Екзопланети, схожі на Землю, і де їх знайти, Космос, Світ фантастики та фентезі
У 1960-ті роки, коли до планет вирушили дослідницькі апарати, виявилося, що сусідні світи не пристосовані для життя, і якщо вона там є, то не в розвиненій формі. В історії людства настав сумний період "космічної самотності": протягом двадцяти років під сумнів ставилося навіть наявність планет в інших зірок.
Фото поверхні Венери, передане радянським зондом Венера-13 (перед тим, як зонд зламався від високої температури). Приємної колонізації!
Першу екзопланету, існування якої було підтверджено одразу двома незалежними групами дослідників, відкрили у 1995 році. Був це «гарячий юпітер» у зірки 51 Пегаса, який нещодавно отримав офіційну назву Дімідій. В даний час виявлено 3518 планет у 2635 планетних системах, причому вони дуже різноманітні. Однак найбільшу увагу і науковці, і громадськість приділяють пошукам землеподібних планет, що перебувають у «зоні проживання», адже саме на них є шанс знайти інше життя.
При пошуку екзопланет використовують два основні методи. По-перше, вимірюють, як змінюється кутова швидкість зірки під гравітаційним впливом її невидимих супутників. По-друге, фіксують коливання її блиску, коли супутник проходить її фоні. Прямі фотографії екзопланет можна перерахувати на пальцях, тому про їх фізичні характеристики доводиться судити за непрямими даними, які мають на увазі досить широкий діапазон варіантів.
«Гарячий Юпітер» Дімідій, 51 Пегаса, у виставі художника
Найбільший вплив на кутову швидкість і блиск зірки надають газові планети-гіганти, тому довгий час вчені виявляли тільки їх. Через це навіть склалася думка, ніби гіганти- Типове явище у Всесвіті, а землеподібні світи - велика рідкість. Його, наприклад, висловлював Станіслав Лем. Великий польський фантаст чомусь забув про приладову селекцію, яку визначає роздільна здатність обладнання.
Чим досконаліше ставали прилади, тим більше знаходили кам'яних планет. Спочатку були виявлені суперземлі величезної маси, а потім настала черга землеподібних планет, які лише ненабагато перевершують розмірами наш світ. Почалися пошуки Землі-2 — планети, яка була б близька до нашої за масою і перебувала б у «зоні проживання», тобто на такій відстані від світила, на якому тепла вистачало б для існування на поверхні рідкої води.
Чому це важливо? Тому що ми знаємо лише одну форму життя — земну, а вона не могла виникнути без рідкої води, яка є універсальним розчинником. Відповідно, вчені вважають, що ймовірність появи біосфери на планеті з водоймами куди вище, ніж будь-де в іншому місці.
Система альфи Центавра: Центавра A, Центавра B, Проксима Центавра. Сонце - для порівняння
Відкриття наробило багато галасу, але у 2015 році, проаналізувавши накопичені дані, астрономи «скасували» його. Тому до вивчення третього компонента - альфи Центавра С, більше відомої під назвою Проксима (Найближча), - підходили з особливою обережністю.
Зірка, що знаходиться на відстані 4,22 світлових років від нас, але не видима неозброєним оком, була виявлена порівняно недавно. У 1915 році її помітив та описав шотландський астроном Роберт Іннес; ще два роки знадобилося, щоб виміряти відстань до неї.
Альфа Центавра C (вона ж Проксима), найближча до нас зірка
Проксима - червоний карлик, причому періодично спалахує: йогосвітність може миттєво збільшитись у шість разів! Дослідження показали, що рентгенівське випромінювання Проксіми можна порівняти з сонячним, а під час сильних спалахів, які трапляються вісім разів на рік, може збільшуватися на три-чотири порядки. Все це робить проблематичним існування планет, що живуть у безпосередній близькості від Проксіми, проте фантасти завжди вірили, що вони там є.
