Что такое тау кита. Вблизи солнцеподобной звезды тау кита обнаружены четыре двойника нашей планеты

Что у ближайшей к Солнцу звезды Тау Кита (HD 10700 или Gliese 71) обнаружена планета в обитаемой зоне. Сейчас появился ряд предположений об её условиях и о другой потенциально обитаемой планете в этой системе. Однако у учёных возникли и первые сомнения.

Если найденные сигналы подтвердятся, то планета Tau Ceti e вращается вокруг звезды посередине обитаемой зоны и, следовательно, там могут быть условия существования жизни.

Независимо от британских, чилийских, американских и австралийских астрономов из команды Университета Хартфордшира, данные проанализированы сейчас Абелем Мендесом (Abel Méndez) из Planetary Habitability Laboratory Университета Пуэрто-Рико в Аресибо. Он ведёт совместно с коллегами "Habitable Exoplanets Catalog" потенциально обитаемых экзопланет. Исследователи предполагают, что не только планета Tau Ceti e, но и Tau Ceti f может вращаться вокруг звезды в «зеленой зоне». Первооткрыватели этой еще не подтвержденной планетной системы, однако, сами не совсем убеждены в этом. Сигналы не очень отчётливые, и если они всё-таки имеются, то Tau Ceti f расположена на самом внешнем краю обитаемой зоны.

Художественная интерпретация планет-кандидатов Tau Ceti e и Tau Ceti f в предполагаемых размерах по сравнению с Землей. Фото: phl.upr.edu

О потенциальной обитаемости планеты Tau Ceti e Мендес пишет: "Планета вращается вокруг своей звезды вблизи внутреннего края обитаемой зоны, она получает примерно на 60 процентов больше света, чем Земля от Солнца, что её сильно нагревает и, возможно, на ней имеются условия, необходимые для появления жизни только простых термофильных - тип экстремофилов, процветающих при температурах 45-122° C - организмов (то есть теплолюбивых). Если там атмосфера, похожая на земную, то средняя температура поверхности планеты составит почти 70 градусов по Цельсию. Климат на Tau Ceti e, таким образом, обусловлен был бы сильным парниковым эффектом, что делает планету больше похожей на "супервенеру", чем на суперземлю. Без дополнительной информации о её атмосфере мы не в состоянии сделать заявление относительно того, является ли она теплой или горячей, похожей на враждебную нам Венеру. Если Tau Ceti e оценивать, исходя из земной атмосферы, то она имеет индекс сходства с Землёй (ESI) от 0,77.

Орбитальная схема планетной системы вокруг Тау Кита. Фото:phl.upr.edu

Мендеса заинтересовал другой кандидат в потенциально обитаемые планеты: "Tau Ceti f вращается вокруг своей звезды на внешней границе ее обитаемой зоны и получает, по сравнению с Землей, только 27 процентов света. Таким образом, она может подходить только для простых психрофилов (т.е. холодолюбивых) форм жизни. Глобальная температура поверхности, если её атмосфера похожа на земную, была бы близка к минус 40 градусам по Цельсию. Но эта планета могла бы также разогреваться сильным парниковым эффектом, что приемлемо для более сложных форм жизни, предпочитающих температуры от 0 до 50 градусов Цельсия (так, по крайней мере, происходит на Земле)". И здесь невозможно понять без дополнительной информации об атмосфере, является ли планета холодной, как Марс, или это мир, подобный Земле. "Если предположить, что её атмосфера похожа на земную, то значение ESI у Tau Ceti f будет от 0,71".

При отсутствии информации трудно сказать, какая из двух планет имеет больший потенциал для жизни. Ни у одной из планет пока не обнаружены земные характеристики. "Одно кажется, уже ясно: Тау Кита является звездной системой, ближайшей к нашей Солнечной и подобной ей, имеющей, по меньшей мере, два кандидата в потенциально обитаемые экзопланеты. Тем самым она сдвинула знаменитую систему Gliese 581 с первого места, которое та занимала среди систем, интересных с экзобиологической точки зрения".

