45 Планет-Кандидатов на Внеземную Жизнь: Фантастика становится Реальностью

Астрономы, ведущие поиск внеземной жизни, определили наиболее перспективные места для своих исследований. Из более чем 6000 известных экзопланет специалисты сузили список до менее чем 50 каменистых миров, которые потенциально могут поддерживать жизнь.

Результаты этого исследования, опубликованные в журнале *Monthly Notices of the Royal Astronomical Society*, перекликаются с сюжетом научно-фантастического фильма «Проект „Аве Мария“». В этой истории персонаж Райана Гослинга отправляется в далекую звездную систему в поисках способа спасти Землю, сталкиваясь по пути с внеземными формами жизни.

Планеты в Обитаемой Зоне и Потенциал Жидкой Воды

Профессор Лиза Кальтенэггер, директор Института Карла Сагана при Корнеллском университете, руководила этим исследованием вместе с командой студентов. Они проанализировали новые данные миссии Gaia Европейского космического агентства и Архива экзопланет НАСА, чтобы выявить планеты, расположенные в так называемой «обитаемой зоне».

Этот регион вокруг звезды характеризуется температурой, которая не слишком высока и не слишком низка, что увеличивает вероятность существования жидкой воды на поверхности планеты. Поскольку вода считается essentielной для жизни, какой мы ее знаем, планеты в этой зоне рассматриваются как лучшие кандидаты.

Исследование, озаглавленное «Изучение пределов обитаемости: каталог каменистых экзопланет в обитаемой зоне», также акцентирует внимание на планетах, которые получают уровни звездной энергии, схожие с земными.

«Как прекрасно иллюстрирует «Проект „Аве Мария“», жизнь может быть гораздо более универсальной, чем мы сейчас себе представляем. Поэтому выяснение, какая из 6000 известных экзопланет с наибольшей вероятностью может быть домом для внеземных существ, может оказаться критически важным», — отметила профессор Кальтенэггер. «Наша работа показывает, куда следует отправиться, чтобы найти жизнь, если мы когда-либо построим космический корабль, подобный «Аве Марии»».

45 Каменистых Миров, Идентифицированных как Главные Цели

Команда ученых выявила 45 каменистых планет в обитаемой зоне, которые потенциально могут поддерживать жизнь. Они также отметили дополнительно 24 планеты в более строгой трехмерной обитаемой зоне, основываясь на более жестких предположениях о том, сколько тепла планета может выдержать, прежде чем стать необитаемой.

Среди них известные экзопланеты, такие как Проксима Центавра b, TRAPPIST-1f и Кеплер 186f, а также менее известные кандидаты, например TOI-715 b.

К наиболее интригующим целям относятся планеты TRAPPIST-1 d, e, f и g, расположенные примерно в 40 световых годах от Земли, а также LHS 1140 b, находящаяся в 48 световых годах. Способность этих миров удерживать жидкую воду частично зависит от их возможности сохранять атмосферу.

Энергия, Схожая с Земной, и Перспективные Близлежащие Миры

Некоторые планеты получают уровни звездного света, подобные тому, что Земля получает от Солнца. К ним относятся транзитные планеты TRAPPIST-1 e, TOI-715 b, Кеплер-1652 b, Кеплер-442 b и Кеплер-1544 b, а также планеты, такие как Проксима Центавра b, GJ 1061 d, GJ 1002 b и Вольф 1069 b, обнаруженные по движению, которое они вызывают в своих родительских звездах.

Исследователи также отобрали планеты, расположенные у внутренних и внешних границ обитаемой зоны, чтобы лучше понять, где находятся пределы обитаемости. Хотя концепция обитаемой зоны изучается с 1970-х годов, новые наблюдения могут уточнить или даже изменить существующие теории, объяснила профессор Кальтенэггер.

Проверка Пределов Планетарной Обитаемости

Некоторые экзопланеты движутся по сильно эллиптическим орбитам, что означает, что количество тепла, которое они получают от своей звезды, значительно меняется со временем. Изучение этих миров может показать, должна ли планета непрерывно оставаться в обитаемой зоне или она может периодически входить и выходить из нее, сохраняя при этом условия, пригодные для жизни.

Планеты, такие как K2-239 d, TOI-700e и K2-3d, наряду с Вольфом 1061c и GJ 1061c, могут помочь ученым изучить внутреннюю границу обитаемости. Тем временем TRAPPIST-1g, Кеплер-441b и GJ 102 дают представление о более холодной внешней границе обитаемой зоны.

