Byla objevena obyvatelná planeta velikosti Země. Proxima b - nejbližší exoplaneta k Zemi, pravděpodobně ještě obyvatelnější, než se věřilo na planetu proxima b, kde se nachází

Nová planeta obíhá kolem hvězdy Proxima Centauri, která je vzdálená čtyři světelné roky. "Tohle není jen nejbližší planeta k nám." pozemní, je to pravděpodobně nejbližší planeta k nám mimo sluneční soustavu, protože blíže k Proximě Centauri prostě žádné hvězdy nejsou, "- řekl na tiskové konferenci časopisu Příroda jeden z účastníků studie Ansgar Reiners z univerzity v Göttingenu v Německu.

Astronomové našli náznaky planety v datech z Evropské jižní observatoře již v roce 2000, ale trvalo jim více než 15 let, než potvrdili svůj objev. Planeta byla objevena Dopplerovou metodou: rotující kolem hvězdy ji planeta přitahuje k sobě, proto se hvězda neustále pohybuje trochu směrem k Zemi a pak se od ní vzdaluje. V důsledku toho se mění spektrum záření hvězdy, které teleskopy na Zemi zachycují.

Teplota na planetě

Hvězda Proxima Centauri je červený trpaslík, menší než Slunce – pouhých 12 % hmotnosti Slunce – a mnohem slabší – pouhých 0,15 % jasu Slunce. Hmotnost planety Proxima b je 1,3 Země. Vědci se domnívají, že jde o pozemskou planetu. Ke své hvězdě je mnohem blíže než Země ke Slunci. Vzdálenost mezi nimi je 7,5 milionu kilometrů, což je 20krát méně než ze Země ke Slunci. Oběh hvězdy Proxima b trvá 11,2 dne.

Alpha Centauri AB a Proxima Centauri. Foto: Digitalized Sky Survey 2 Poděkování: Davide De Martin / Mahdi Zamani

„Na základě těchto informací můžeme vypočítat teplotu povrchu planety, pokud nebereme v úvahu atmosféru – minus 40 stupňů Celsia. Bez atmosféry by byla teplota Země podobná - minus 20 stupňů, “vysvětlil Reiners.

Voda, život, atmosféra

Na Proximě b může být kapalná voda, ale zda tam skutečně je, není jisté a závisí na historii vzniku planety a aktivitě její hvězdy. Stáří obou je srovnatelné se stářím Slunce, respektive Země. Spekulace o jejich historii jsou však stále oblastí čistých spekulací.

Možná, že voda a atmosféra byly nejprve, a pak byly pryč, protože atmosféru odnesl hvězdný vítr Proximy Centauri. Nevíme však, jak aktivní byla hvězda v minulosti. Možná byla planeta chráněna před hvězdným větrem magnetickým polem, stejně jako magnetické pole Země chrání naši planetu před slunečním větrem, ale nevíme, zda ho má Proxima b. Možná planeta nejprve ztratila vodu a atmosféru a pak stejně jako Země přežila "" díky kometám, které na ni opět přivedly vodu. Obecně je scénářů mnoho a co se na planetě skutečně dělo a děje, ukáže až proces dalšího výzkumu.

Pokud se však najde atmosféra a voda, neznamená to, že podmínky na planetě jsou tak pohodlné. "Proxima b přijímá více rentgenového a ultrafialového záření než Země." Pokud bychom takovou dávku dostali na Zemi, ovlivnilo by to život, i když si nejsem jistý, že by živé organismy úplně vyhynuly, “řekl Reiners.

Průzkum planety

Planety podobné Zemi mimo sluneční soustavu byly nalezeny více než jednou. „Tento planetární systém je nám však mnohem blíže než kterýkoli jiný, a to značně usnadňuje jeho podrobné studium,“ zdůraznil Reiners.

Je možné určit, zda má planeta atmosféru, pokud je v určitém bodě své oběžné dráhy mezi svou hvězdou a Zemí. Atmosféra je pak vidět díky podsvícení. Zda ale taková pozice na oběžné dráze Proximy b existuje, zatím nevíme a šance na to nejsou příliš vysoké. Další možností je chytit

Minulý týden byl pravděpodobně nejdůležitějším objevem exoplanet, jaký kdy astronomové učinili. Vědci z projektu Pale Red Dot oznámili, že našli planetu, která je potenciálně podobná naší Zemi a nachází se v systému nejbližší hvězdy našemu Slunci – Proxima Centauri. V astronomických rozměrech je to od nás co by kamenem dohodil.