Потенциально обитаемые экзопланеты, известные на сегодняшний день. Habitable Exoplanets Catalog Планетарной лаборатории обитаемости Университета Пуэрто-Рико. Фото: phl.upr.edu

Однако учёные, открывшие эти планеты, предполагают, что Тау Кита имеет не только обширную и плотную планетную систему, но и огромный пояс астероидов, в котором находится примерно в десять раз больше астероидов, чем их вращается между Марсом и Юпитером. Удары большого числа астероидов вредны потенциальной жизни, хотя они могут принести на планеты воду, органические вещества и, возможно, даже семена самой жизни, что способствовало бы её формированию и развитию.

По мнению Ксавье Дюмюске (Xavier Dumusque) из обсерватории в Женеве, команда которого недавно обнаружила планету в обитаемой зоне звезды Alpha Centauri B, находящейся от Земли в 4-х световых годах, недавно разработанный метод, которым найдены доказательства в системе Тау Кита, еще нуждается в подтверждении независимыми астрономами. "Но если эту планету (планеты) смогут подтвердить, то это будет самый лучший кандидат в экзопланеты, на которых могла бы существовать жизнь", - заявил астроном New Scientist .

Межзвёздная экспедиция к Тау Кита – реальность?

Тау Кита расположена на расстоянии 12 световых лет от Солнечной системы. На данный момент, даже используя современные технологии, отправить миссию к Тау Кита невозможно. Самый быстродвижущийся искусственный космический объект – Вояджер-1, скорость которого относительно Солнца на данный момент составляет ~17 км/c. Но даже у него путешествие до планеты Тау Кита e займет 211 622,726 лет, прибавим к этому еще 6 лет, которые потребуется новому космическому аппарату для разгона до такой скорости и получим колоссальное число, которое в рамках отведенной человеку жизни сложно ассоциировать с реальным промежутком времени.

Исправить эту прискорбную ситуацию – задача нового поколения космических аппаратов, которые, по заявлениям ученых НАСА, не заставят себя долго ждать и появятся уже в ближайшие 100 лет.

Но Пол Гилстер (Paul Gilster) из компании Tau Zero Foundation верит в возможность миссии в ближайшем будущем: "Идущий под «световым парусом» космический аппарат, приводимый в движение лазерными или микроволновыми импульсами, способен в короткие сроки развить скорость, равную 10% от скорости света. Сегодня - это уже не фантастика, и я уверен, что очень скоро путешествия к далеким мирам станут совершенно обыденным занятием. Полет к Тау Кита e под «световым парусом» занял бы всего-навсего каких-то 100 лет" . Пол Гилстер отмечает, что его компания готова оказывать помощь в финансировании подобных исследований.

Роберт Фриленд (Robert Freeland) из Icarus Interstellar говорит: "Я часто представляю день, когда учёные прямо представят планету земного типа за пределами нашей Солнечной системы. Мы могли бы определить атмосферу планеты, температуры… и мы могли бы выяснить, пригодна ли для жизни эта планета или нет. Я думаю, что если о подобном открытии узнают люди, то они потребуют, чтобы мы отправили зонд, чтобы определить - пригодна ли планета для жизни в широком смысле этого слова или пригодна ли она для жизни человека" .

Исследование химического состава Тау Кита и моделирование на его основе геологической истории землеподобных экзопланет, вращающихся вокруг этой звезды, показали, что существование на них развитой жизни маловероятно.

Joshua Gonzalez

Тау Кита - одна из ближайших к Солнцу звёзд и всегда притягивала к себе особое внимание фантастов, рассуждавших о том, где ещё во Вселенной могла бы существовать разумная жизнь. Эти фантазии получили более реальную основу в 2012 году, когда методом Допплера в её окрестности были обнаружены пять экзопланет, две из которых, получивших условные названия e и f, попадали в так называемую зону обитаемости, то есть они находятся на таком расстоянии от своей звезды, что на них возможно существование воды в жидкой форме.

Новые исследования были направлены на более подробное изучение химического состава Тау Кита, который оказался довольно сильно отличающимся от состава Солнца. В частности, относительное содержание магния по отношению к кремнию в этой звезде составляет 1,78, что на 70% больше, чем на Солнце. При этом именно эти два элемента являются основой для формирования каменистых планет земного типа, и как показало моделирование, в случае когда магния слишком много, это формирование идёт значительно медленнее. Как утверждают учёные, по всей видимости, планеты системы Тау Кита сильнее Земли страдают от вулканической деятельности, а их мантия более подвижная.