«Хотя трудно сказать, что делает что-либо более вероятным для наличия жизни, определение того, где искать, является первым ключевым шагом — поэтому целью нашего проекта было сказать: «вот лучшие цели для наблюдения»», — сказал Гиллис Лоури, ныне аспирант в Университете штата Сан-Франциско.

Коллега-исследователь Лукас Лоуренс, ныне аспирант Падуанского университета в Италии, добавил: «Мы хотели создать нечто, что позволит другим ученым эффективно вести поиск, и мы постоянно открывали новые вещи об этих мирах, которые хотели исследовать дальше».

Использование Телескопов для Поиска Внеземных Атмосфер

Соавтор Эбигейл Бол, из Корнеллского университета, подчеркнула, что Земля, Венера и Марс предоставляют полезные эталоны для понимания обитаемости.

«Мы знаем, что Земля обитаема, в то время как Венера и Марс — нет. Мы можем использовать нашу Солнечную систему в качестве эталона для поиска экзопланет, которые получают звездную энергию в диапазоне между тем, что получают Венера и Марс.»

«Наблюдение за этими планетами может помочь нам понять, когда обитаемость теряется, сколько энергии слишком много, и какие планеты остаются обитаемыми — или, возможно, никогда ими не были.»

«Та же идея применима к эксцентрическим планетам: насколько большую орбитальную эксцентричность может иметь планета, сохраняя при этом свою поверхностную воду и обитаемые условия?»

«Мы определили планеты на внутренних и внешних границах обитаемой зоны, а также те, что имеют наибольшую эксцентричность, чтобы проверить наше понимание того, что требуется для того, чтобы планета была и оставалась обитаемой. Мы также определили цели, наиболее пригодные для наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и других телескопов.»

Команда также сопоставила различные планеты с методами наблюдения, чтобы повысить шансы обнаружения признаков жизни.

Будущие Телескопы и Поиск Жизни

Этот тщательно составленный список будет служить ориентиром для астрономов, использующих нынешние и будущие обсерватории, включая JWST, космический телескоп Нэнси Грейс Роман (запуск запланирован на 2027 год), Чрезвычайно большой телескоп (первый свет ожидается в 2029 году), Обсерваторию обитаемых миров (запуск ожидается в 2040-х годах) и предлагаемый проект Large Interferometer For Exoplanets (LIFE).

По словам Лоури, наблюдение за этими небольшими планетами необходимо для определения наличия у них атмосфер и для уточнения моделей обитаемости.

Она отметила, что ранний анализ 10 планет, получающих излучение, похожее на земное, уже выявил двух сильных кандидатов для ближайшего изучения: TRAPPIST-1 e и TOI-715 b.

Система TRAPPIST-1 является основным объектом для наблюдений JWST, проводимых астрономом Корнеллского университета Николь Льюис. И TRAPPIST-1, и TOI-715 b вращаются вокруг малых красных звезд, что облегчает обнаружение и изучение их планет размером с Землю.

Полный Список 45 Потенциально Обитаемых Экзопланет, Выявленных в Исследовании:

1. GJ 1002 b
2. GJ 1002 c
3. GJ 1061 c
4. GJ 1061 d
5. GJ 251 c
6. GJ 273 b
7. GJ 3323 b
8. GJ 667 C c
9. GJ 667 C e
10. GJ 667 C f
11. GJ 682 b
12. K2-239 d
13. K2-288 B b
14. K2-3 d
15. K2-72 e
16. Kepler-1229 b
17. Kepler-1410 b
18. Kepler-1544 b
19. Kepler-1606 b
20. Kepler-1649 c
21. Kepler-1652 b
22. Kepler-186 f
23. Kepler-296 e
24. Kepler-296 f
25. Kepler-441 b
26. Kepler-442 b
27. Kepler-452 b
28. Kepler-62 e
29. Kepler-62 f
30. L 98-59 f
31. LHS 1140 b
32. LP 890-9 c
33. Proxima Centauri b
34. Ross 508 b
35. TOI-1266 d
36. TOI-700 d
37. TOI-700 e
38. TOI-715 b
39. TRAPPIST-1 d
40. TRAPPIST-1 e
41. TRAPPIST-1 f
42. TRAPPIST-1 g
43. Teegarden's Star c
44. Wolf 1061 c
45. Wolf 1069 b