Objev planety zvané Proxima B pochopitelně vedl vědecký svět do extáze a mnozí říkají, že tento svět se nachází dostatečně blízko na to, aby jej mohli podrobně prostudovat a možná i navštívit.

Co ale o tomto světě víme dnes, dá se v něm žít a kdy ho budeme moci navštívit? Pojďme najít odpovědi na většinu vzrušující otázky o Proximě B.

Opravdu tato exoplaneta existuje?

Přímý důkaz neexistuje, ale je velmi pravděpodobný. Planeta byla objevena měřením vibrací v Proxima Centauri způsobených oběžnou dráhou planety. Tento proces je známý jako Dopplerova spektroskopie. Zatímco vědci, kteří učinili tento objev, jsou si docela jisti, že planeta existuje, existuje malá šance, že tomu tak není. Vezměte si například Alpha Centauri Bb – údajnou exoplanetu kolem hvězdy Alpha Centauri B. Později se ukázalo, že to byla chyba. Tentokrát však vědci tvrdí, že vše otestovali důkladněji. Proxima B tedy pravděpodobně existuje.

Je obyvatelná?

To nevíme jistě. Všechno, na čem jsme tento moment vědět o planetě - má hmotnost, která je nejméně 1,3krát větší než hmotnost Země (ale ne více než 3krát). Planeta je také pravděpodobně kamenná a obíhá kolem své hvězdy ve vzdálenosti 5 % vzdálenosti Země od Slunce. Kolem hvězdy, jako je ta naše, by tento svět nebyl způsobilý k existenci.

Mateřská hvězda Proximy B je však mnohem menší. Je to červený trpaslík, který vyzařuje méně světla než naše slunce, takže obyvatelná planeta by mohla existovat blíž. Proxima B je v zóně své hvězdy považována za obyvatelnou, dokonce na ní může existovat kapalná voda. Přesto jsou rentgenové záblesky možné v tak malé vzdálenosti od hvězdy, což může situaci zkomplikovat.

Může na planetě existovat život?

Záleží na řadě věcí. Nejprve musíme vědět, jakou atmosféru tato planeta má, pokud vůbec nějakou. Svou hvězdu oběhne za 11,2 pozemského dne a v této vzdálenosti je téměř jistě zablokována. To znamená, že jedna její strana je neustále natočena ke hvězdě a je pod vlivem tepla, zatímco na druhé je neustále chladná noc. Silná vrstva atmosféry, pokud existuje, však může vést teplo kolem planety.

Také neznáme přesnou velikost planety a to by odpovědělo na mnoho otázek. Červení trpaslíci také vyzařují méně světla než naše slunce, což znamená, že dávají méně energie pro život. To znamená, že pokud tam život skutečně existuje, může být ve formě mikroorganismů, a ne něčeho jiného, ​​jako na naší planetě.

Jak se můžeme dozvědět více o planetě?

To vyžaduje použití výkonnějších dalekohledů. Budoucí projekty, jako je evropský dalekohled nebo vesmírný dalekohled Jamese Webba, by nám potenciálně mohly poskytnout lepší pohled na tento svět. Snad se dočkáme i přímého obrazu tohoto objektu.

Podrobnější studium planety, například měření její atmosféry, bude do značné míry záviset na tom, zda nebeské tělo kolem své hvězdy z naší strany, nebo ne. Zatímco my nevíme, jak je umístěna dráha této exoplanety a zda prochází před svou hvězdou vzhledem k nám. Pokud ano, budeme schopni změřit světlo hvězdy při jejím cestování atmosférou, abychom určili složení její atmosféry, a také uvidíme známky života na povrchu. Jinak to bude mnohem složitější.

Budeme ji moci někdy navštívit?

Ve vzdálenosti 4,2 světelných let je Proxima B nejbližší objevenou exoplanetou. Tato vzdálenost je 40 bilionů kilometrů a je to stále velmi daleko. Náš kosmická loď Voyager 1 dokázal uletět ubohých 20 miliard kilometrů za 40 let. S ohledem na sílu moderních zařízení by nám tedy trvalo stovky tisíc let, než bychom se tam dostali.