По оценкам исследователей, хотя планеты e и f и попадают в зону обитаемости, однако, условия для возникновения жизни появились на них позднее, чем это предсказывается стандартными теориями. При этом наличие таких условий на планете e вообще находится под большим вопросом, а на планете f они возникли не раньше, чем около миллиарда лет назад. Для сравнения на Земле жизни около двух миллиардов лет потребовалось только для того, чтобы создать заметные изменения в атмосфере. Так что даже если на Тау Кита f и существует жизнь, обнаружить её с Земли на данный момент невозможно. Ни о какой развитости говорить тем более не приходится.

Тау Кита — солнцеподобная звезда. расположенная в созвездии Кита. Находясь на расстоянии почти в 12 световых лет от Солнечной системы. является одной из ближайших к нам звёзд. Звезда заметно уступает Солнцу по размерам: её масса и радиус составляют 0,783 и 0,79 солнечных соответственно. Спектр Тау Кита показывает ее низкую металличность и, следовательно, в гипотетической планетной системе этой звезды маловероятно наличие планет-гигантов. Но низкая металличность звезды не снижает вероятности существования планет меньших размеров, в том числе и земного типа. Наблюдения выявили наличие пыли в системе Тау Кита в количествах, десятикратно превышающих количество пыли в Солнечной системе. Звезда относительно стабильна, с незначительными колебаниями блеска.

Доплеровские измерения колебаний лучевой скорости звезды при текущем количестве накопленных данных не обнаружили вокруг неё спутников с массами, превышающими массы коричневых карликов. Из-за наличия осколочного диска любая планета на орбите вокруг Тау Кита испытывала бы намного большее число ударных столкновений с астероидами и кометами. чем Земля. Несмотря на такое препятствие к гипотетической обитаемости системы, Тау Кита, являясь одной из звёзд по своим характеристикам подобных Солнцу, вызывает широкий интерес астрономов и публики.

Благодаря своей стабильности и похожести на Солнце Тау Кита была избрана объектом для поиска инопланетного разума методом прослушивания в радиодиапазоне. По этой же причине она часто упоминается в научно-фантастической литературе и фольклоре.

У Тау Кита нет исторического имени. Тау Кита можно найти на небе невооружённым глазом как слабую звезду третьей звёздной величины Если наблюдать Солнце с орбиты гипотетической планеты системы Тау Кита, то оно будет видно как слабая звезда третьей звёздной величины в созвездии Волопаса.

Звезда немного уступает Солнцу по размерам: её масса и радиус составляют 0,783 и 0,79 солнечной соответственно. Спектр Тау Кита показывает её низкую металличность и, следовательно, в гипотетической планетной системе этой звезды маловероятно наличие планет-гигантов. Но низкая металличность звезды не снижает вероятности существования планет меньших размеров, в том числе и земного типа. Наблюдения выявили наличие пыли в системе Тау Кита в количествах, десятикратно превышающих количество пыли в Солнечной системе. Звезда относительно стабильна, с незначительными колебаниями блеска.

У Тау Кита нет исторического имени. Тау Кита можно найти на небе невооружённым глазом как слабую звезду третьей звёздной величины. Если наблюдать Солнце с орбиты гипотетической планеты в системе Тау Кита, то оно будет видно как слабая звезда со звёздной величиной 2,6 m в созвездии Волопаса.

Сходство двух звезд давно волнует астрономов - особенно тех, кто ищет братьев по разуму. Например, в 60-е годы прошлого века Тау Кита стала первой, в сторону которой был направлен радиотелескоп в надежде уловить сигналы внеземной цивилизации.

Открытию потенциально обитаемой планеты предшествовали около 6 тысяч наблюдений с наземных приборов и космических. Астрономы использовали оптические телескопы - ведь Тау Кита отлично видно даже невооруженным глазом. Применяли орбитальный телескоп НАСА Кеплер и так называемый Высокоточный искатель планет HARPS.

