Историческото откритие на малък свят, който се върти в обитаемата зона на близката звезда, изглежда очарователно. Но опаковането на чантите ви е твърде рано.
В дълбоко желание да открият странни нови светове, ние неизбежно се опитваме да намерим извънземни планети, които имат някои прилики с нашата планета. Сега, с невероятното откритие на екзопланета с земна маса в орбита на близката звезда, разположена на разстояние, необходимо за поддържане на течността на повърхността, има надежда, че успяхме да намерим „Земята 2.0“ точно на нашия галактически праг.
Но в бързаме да придадем земна прилика на този малък екзопланет, ние забравихме, че правилното местоположение и маса не са достатъчни, за да приличат на Земята. И дори да има вода, все още е много странен свят.
Ново проучване, водено от учени от френския Национален център за научни изследвания (CNRS) и Корнелския университет, създаде компютърни симулации за определяне на възможните характеристики на малък скалист свят, открит в орбита на червеното джудже Proxima Centauri. Разположена само на 4,2 светлинни години от на Земята, така наречената Proxima b е била открита от обсерваторията ESO La Silla в Чили и от астрономите на Pale Red Dot, които предизвикаха общи размирици през август.
Измервайки малките колебания на Proxima Centauri, телескопът не само можеше да дешифрира масата на екзопланетата, но и да може да изчисли своя орбитален период. С тази информация учените осъзнаха, че светът се върти около червено джудже в „обитаемата зона“ на звездата. Обитаемата зона на звездата е ротационното разстояние на орбитата на планетата, което е достатъчно (не твърде горещо и не твърде студено), така че течната вода да остане на повърхността му. Изводите са очевидни: на Земята, където има вода, има живот. Ако Proxima B има вода в течно състояние, тогава животът може да е там. И ако погледнем в далечното бъдеще, тогава един ден ще дойде времето за междузвездното развитие и там ще създадем нов дом.
Какво знаем и какво не знаем
Важно е да запомните, че сега имаме много малко информация за Proxima b. Знаем, че неговият орбитален период е малко повече от 11 дни (да, „годината“ на Проксим б продължава само 11 дни). Знаем също така, че орбитата му е в обитаемата зона на звезда. Освен това е известно и приблизителното тегло. Но ние не знаем дали там има атмосфера, както и нейния физически размер. И ако нямаме данни за физическия размер, тогава няма да можем да изчислим средната му плътност и поради това възниква несигурност относно това какви материали са на екзопланетата. Така, за да се премахне този проблем, учените проведоха симулация на обект с 1.3 земна маса (приблизителна маса на Proxima b), въртяща се около червено джудже, за да разбере каква форма може да поеме.
Ако приемем, че скалистият свят има най-малък размер (94% от диаметъра на Земята), то в съответствие с моделите на планетарни форми, той ще се състои от метална сърцевина, която ще бъде 65% от масата на цялата планета. Външните слоеве са скалиста мантия и много малко количество вода (ако има такива). В този случай Proxima b е скалист, безплоден и сух свят, наподобяващ масивен Меркурий . Последният път, когато тествахме Меркурий, не изглеждаше „обитаем“. Но това е само една от възможностите. Тогава изследователите изместиха мащаба в другата крайност. Какво се случва, ако физическият размер на планетата се измести до максимум? Тоест, Proxima b може да представлява свят с маса от 40% повече от земята. Какво тогава? Тук е по-интересно.
В този случай светът ще бъде много по-малко гъст, което означава, че ще има по-малко рок и метал. Голяма част от масата на планетата ще се състои от вода (ако е по-точно, тогава 50%). Би било истински “воден свят” в най-прекия смисъл на този израз.
Някъде между тези два сценария (плътна и отпадъчна скала или подут воден свят) има много популярен вариант - „Земята 2.0“. Това е всъщност свят с малка метална сърцевина, скалиста мантия и богат океан на повърхността. Това е компромисът на екзопланетата, който често се представя като моментна снимка на Проксима б, така напомняща за нашата Земя.
Уви, това е само един от възможните сценарии. Така че, въз основа на това изследване, можем да кажем, че Proxima b не изглежда много подобно на Земята.
Но още повече.
Не са ли обитавани местообитанията?