Planetologové vypočítali všechny možné poloměry nejbližšího dvojčete k Zemi a odhadované složení jeho útrob. Skutečnost, že Proxima b je blízko svítidla, nevylučuje život na něm. Takže pokud je tam voda, pak planeta není příliš horká.

Na této planetě mohou existovat tekuté oceány, a tedy i některé formy života.

Bastien Bruggy

Planetární vědec z univerzity v Marseille (Francie)

Vlastnosti Proxima Centauri b

Planeta je nejbližším dvojčetem Země – nachází se uvnitř „zóny života“ poblíž hvězdy červeného trpaslíka Proxima Centauri ve vzdálenosti 4 světelné roky od naší planety. Jeho hmotnost je 1,2krát větší než hmotnost Země.

Proxima Centauri b byla otevřena specialisty z Evropské jižní observatoře 24. srpna 2016. Existenci planety naznačila analýza archivních dat o pohybu Proximy Centauri.

Hvězdný systém byl zkoumán v rámci projektu "Pale Red Dot" metodou radiálních rychlostí. Přítomnost objektu na oběžné dráze Proxima Centauri je v tomto případě potvrzena periodickým posunem Dopplerova spektra hvězdy. Data získaná spektrografy HARPS a UVES umožnila skupině vědců z Queen Mary University v Londýně pod vedením Guillem Anglada-Escudé argumentovat, že planeta existuje a je jako Země.

Proxima Centauri b obíhá kolem hvězdy ve vzdálenosti, která je 20krát menší než vzdálenost Země ke Slunci. Planeta stráví na úplnou revoluci o něco méně než 12 pozemských dní. Mnoho planetárních vědců věřilo, že kvůli blízkosti Proximy Centauri a agresivnímu vlivu světlic na povrchu hvězdy na její atmosféru nemůže na planetě existovat tekutý oceán, a tedy život.

Bruggy a jeho kolegové však navrhli: pokud je poloměr planety 0,9 poloměru Země, pak bude podobná Merkuru – útroby jsou hustá, významnou část hmoty tvoří kovové jádro. Ale zároveň 0,05 % hmotnosti planety může tvořit voda – na Zemi je jí přibližně stejné množství.

Pokud je poloměr Proxima Centauri b 1,4 od Země, pak její vnitřek naopak není hustý. Pak je to oceánská planeta, jejíž polovinu hmoty tvoří voda, druhou polovinu kamenné jádro. V tomto případě je hloubka oceánu na Proxima Centauri b asi 200 km.

V obou verzích je atmosféra planety dost tenká a podobná Zemi

Zda je na Proximě Centauri b přesně oceán, bude možné přesně určit až po získání kvalitních spektrálních dat planety a celého systému. Vědci zatím nepopírají, že záblesky na hvězdě a ultrafialové záření mohly odpařit většinu oceánu.

S dalekohledy Evropské jižní observatoře (ESO) učinili astronomové další překvapivý objev. Tentokrát našli přesné důkazy o existenci exoplanety obíhající kolem nejbližší hvězdy k Zemi – Proximy Centauri. Svět, nazvaný Proxima Centauri b (Proxima Centauri b), je již dlouho hledán vědci po celé Zemi. Nyní se díky jeho objevu zjistilo, že doba jeho oběhu kolem rodné hvězdy (rok) je 11 pozemských dnů a povrchová teplota této exoplanety je vhodná pro možnost nalezení vody v kapalné formě. Tento kamenný svět je sám o sobě o něco větší než Země a stejně jako hvězda se nám ze všech takových vesmírných objektů stal nejbližším. Navíc to není jen nejbližší exoplaneta k Zemi, je to také nejvíce blízký svět vhodné pro existenci života.

Proxima Centauri je červený trpaslík a nachází se ve vzdálenosti 4,25 světelných let od nás. Hvězda dostala své jméno z nějakého důvodu - to je další potvrzení její blízkosti k Zemi, protože proxima se z latiny překládá jako „nejbližší“. Tato hvězda se nachází v souhvězdí Kentaura a její svítivost je tak slabá, že je zcela nemožné si jí všimnout. pouhé oko a kromě toho je docela blízko mnohem jasnějšímu páru hvězd α Centauri AB.