Кеплер ищет экзопланеты посредством так называемого транзитного метода. То есть следит, изменяется ли яркость звезды время от времени. А она изменяется, когда по диску звезды проходят планеты. По колебаниям яркости астрономы и определяют наличие планет.

Спектрограф HARPS установлен в Европейской южной обсерватории в Чили. Он ищет планеты, определяя аномалии в движении звезд. Если у звезды есть спутники, то, вращаясь вокруг, они влияют на нее - заставляют колебаться. Звезда меняет скорость. И эти колебания точно фиксирует искатель.

Тау Кита жёлтый карлик, такой же, как наше Солнце. Это одна из ближайших к нам звёзд, расположена она на расстоянии 12 световых лет от Земли. В ночном небе видна невооружённым глазом в созвездии Кита. Эта звезда с давних пор уже бередит умы фантастов и астрономов.

Звезда Тау Кита бедна металлом, поэтому весьма сомнительно, что вокруг неё могут вращаться планеты, похожие на Землю. До сих пор планет вокруг неё отыскать не удалось.

Однако в 2004 году астрономы объявили, что им удалось обнаружить относительно большой и плотный диск пыли вокруг звезды. Что вывело Тау Киту в ряд самых популярных объектов Вселенной среди астрономов.

Считается, что эта пыль последствия столкновений между кометами и астероидами. Учёные указывают, что пылевой диск Тау Киты может содержать больше астероидного и кометного материала, чем имеется в настоящее время в Солнечной системе. Почему у Солнца материала оказалось меньше, остаётся неизвестным. По одной из версий, в какой-то из моментов своей жизни Солнце сблизилось с какой-то звездой, которая и отобрала часть пыли.

Так вот, согласно этой версии, сравнительно небольшое количество комет и астероидов оказалось ещё одним фактором, способствующим возникновению разумной жизни на Земле. Но в то же время, как считается, космическая бомбардировка погубила часть живых существ на нашей планете: погибли динозавры и многие другие формы многоклеточной жизни.

Другими словами, при таком количестве комет и астероидов, какое предполагается у Тау Киты, сложные формы жизни невозможны, потому что бомбардировки там намного интенсивнее.

Впрочем, согласно ещё одному мнению, если планетная система Тау Киты так же устроена, как Солнечная система, тогда вполне возможно, что планеты-гиганты своей силой тяжести будут притягивать к себе опасные камни и таким образом защищать внутренние планеты и жизнь на них.

Однако планет вокруг Тау Киты обнаружить пока не удалось. Но учёных это не огорчает, а наоборот радует. Ведь если там нет больших планет, значит, там могут быть маленькие, такие же, как Земля.

Источники: shop-tau-kita.ru, dic.academic.ru, gruzdoff.ru, kp.ua, space.1001chudo.ru

Каменные могилы

Преподобный Лаврентий Черниговский о конце времен и грядущем антихристе

Федеральный резерв

Аномальная зона Тихого океана

Сатурн - окольцованная планета

Следующую за Юпитером планету вы наверняка знаете - это Сатурн, знаменитый своими кольцами. На самом деле эти «кольца» представляют собой...

Супернаркотик

Среди различных вариантов возможного апокалипсиса встречаются самые разные сценарии. Большинство из них связано с природными или техногенными катаклизмами, которые способны...

Озеро Титикака

Что такое пенобетон

Пенобетон - это материал, искусственно созданный из неорганического сырья, получаемого путем поризации раствора цемента. Свою популярность пенобетон заработал благодаря своим уникальным...

Водопад Виктория

Водопад Виктория − одно из чудес Африки, находится на реке Замбези в окружении государств Замбии и Зимбабве, является наследием ЮНЕСКО. За...

Элементы орбиты

Характеристики

Использованный способ обнаружения не позволяет определить большинство свойств планеты, за исключением её орбиты и массы.

Она вращается на расстоянии ~ 0,55 а. е. от звезды с периодом обращения примерно 168 дней и имеет минимальную массу ~ 4,3 массы Земли , что позволяет классифицировать её как суперземлю .