Само че планетата се върти около звезда в обитаемата зона не гарантира, че тя има същите животворни качества, които съществуват на Земята (не забравяйте, че Марс и Венера също се въртят около Слънцето в нашата обитаема зона ). Слънчева система).
Проксима б орбита е много близо до звездата. Неговата природа е чудовищна: червените джуджета са малки и затова температурата им е по-малка от тази на звездите като Слънцето. Затова обитаемата зона на Проксима Центавър е много по-компактна от слънчевата ни. Местообитанието на Proxima Centauri е в рамките на обръснатия Меркурий. Ако планетата стане толкова близо до нашето горещо слънце , тя ще изгори. За една планета, обикаляща около Проксима Центавър, това място е оазис. Но ако се завъртите толкова близо до червено джудже, тогава започвате да усещате последиците от някои приливни трудности. Едната страна на една въртяща се планета непрекъснато ще “гледа” на една звезда, което означава, че нейното въртене съответства на неговия орбитален период. Едното полукълбо е в постоянна тъмнина, а другата е в постоянна светлина. Тази ситуация се нарича „синхронно въртене”.
В този случай нека си представим, че орбиталната планета наистина представлява учебник за света с „земна“ композиция. Той има желязно ядро, скалиста мантия и достатъчно вода на повърхността, за да създаде течен, жизнеспособен океан. Но този свят е блокиран от приливните сили на неговата звезда. Това означава, че причинява някои проблеми, нали?
Да предположим, че планетата някак си все още има атмосфера (по-късно), в която едно полукълбо се нагрява постоянно, а второто е замръзнало. Не звучи много добре. Много модели се опитват да пресъздадат трудните условия на атмосферата на подобна ситуация и повечето от резултатите не носят нищо положително. Някои сценарии предсказват планетарни урагани, които приличат на доменна пещ. Други предвиждат наличието на суха пустиня от страната, обърната към звездата, и вечния лед на тъмното полукълбо.
Зърната на Земята?
Въпреки това, има някои планетарни модели, които биха могли да дадат надежда на тези нещастни имитатори - „втората земя“. В този случай тези оригинални планети ще продължат да бъдат блокирани от приливните сили на техните звезди (пустиня в едно полукълбо и лед във втората), но ще има интервал между деня и нощта, когато условията са толкова идеални за образуване на кръгова ивица между океана между светлина и тъмнина. И ще изглежда като очна ябълка. В друго изследване на атмосферната динамика на блокираните екзопланети се прави извод, че може да възникне ситуация, когато светът е създал ефективен “кондиционер” - горещият въздух от едно полукълбо е разпределен около планетата по такъв начин, че е възможно да се балансират глобалните температури. Но този вариант предполага висока степен на триене между долната атмосфера и изобилните скали, скалистата повърхност и ефективния поток на високопланински въздух.
Но в крайна сметка трикът при разглеждането на екзопланети от земния тип е, че само защото червените джуджета имат малък размер, това не означава, че те са послушни. Всъщност червените джуджета могат да бъдат доста бурни, често изригващи с мощни вълни, които наводняват всички близки планети с йонизиращо лъчение. Тези излъчвания, както и неизбежно мощните звездни ветрове, вероятно ще повлияят на всяка атмосфера, като я отдалечават, доколкото е възможно, от нашия хипотетичен процъфтяващ свят, Земята 2.0. Без атмосфера, само отдалечено населено място на тази планета ще бъде под повърхността, вероятно в подземен океан, защитен от ледена кора (като Луната на Юпитер Европа).
Но (подобно на Земята), ако тези планети имат силна глобална магнитосфера, тогава те ще могат да отразят най-лошото от звездните бури и атмосферата има шанс за образуване. Кой знае
Само началото
Въпреки че има много проблеми с намирането на „Земята 2.0“, ние просто започваме търсенето. Препятствието с червените джуджета е, че е необходимо да се създадат най-благоприятните условия за поддържане на подходяща за живота атмосфера. Дали Проксима б е необрязан диамант? Сега нямаме възможност да отговорим на този въпрос. Може би с пускането на космическия телескоп Джеймс Уеб в НАСА през 2018 г. бихме могли да извадим спектроскопичния отпечатък на атмосферата. Но, вероятно, той няма да има такива възможности. Можем просто да изпратим сонда, която да потвърди, че Proxima b може да бъде обитаема планета.