Během první poloviny roku 2016 byla Proxima Centauri pravidelně sledována pomocí spektrografu HARPS instalovaného na 3,6metrovém dalekohledu v Chile a současně s dalšími dalekohledy z celého světa. Hvězda byla studována v rámci kampaně Pale Red Dot, během níž vědci z Londýnské univerzity studovali oscilace hvězdy způsobené přítomností neidentifikované exoplanety na její oběžné dráze. Název tohoto programu je přímým odkazem na slavný obraz Země z daleka. Sluneční Soustava... Carl Sagan pak nazval tento obrázek (modrá skvrna). Vzhledem k tomu, že Proxima Centauri je červený trpaslík, byl název programu opraven.

Protože toto téma hledání exoplanet vyvolalo zájem široké veřejnosti, byl pokrok vědců v této práci od poloviny ledna do dubna 2016 důsledně zveřejňován na vlastních webových stránkách programu a prostřednictvím sociálních médií. Tyto zprávy byly doprovázeny četnými články napsanými odborníky z celého světa.

„Obdrželi jsme zde první náznaky možnosti existence exoplanety, ale naše data se pak ukázala jako neprůkazná. Od té doby jsme usilovně pracovali na zlepšení našich pozorování s pomocí Evropské observatoře a dalších organizací. Například plánování této kampaně trvalo asi dva roky.“- Guillem Anglada-Escudé, vedoucí výzkumného týmu.

Data Pale Red Dot v kombinaci s dřívějšími pozorováními z ESO a dalších ukázaly jasný signál o přítomnosti exoplanety. Bylo velmi přesně zjištěno, že čas od času se Proxima Centauri přibližuje k Zemi rychlostí 5 kilometrů za hodinu, což se rovná obvyklé lidské rychlosti, a pak se stejnou rychlostí vzdaluje. Tento pravidelný cyklus změn radiální rychlosti se opakuje s periodou 11,2 dne. Pečlivá analýza výsledných Dopplerových posunů naznačila přítomnost planety o hmotnosti nejméně 1,3násobku hmotnosti Země ve vzdálenosti 7 milionů kilometrů od Proxima Centauri, což je pouhých 5 procent vzdálenosti od Země ke Slunci. Obecně je taková detekce technicky možná až v posledních 10 letech. Ale ve skutečnosti byly signály s ještě nižšími amplitudami detekovány dříve. Hvězdy však nejsou hladké koule plynu a Proxima Centauri je velmi aktivní hvězda. Proto byla přesná detekce Proxima Centauri b možná až po přijetí Detailní popis jak se hvězda mění na časových škálách od minut po desetiletí, a sledování její svítivosti pomocí dalekohledů na měření světla.

„Pokračovali jsme v kontrole dat, abychom se ujistili, že signál, který jsme přijali, neodporuje tomu, co jsme našli. To bylo prováděno každý den po dobu dalších 60 dnů. Po prvních deseti dnech jsme měli důvěru, po 20 dnech jsme si uvědomili, že náš signál je v souladu s očekáváním a po 30 dnech všechna data kategoricky potvrdila objev exoplanety Proxima Centauri b, takže jsme začali připravovat články o této události “.

Červení trpaslíci jako Proxima Centauri jsou aktivní hvězdy a mají ve svém arzenálu mnoho triků, jak napodobit přítomnost exoplanety na svých drahách. Aby vědci tuto chybu odstranili, sledovali změnu jasnosti hvězdy pomocí dalekohledu ASH2 na observatoři San Pedro de Atacami v Chile a sítě teleskopů Las Cumbres Observatory. Informace o radiální rychlosti s rostoucí svítivostí hvězdy byly z konečné analýzy vyloučeny.

Navzdory skutečnosti, že Proxima Centauri b obíhá mnohem blíže ke své hvězdě než Merkur kolem Slunce, samotná Proxima Centauri je mnohem slabší než naše hvězda. Díky tomu se objevená exoplaneta nachází přesně v oblasti kolem hvězdy, vhodné pro existenci života v podobě, v jaké ji známe, a odhadovaná teplota jejího povrchu umožňuje přítomnost vody v kapalné formě. Navzdory tak mírné oběžné dráze mohou být podmínky existence na jejím povrchu velmi silný vliv ultrafialové záření a rentgenové záblesky hvězdy, které jsou mnohem intenzivnější než účinky, které má Slunce na Zemi.