Возможная обитаемость

Не исключено, что планета Тау Кита e является жизнепригодной, так как она вращается вокруг своей звезды вблизи внутреннего края обитаемой зоны. Планета получает примерно на 60 процентов больше света, чем Земля от Солнца, что её сильно нагревает и, возможно, на ней имеются условия, необходимые для появления жизни только простых термофильных (то есть теплолюбивых) организмов - тип экстремофилов, процветающих при температурах 45-122 °C . Если там атмосфера, похожая на земную, то средняя температура поверхности планеты составит почти 70 градусов по Цельсию. Климат на Tau Ceti e, таким образом, был бы обусловлен сильным парниковым эффектом, что делает планету больше похожей на «супервенеру», чем на суперземлю. Без дополнительной информации о её атмосфере учёные пока не в состоянии сделать заявление относительно того, является ли она теплой или горячей, похожей на неподходящую для жизни Венеру. Если Tau Ceti e оценивать, исходя из земной атмосферы, то она имеет индекс сходства с Землёй (ESI) от 0,77.

Межзвёздная экспедиция к Тау Кита

Напишите отзыв о статье "Тау Кита e"

Примечания

Ссылки

Отрывок, характеризующий Тау Кита e

– Но что же делать? До года остается только несколько месяцев. И это не может быть. Я бы только желала избавить брата от первых минут. Я желала бы, чтобы они скорее приехали. Я надеюсь сойтись с нею. Вы их давно знаете, – сказала княжна Марья, – скажите мне, положа руку на сердце, всю истинную правду, что это за девушка и как вы находите ее? Но всю правду; потому что, вы понимаете, Андрей так много рискует, делая это против воли отца, что я бы желала знать…
Неясный инстинкт сказал Пьеру, что в этих оговорках и повторяемых просьбах сказать всю правду, выражалось недоброжелательство княжны Марьи к своей будущей невестке, что ей хотелось, чтобы Пьер не одобрил выбора князя Андрея; но Пьер сказал то, что он скорее чувствовал, чем думал.
– Я не знаю, как отвечать на ваш вопрос, – сказал он, покраснев, сам не зная от чего. – Я решительно не знаю, что это за девушка; я никак не могу анализировать ее. Она обворожительна. А отчего, я не знаю: вот всё, что можно про нее сказать. – Княжна Марья вздохнула и выражение ее лица сказало: «Да, я этого ожидала и боялась».
– Умна она? – спросила княжна Марья. Пьер задумался.
– Я думаю нет, – сказал он, – а впрочем да. Она не удостоивает быть умной… Да нет, она обворожительна, и больше ничего. – Княжна Марья опять неодобрительно покачала головой.
– Ах, я так желаю любить ее! Вы ей это скажите, ежели увидите ее прежде меня.
– Я слышал, что они на днях будут, – сказал Пьер.
Княжна Марья сообщила Пьеру свой план о том, как она, только что приедут Ростовы, сблизится с будущей невесткой и постарается приучить к ней старого князя.

