Ближайшие экзопланеты земного типа с возможностью существования цивилизации показали исследователи космоса. Какими бывают планеты земного типа? Классификация и примеры Самая близкая экзопланета к земле

NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyl Планета Kepler-452b в представлении художника

Астрономы уже нашли достаточно много экзопланет, являющихся потенциально жизнепригодными. В новой работе специалисты сфокусировались на количестве ультрафиолетового излучения, исходящего от родительской звезды и способного, как предполагается, способствовать развитию жизни: на этой основе исследователи определили планеты, на которых могла появиться жизнь наподобие жизни на нашей планете.

«Жизнь, как мы знаем, требует множество молекулярных структур, выполняющих различные функции внутри клетки, — объясняет астрофизик Пол Риммер (Paul Rimmer) из Кембриджского университета. — В том числе ДНК, РНК, белки и клеточные мембраны, которые состоят из относительно простых строительных блоков (липидов, нуклеотидов и аминокислот). Долгое время то, откуда появились данные строительные блоки, оставалось загадкой, однако недавно важные открытия помогли определить, каким образом они появились на поверхности Земли».

«К примеру, — объясняет Риммер, — подсвечивание ультрафиолетом синильной кислоты (химическое соединение, существующее в природе) в воде, при наличии отрицательно заряженного иона, такого как бисульфит, приводит к появлению простых сахаров». При подходящих условиях синильная кислота — которая в больших количествах содержится в протопланетных дисках — и отрицательно заряженный ион могут произвести огромные концентрации строительных блоков для жизни, однако для этого им необходим ультрафиолет.

В 2015 году исследователи продемонстрировали это экспериментально. Так, с помощью УФ-излучения и синильной кислоты им удалось создать липиды, аминокислоты и нуклеотиды, являющиеся компонентами живых клеток, однако без использования ультрафиолета реакция не состоялась.

Риммер и другие ученые использовали эти данные для нового исследования. Специалисты сравнили количество примененного УФ-излучения в эксперименте 2015 года с излучением, исходящим от звезд в системах планет — кандидатов «Кеплера» (потенциально жизнепригодных экзопланет, обнаруженных космическим телескопом «Кеплер»). На основании расчетов исследователи определили так называемую зону абиогенеза — расстояния от звезды, на котором планета получала бы достаточно УФ-излучения. (В список кандидатов «Кеплера» входят каменистые планеты, находящиеся в зоне обитаемости: не слишком близко и не слишком далеко от звезды — чтобы на планете могла существовать жидкая вода.)

Важно, как отмечается, чтобы звезда обладала температурой, схожей с таковой у Солнца: тогда зона обитаемости и зона абиогенеза пересекаются. Более холодные звезды же обычно испускают УФ-излучение в недостаточном количестве — если, конечно, на них не происходят частые вспышки: способны ли последние привести к возникновению строительных блоков для жизни, пока, как отмечают исследователи, остается неизвестным.

Планета Kepler 452-b (из-за возможного сходства с Землей ее назвали «Земля 2.0»), как установили специалисты, входит как в зону обитаемости, так и в зону абиогенеза. Кроме того, по словам исследователей, планета Kepler-62e, вероятно, входит в зону абиогенеза, однако она может быть не каменистой.

Телескоп «Кеплер», обнаруживший множество планет за пределами нашей Солнечной системы, в скором времени прекратит работать (у аппарата, как известно, заканчивается топливо). Однако на замену ему уже был запущен космический телескоп TESS (недавно он официально

В связи с Величайшим его Противостоянием летом 2003 года и словно бы специально приуроченным к этому событию успехом высадки на его поверхность двух американских космических аппаратов, показавших, что вода-таки на Красной планете имеется.

Теперь, в связи с весьма значимым и довольно редким событием - прохождением диска Венеры по диску Солнца 8 июня 2004 года - мы обращаемся к другой нашей соседке по Солнечной системе - Венере, расположенной ещё ближе к Земле, чем Марс.

Старший научный сотрудник отдела изучения Луны и планет Астрономического института им. П.К.Штернберга Жанна Фёдоровна РОДИОНОВА знакомит читателя с «портретом» одной из планет Солнечной системы в рамках современных научных представлений. Следуя же традициям журнала, рубрику дополняет и эзотерический образ удивительной планеты.

Наше достоинство — не в овладении пространством, а в умении разумно мыслить. С помощью пространства и времени Вселенная охватывает и поглощает меня, а вот с помощью мысли я охватываю Вселенную. Постараемся же мыслить достойно: в этом основа нравственности.

Блез Паскаль

Жизнь каждого человека и существование всего человечества зависят от условий, имеющихся на Земле сейчас и от их изменений в будущем. Естественно, что в первую очередь мы заинтересованы в изучении самой Земли, а для этого крайне важно понять, какое место она занимает среди других планет, чем от них отличается.