Skutečná schopnost tohoto druhu planet podporovat kapalnou vodu a mít život podobný tomu na Zemi je předmětem intenzivní, ale hlavně teoretické debaty. Hlavní argumenty, které hovoří proti přítomnosti života, se týkají blízkosti Proximy Centauri. Například na Proxima Centauri b mohou být vytvořeny takové podmínky, že je vždy obrácena ke hvězdě jednou stranou, proto je na jedné polovině věčná noc a na druhé věčný den. Atmosféra planety by se také mohla pomalu vypařovat nebo mít složitější chemii než zemská kvůli silnému ultrafialovému a rentgenovému záření, zejména během první miliardy let hvězdy. Dosud však nebyl přesvědčivě prokázán ani jeden argument a je nepravděpodobné, že budou odstraněny bez přímých pozorovacích důkazů a získání přesných charakteristik atmosféry planety.

Dvě samostatné práce byly věnovány obyvatelnosti Proxima Centauri b a jejímu klimatu. Bylo zjištěno, že dnes není možné vyloučit existenci kapalné vody na planetě a v tomto případě může být přítomna na povrchu planety pouze v nejslunnějších oblastech, buď v oblasti polokoule planety, vždy obrácená k hvězda (synchronní rotace), nebo v tropickém pásu (3:2 rezonanční rotace). Rychlý pohyb Proxima Centauri b kolem hvězdy, silné záření z Proximy Centauri a historie vzniku planet způsobily, že klima na ní bylo zcela odlišné od toho na Zemi a je nepravděpodobné, že by Proxima Centauri b vůbec měla roční období.

V každém případě bude tento objev počátkem dalších rozsáhlých pozorování, a to jak pomocí současných přístrojů, tak pomocí příští generace obřích dalekohledů, jako je European Extremely Velký dalekohled(E-ELT). V následujících letech se Proxima Centauri b stane hlavním cílem pro hledání života jinde ve vesmíru. To je docela symbolické, protože systém Alfa Centauri byl také vybrán jako cíl prvního pokusu lidstva o přesun do jiného hvězdného systému. The Breakthrough Starshot Project je výzkumný a vývojový projekt v rámci konceptu Breakthrough Initiatives' Fleet Concept kosmické lodě pomocí lehké plachty zvané StarChip. Tento typ kosmické lodi bude schopen cestovat do hvězdného systému Alpha Centauri, 4,37 světelných let od Země, rychlostí mezi 20 a 15 procenty rychlosti světla, což bude trvat 20 až 30 let, respektive asi 4 roky. více let, aby Zemi informoval o úspěšném příletu.

Na závěr bych rád poznamenal, že mnoho přesných metod pro hledání exoplanet je založeno na analýze jejich průchodu diskem hvězdy a světla hvězd její atmosférou. V současné době neexistuje žádný důkaz, že Proxima Centauri b prochází mateřskou hvězdou, a příležitosti vidět tuto událost jsou v současnosti zanedbatelné. Vědci však doufají, že v budoucnu se účinnost pozorovacích přístrojů zvýší.

Po letech pečlivého pátrání, pozorování a výzkumu našel mezinárodní tým vědců nezvratné důkazy o existenci planety obíhající kolem nejbližší hvězdy ke Slunci – Proximy Centauri. Tento červený trpaslík je součástí sousední hvězdný systém Alfa Centauri. Dnes je tato exoplaneta možná jedním z nejvíce vzrušujících vesmírných objevů poslední doby.

Nová exoplaneta

Planeta se jmenuje Proxima Centauri b (zkráceně Proxima b) a se vší pravděpodobností jen málo více země... Navíc je planeta v takové vzdálenosti od hvězdy, aby to poskytla ideální teplota pro vzhled vody na povrchu.