Женитьба на богатой невесте в Петербурге не удалась Борису и он с этой же целью приехал в Москву. В Москве Борис находился в нерешительности между двумя самыми богатыми невестами – Жюли и княжной Марьей. Хотя княжна Марья, несмотря на свою некрасивость, и казалась ему привлекательнее Жюли, ему почему то неловко было ухаживать за Болконской. В последнее свое свиданье с ней, в именины старого князя, на все его попытки заговорить с ней о чувствах, она отвечала ему невпопад и очевидно не слушала его.
Жюли, напротив, хотя и особенным, одной ей свойственным способом, но охотно принимала его ухаживанье.
Жюли было 27 лет. После смерти своих братьев, она стала очень богата. Она была теперь совершенно некрасива; но думала, что она не только так же хороша, но еще гораздо больше привлекательна, чем была прежде. В этом заблуждении поддерживало ее то, что во первых она стала очень богатой невестой, а во вторых то, что чем старее она становилась, тем она была безопаснее для мужчин, тем свободнее было мужчинам обращаться с нею и, не принимая на себя никаких обязательств, пользоваться ее ужинами, вечерами и оживленным обществом, собиравшимся у нее. Мужчина, который десять лет назад побоялся бы ездить каждый день в дом, где была 17 ти летняя барышня, чтобы не компрометировать ее и не связать себя, теперь ездил к ней смело каждый день и обращался с ней не как с барышней невестой, а как с знакомой, не имеющей пола.
Дом Карагиных был в эту зиму в Москве самым приятным и гостеприимным домом. Кроме званых вечеров и обедов, каждый день у Карагиных собиралось большое общество, в особенности мужчин, ужинающих в 12 м часу ночи и засиживающихся до 3 го часу. Не было бала, гулянья, театра, который бы пропускала Жюли. Туалеты ее были всегда самые модные. Но, несмотря на это, Жюли казалась разочарована во всем, говорила всякому, что она не верит ни в дружбу, ни в любовь, ни в какие радости жизни, и ожидает успокоения только там. Она усвоила себе тон девушки, понесшей великое разочарованье, девушки, как будто потерявшей любимого человека или жестоко обманутой им. Хотя ничего подобного с ней не случилось, на нее смотрели, как на такую, и сама она даже верила, что она много пострадала в жизни. Эта меланхолия, не мешавшая ей веселиться, не мешала бывавшим у нее молодым людям приятно проводить время. Каждый гость, приезжая к ним, отдавал свой долг меланхолическому настроению хозяйки и потом занимался и светскими разговорами, и танцами, и умственными играми, и турнирами буриме, которые были в моде у Карагиных. Только некоторые молодые люди, в числе которых был и Борис, более углублялись в меланхолическое настроение Жюли, и с этими молодыми людьми она имела более продолжительные и уединенные разговоры о тщете всего мирского, и им открывала свои альбомы, исписанные грустными изображениями, изречениями и стихами.

Борис Штерн,
вед. науч. сотр. Института ядерных исследований РАН, главред ТрВ-Наука
«Троицкий вариант» №7(251), 10 апреля 2018 года

Где находится ближайшая к нам планета, пригодная для земной жизни? Автор данной заметки в своей книге «Ковчег 47 Либра» поместил ее на расстояние 60 световых лет. Оценка была сделана «в лоб» по данным «Кеплера». Оказалось, что эта величина сильно завышена.

Так, Эрик Петигура, Эндрю Говард и Джеф Марси (Erik A. Petigura, Andrew W. Howard, Geoffrey W. Marcy, ) измерили вероятность того, что планета земного типа у звезды типа Солнца будет найдена в данных космической обсерватории «Кеплер». По их расчетам, такая вероятность составляет всего лишь порядка процента (может быть, двух-трех), ведь «Кеплер» проработал по основной программе слишком недолго, чтобы уверенно выделять слабый сигнал от далеких земель. Поэтому далеких земель гораздо больше, чем подразумевал автор, и ближайшая находится всего в 15–17 световых годах от нас. Другие авторы подтвердили эту оценку и даже чуть подвинули ее в сторону большего оптимизма.

Но где именно находится эта планета? Все звезды типа Солнца на таком расстоянии прекрасно видны невооруженным глазом и давно поименованы. У которой из них есть планета, пригодная для земной жизни? Сможем ли мы найти ее в обозримое время?

«Вот, двигаясь по световому лучу...»

Напомним, что большая часть экзопланет была обнаружена двумя способами: методом радиальной (лучевой) скорости и методом транзитов. Первый метод - он и исторически был первым, так как первые планеты были открыты с его помощью. В этом случае исследователи ищут слабые периодические колебания скорости звезды по лучу зрения: если вокруг звезды вращается планета, звезда тоже вращается вокруг общего с планетой центра тяжести. Поэтому скорость звезды, измеряемая по доплеровскому смещению спектральных линий, модулируется вращением планеты.

Когда в 1995 году открыли первую экзопланету у звезды типа Солнца, чувствительность метода была чуть лучше десяти метров в секунду. Со временем она была доведена до метра в секунду, даже чуть лучше. Юпитер наводит на Солнце движение со скоростью 10 м/с, что легко измеряется. Земля - всего 10 сантиметров в секунду, что выглядит безнадежным для ее обнаружения этим методом.

Второй метод более чувствителен, но очень избирателен. Он работает, если повезет: плоскость орбиты планеты должна проходить через луч зрения между наблюдателем и звездой. Тогда планета для нашего наблюдателя будет пересекать диск звезды, немного затмевая ее. В этом случае она называется транзитной.