Наприклад, Проксима описана як мета «кораблів поколінь» у романах Роберта Хайнлайна «Пасинки Всесвіту» (1963) і Гаррі Гаррісона «Полонений Всесвіт» (1969). У повісті Мюррея Лейнстера «Проксима Центавра» (1935) на одній із двох планет у системі Проксими мешкають хижі рослини, які не проти поласувати земними космонавтами. У Станіслава Лема в «Магеллановій Хмарі» (1955) земляни знаходять там дві кам'янисті планети та стародавній мертвий зореліт «атлантидів». У Володимира Савченка у романі «За перевалом» (1984) Проксим має пустельні планети, на яких розвилося розумне кристалічне життя. У романі Володимира Михановського «Кроки в нескінченності» (1973) на околицях Проксими всього одна планета, Рутон, яка не має біосфери, зате багата на корисні копалини.
Вчені, як і фантасти, були зацікавлені в тому, щоб знайти планети найближчої зірки. У 1998 році орбітальний телескоп «Хаббл» виявив підозрілий об'єкт на відстані 0,5 а. від Проксіми, проте ретельніші спостереження не підтвердили відкриття. Подальші дослідження виключили можливість існування її орбітах коричневих карликів і газових гігантів, потім — суперземель.
Екзопланета виявилася порівняно невеликою: її маса оцінюється в 1,27 земної. Вона обертається так близько до своєї зірки (0,05 а.е.), що рік на ній становить трохи більше 11 земнихдоби, проте за рахунок низької світності Проксим умови там цілком сприяють виникненню і розвитку життя: є думка, що для цього нова планета підходить краще, ніж Марс.
Проксима b (у поданні художника) порівняно із Землею
Втім, є проблеми. Через близькість до свого світила обертання екзопланети навколо власної осі має бути синхронізовано з її зверненням навколо Проксіми, тобто вона завжди повернена однією стороною до зірки. На цій півкулі має бути дуже спекотно, на іншій — дуже холодно. Астробіологи кажуть, що в такому разі гіпотетичні водойми та форми життя повинні розташовуватися в перехідній зоні між півкулями. При цьому кліматичні параметри можуть змінюватись у досить широких межах: вони залежать від щільності та складу атмосфери, а також від того, які запаси води були на планеті після її формування.
Інша проблема — випромінювання Проксими, адже виявлена планета навіть у «спокійний» час отримує від неї в 30 разів більше ультрафіолету, ніж Земля від Сонця, а рентгенівських променів — у 250 разів більше. А якщо ще згадати про періодичні спалахи та суперспалахи, то ситуація для місцевих форм життя стає зовсім несприятлива. Проте астробіологи вважають, що біосфера може пристосуватися і до таких суворих умов: від смертельних променів місцеві істоти можуть ховатися у печерах чи під водою.
Крім того, і на Землі є форми життя (наприклад, коралові поліпи), які навчилися перевипромінювати енергію Сонця через біофлюоресценцію. Якщо мешканці екзопланети теж освоїли цей прийом, їх можна буде виявити з випромінювання на певних довжинах хвиль, ніж вчені і збираються зайнятися надалі.
Про те, як може виглядати життя на екзопланеті,подібної до Проксими Центавра b, розповідає псевдодокументальний фільм «Чужі світи: Аурелія» (2005)
Крім того, розрахунки показують, що для генерації такого сигналу, якби він спрямований точно на Землю, була б потрібна колосальна енергія в 50 трлн ват. Це більше, ніж вся енергія, яку виробляє наша цивілізація сьогодні, тому найбільш правдоподібною виглядає версія випадкового перехоплення радіовипромінювання від якогось природного джерела. Фактично повторюється історія з сигналом «Вау!», отриманого в 1977 році і загадка якого досі не розкрита.
Можливо, наука впритул наблизилася до виявлення інопланетного життя. Невже з'явився шанс на перший контакт? Або наші надії знову, як півстоліття тому, обернуться розчаруванням.