Proxima Centauri - Slabá trpasličí hvězda nachází se ve vzdálenosti čtyř světelných let od Země. I přes relativně malou vzdálenost není z povrchu naší planety Proxima pouhým okem vidět, je příliš malá. Nejbližší viditelná hvězda- Alfa Centauri. Proxima je s největší pravděpodobností spojena s Alfou (což je dvojhvězda) gravitačním polem.

Hledejte nové světy

Jakmile si vědci uvědomili možnost exoplanet podobných Zemi, jejich teleskopy se otočily k nejbližší hvězdě. Nový objev pochází z důkladného zkoumání dat shromážděných Jihoevropskou observatoří během 14 let, od roku 2000 do roku 2014. Podpůrná data byla shromážděna v první polovině roku 2016.

Objev exoplanety byl proveden pomocí Dopplerova jevu, který umožňuje pozorovat radiální rychlost s vysokou přesností nebeský objekt a její změnou určit vlnovou délku světelných vibrací.

Co víme o nové planetě?

Není pochyb o tom, že alespoň jedna planeta obíhající kolem Proximy Centauri existuje. Jeho sluneční rok se skládá z jedenácti dnů, protože vzdálenost mezi planetou a hvězdou nepřesahuje sedm milionů kilometrů – mnohem méně než mezi Sluncem a Merkurem. Pozorování ukazují, že Proxima b je relativně malá, její minimální hmotnost je 1,27 hmotnosti Země.

Ve srovnání s planoucím povrchem Slunce vypadá Proxima Centauri spíše jako malý žhnoucí uhlík. Například, pokud by nová planeta byla ve stejné vzdálenosti od Proximy jako Země od Slunce, byla by zcela zamrzlá. Povrchová teplota Proximy B však může být právě ideální teplotou pro život. Pokud nová exoplaneta skutečně vypadá jako Země, pak se nachází na tom správném místě pro existenci vody na povrchu.

Možnost existence života

Víme, že Proxima b má správnou velikost, na správném místě a pravděpodobně udržuje správnou teplotu, ale stačí tyto vlastnosti k vytvoření života na planetě? Možná, ale k tomu se musí v ideálním případě shodovat řada dalších charakteristik.

Vzhledem k tomu, že se Proxima b nachází tak blízko své hvězdy, téměř přesně se otáčí synchronně a je zachycena slapem. To znamená, že planeta je otočena ke hvězdě pouze jednou stranou a její poloha se nemění. Ukazuje se, že na jedné polovině planety je vždy světlo a teplo a na druhé straně tma a zima.

Po mnoho let se vědci domnívali, že takové podmínky nemohou žádným způsobem podporovat život. Temná strana musí být tak studená, že jakákoli existující atmosféra jednoduše přimrzne k povrchu a planeta zůstane bez vzduchu. Pozdější modely však předpokládají, že atmosféra může být zachována i při zachycení přílivu a odlivu, pokud má správné složení a pokud teplota jádra planety, stejně jako povrchu její světlé části, je dostatečná k tomu, aby poskytovala minimální teplo temnotě. boční. V takových podmínkách temná strana může být také docela obyvatelná.

Vědcům v současné době chybí informace, aby zjistili, zda Proxima b může podporovat život na svém povrchu.

Magnetosféra a aktivita hvězd

Záchyt přílivu a odlivu není jediným možným problémem ve způsobu života na Proximě b. Proxima Centauri je aktivní hvězda a na jejím povrchu se často vyskytují prudké bouře, megavzplanutí a výrony koronální hmoty, které mohou zničit jakoukoli atmosféru planety, která kolem ní obíhá.

To se u Země neděje, i když je Slunce aktivnější a větší než Proxima Centauri, protože naše planeta má silnou magnetosféru, která nás chrání před škodlivým sluneční aktivita... Pokud má nová planeta také takovou magnetosféru, pak je vybavena jakýmsi štítem, který chrání nejen atmosféru, ale i samotný povrch.

Předpokládaná hmotnost Prxima b naznačuje, že pro podobné Složení země, u může mít své vlastní ochranné magnetické pole. Možná je tato planeta skutečně obyvatelná.

Vědci samozřejmě o nové planetě stále vědí příliš málo a možnosti jejího studia jsou extrémně omezené. S neustálým vývojem nových technologií však nezbývá než doufat, že se velmi brzy dozvíme více o možném dvojčeti naší Země.