Соответствующая вероятность для Земли с точки зрения удаленного наблюдателя - 1/200. Если планета ближе к звезде, то вероятность больше: она равна отношению радиуса звезды к радиусу орбиты. Зато если повезло, и планета транзитная, то она видна с огромных расстояний (до двух тысяч световых лет), даже если она не больше Земли. Земля затмевает Солнце для далекого наблюдателя всего лишь на одну десятитысячную, но это прекрасно измеряется, если дождаться нескольких таких затмений. Более того, есть надежда обнаружить атмосферы у многих транзитных планет.

Но напомним, что метод транзитов работает лишь очень избирательно. Ближайшей системой, которую исследователям повезло обнаружить, была TRAPPIST-1 (см. ), красный карлик в 40 световых годах. Рядом с ней обнаружено сразу 7 планет земного типа, из которых три находятся в зоне обитаемости. Увы, красный карлик - совсем не ласковая для жизни звезда (см. ). Но открытие всё равно радует, суля много планет, хороших и разных, в ближайшей окрестности. Если уж речь зашла о красных карликах, то для них метод лучевой скорости может выявить и небольшие планеты в зоне обитаемости. Во-первых, в этом случае звезда легче, во-вторых, зона обитаемости гораздо у́же, ведь планета движется быстрее. И этот метод сработал для ближайшей звезды - Проксимы Центавра. В 2016 году у нее обнаружили планету с массой, близкой к массе Земли, которая получает примерно столько же тепла, как и Земля.

Увы, Проксима Центавра - тот же красный карлик, причем очень активный: его рентгеновские вспышки регистрируются орбитальными обсерваториями. В данном случае лучевые колебания скорости звезды - ±1,7 м/с, во много раз больше, чем для землеподобной планеты в зоне обитаемости солнечноподобной звезды. Увы, перспективы жизни на такой планете весьма призрачны.

Вскоре нашли еще одну близкую землеподобную планету у красного карлика Ross 129 за 11 световых лет от нас. В этом случае звезда спокойней в плане вспышек, но у красного карлика есть и другие зловредные свойства.

Вполне естественно, что ближайшие находки по части экзопланет будут связаны с красными карликами. Помимо того что их планеты легче наблюдать, красных карликов на порядок больше, чем звезд класса Солнца. Сложилось впечатление, что в ближайшее время коллекция близких и скорее всего бесплодных экзопланет у красных карликов пополнится и найдутся перспективные планеты где-нибудь под сотню световых лет от нас. А близкие земли, пригодные для обитания, останутся неведомыми до наступления неопределенных лучших времен, когда люди научатся делать и смогут финансировать космические интерферометры.

«Ужасно повысилось знанье»

Тем временем метод лучевой скорости не стоял на месте. Во-первых, было до предела усовершенствовано оборудование. Один из лучших инструментов, уже давно достигший точности 1 м/с, HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher), много лет используется в Южной европейской обсерватории (ESO). Спектрометр работает с 2002 года, и всё, что он измеряет, ложится в архив.

Поиск экзопланет уже давно, по большей части, превратился в архивные раскопки. Так, несколько лет назад группа английских и американских исследователей начали атаку на ближайшую к нам одиночную звезду типа Солнца, воспетую Высоцким и ставшую культурным мемом, - Тау Кита. Она чуть поменьше Солнца (0,7 по массе и 0,5 по светимости), чуть старше (5,8 млрд лет, но и жить будет дольше) и спокойней. Планет-гигантов у Тау Кита нет, по крайней мере на орбитах с не слишком большим периодом обращения.

Команда использовала архивные данные HARPS с 2002 по 2013 год - всё это время проводились регулярные наблюдения Тау Кита. За эти годы снято 9000 спектров. Были архивированы не исходные спектры, а результаты их обработки, содержащие значения лучевой скорости, вычисленные по разным интервалам спектра, а также разнообразная дополнительная информация. Как уже сказано, точность метода - около метра в секунду, но это если действовать «в лоб». На самом деле точность ограничивает не спектрометр, а «шум» звезды - ее бурление, вращение, вспышки и тому подобное.

