближайшая планета у ближайшей звезды: есть ли жизнь на Проксиме Центавра b

Аппараты StarСhip должны нести на борту все необходимое для долгого перелета, включая собственный (вероятно, ядерный) источник питания.

Главные сложности:

Строительство и охлаждение наземного массива лазеров Решение проблемы рассеивания лучей в атмосфере  Точное наведение зондов в нужном направлении  Сохранение целостности паруса при мощном излучении Воздействие пыли и других факторов космической среды Наведение камер на цель, а передатчиков – в сторону Земли  Пересылка данных с помощью лазера и паруса в качестве антенны  Получение и накопление энергии на весь полет  Политические и этические проблемы 
Источник

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.