Главное, что удалось сделать исследователям, - хорошо изучить этот шум по архивным данным и создать «модель фона» (в двух вариантах), которая позволяет, по утверждению авторов, достичь точности 20 см/с. Это уже близко к заветным 10 см/с, когда косяком пойдут настоящие земли. Впрочем, и на уровне 20 см/с может найтись немало «обитабельных планет», а система Тау Кита - как раз такой случай.

Первые обнадеживающие результаты по Тау Кита были получены еще в 2013 году . Тогда в архивных данных нашли указание на 5 планет с массами больше земной, но не настолько большими, чтобы выскочить за пределы класса земель. Их периоды обращения, согласно первым результатам, - 14, 35, 94, 168 и 642 дня. Массы были определены плохо, точно можно было сказать лишь то, что все кандидаты в планеты заметно тяжелей Земли.

С тех пор команда выросла, методы обработки данных усовершенствованы, и в прошлом году были опубликованы новые результаты работы исследователей . Существование планет с периодами 14, 35 и 94 дня не подтвердилось. Зато существование планет с периодами 168 и 642 дня подтвердилось на более высоком уровне достоверности (периоды немного сдвинулись).

Найдены планеты с новыми периодами в 20 и 49 дней, и тоже с хорошей достоверностью. Массы планет определены гораздо лучше. Правда, командой измеряется не масса, а комбинация M sin (i ), где i - угол между осью орбиты и лучом зрения, то есть минимальная масса. Значения минимальных масс обнаруженных планет таковы: 1,7; 1,8; 3,9; 3,9 земной массы. Ошибки колеблются в пределах от 0,3 до 1,3 массы Земли.

Можно ли считать эти результаты абсолютно надежными и окончательными? Статистическая значимость вышеперечисленных периодов высокая, но в спектре мощности кривой блеска Тау Кита видны и другие значимые пики. Это в первую очередь связано с так называемой проблемой «алиасинга» - из-за дискретности наблюдений возникают артефакты, имитирующие периодический сигнал. Например, есть еще пик на 1000 днях, который авторы статьи считают алиасингом 640-дневного пика. В общем, работа исследователей должна быть продолжена, причем с новыми данными, но надежда, что существование описанных выше планет подтвердится, достаточно высока.

«На Тау Ките условья не те?»

На рисунке изображены планетные системы Тау Кита и Солнца по отношению к зоне обитаемости звезд. Зона обитаемости, конечно, понятие условное - климат на планете сильно зависит от ее атмосферы. В цитируемой работе обсуждение «обитабельности» планет сведено к минимуму. Планета e получает примерно столько же тепла, сколько Венера (которая, возможно, годилась для обитания, пока не произошла парниковая катастрофа).

В свою очередь, планета f - столько же, сколько Марс (который, вероятно, был пригоден для жизни, пока не потерял почти всю атмосферу). Между ними напрашивается еще одна меньшей массы - тогда это была бы Земля собственной персоной. Стоит ли заключать пари? Не знаю, но в любом случае ждать ответа придется долго.

С наибольшей вероятностью для жизни подходит планета f . Столь тяжелая планета должна обладать достаточно толстой атмосферой с парниковым эффектом, который способен сделать ее более гостеприимной, чем ранний Марс, на котором текли реки, впадающие в моря.

Но и у Тау Кита есть отягчающее обстоятельство, хотя и не столь фатальное, как у красных карликов. Измерения, сделанные субмиллиметровым интерферометром ALMA, показали, что вокруг звезды довольно много пыли - пылевой пояс распростерся от примерно 10–20 до 60–70 астрономических единиц. Пыли там на порядок больше, чем в Солнечной системе. Сама по себе пыль безвредна, но где она, там и астероиды, которых получается тоже существенно больше, чем у нас. Это чем-то похоже на наш пояс Койпера, только более плотный и подходящий ближе к звезде.

Tuomi M., Jones H. R. A., Jenkins J. S., et al. 2013 // A&A, 551, A79.
Feng F., Tuomi M., Jones H. R. A., Barnes J., Anglada-Escudé G., Vogt S. S., and Butler R. P. // The Astronomical Journal . Volume 154, Number 4. 05.09.2017.

Категории

Популярное