В Солнечной системе пока известно девять планет: ближайшие к Солнцу четыре планеты принято называть планетами земной группы, а следующие четыре - планетами-гигантами. Девятая планета Плутон, самая дальняя, не входит ни в какую группу. Планеты земной группы похожи между собой по размерам, массе и составу пород. Это - Меркурий, Венера, Земля и Марс. Их поверхности сложены твёрдыми породами со средней плотностью вещества от 3,9 г/см 3 у Марса до 5,5 г/см 3 у Земли (у Меркурия - 5,4 г/см 3 , у Венеры - 5,2 г/см 3). Масса Венеры составляет 81% от массы нашей планеты. Средний радиус Венеры (6051,5 км) лишь на 5% меньше среднего радиуса Земли (6371 км). Марс почти в два раза меньше Земли. Скромнее по размерам в этой группе ближайшая к Солнцу планета - Меркурий B 439 км). Он находится на среднем расстоянии 0,4 а.е. от центрального светила, Венера - на 0,7 а.е. (расстояние до Земли принято за 1 а.е). Марс расположен в 1,5 раза дальше. Периоды обращения планет вокруг Солнца закономерно увеличиваются с отдалением от него. Быстрее всех, со скоростью 48 км/с, движется Меркурий, совершая оборот за 0,24 земного года. Венера, двигаясь со скоростью 35 км/с, завершает один оборот за 0,62 года, у Земли скорость около 30 км/с, у Марса - 24 км/с. Самый большой эксцентриситет орбиты у Меркурия (0,2), а самый маленький у Венеры (0,01) - её орбита наиболее близка кругу. Наклоны орбит планет к эклиптике меняются незначительно: от 2° у Марса и до 7° у Меркурия.Наклон полярной оси велик лишь у Земли (23°) и Марса (25°), что приводит к смене времён года на этих планетах в отличие от Меркурия и Венеры.

В этой группе планет мало спутников: у Земли - Луна, диаметром 3476 км, у Марса два маленьких спутника Фобос и Деймос, размеры которых менее 30 км. Чем дальше планета находится от Солнца, тем меньше тепла и света она получает, однако, температура на её поверхности зависит также от наличия атмосферы, её состава. На Меркурии практически нет атмосферы, и солнечные лучи беспрепятственно проникают к поверхности; максимальная температура в подсолнечной точке там составляет около 700 К. А вот самая высокая температура наблюдается на поверхности второй от Солнца планеты - Венере, расположенной почти в два раза дальше: её мощная атмосфера из углекислого газа удерживает тепло, сохраняя одинаковую температуру днём и ночью - около 735 К. На Земле максимальная температура в подсолнечной точке достигает 288 К, на Марсе с очень разреженной углекислой атмосферой - лишь 220 К.

По периоду вращения вокруг оси первые две планеты сильно отличаются от Земли и Марса, продолжительность суток на которых очень близка (23,9 часа и 24,6 часа, соответственно). Меркурий вращается в 58 раз, а Венера в 243 раза медленнее, чем Земля. При этом Венера вращается вокруг оси в обратном направлении (по отношению ко всеобщему орбитальному движению)!

Изучение карт рельефа поверхностей всех четырёх планет показало, что перепады высот от самой высокой точки до самой низкой увеличиваются с расстоянием от Солнца: на Меркурии перепад менее 10 км, на Венере - 15 км, на Земле - 20 км (включая океанские впадины), на Марсе - 30 км. По внутреннему строению планеты земной группы мало чем отличаются друг от друга. Они имеют, как правило, ядро, мантию и кору различной толщины. Поверхность Меркурия почти целиком покрыта кратерами, на Венере преобладают холмистые равнины, кратеров там сравнительно мало (в 200 раз меньше, чем на Меркурии), а возвышенности составляют менее 8 % всей поверхности. На Земле преобладают океаны и моря, а на суше - низменности, горные массивы занимают менее 2% площади суши. На Марсе низменности сосредоточены на 35% всей поверхности, кратеров здесь гораздо меньше, чем на возвышенных участках.

Магнитные поля у планет земной группы очень слабые (кроме Земли). На Меркурии оно примерно в сто раз слабее, чем на Земле. У Марса и Венеры оно ещё меньше .

Венера обращается вокруг Солнца в ту же сторону, что и другие планеты, совершая полный оборот за 225 суток. Но вот период её вращения вокруг оси (243 суток) удалось определить лишь в начале 1960-х годов, когда для измерения скоростей вращения планет стали применять методы радиолокации. Из-за того, что она вращается вокруг оси в сторону, противоположную орбитальному движению, солнечные сутки на ней короче времени её полного поворота вокруг оси и составляют 117 земных суток. Год на Венере лишь вдвое больше её суток.

Атмосфера Венеры состоит на 96,5% из углекислого газа и почти на 3,5 % из азота. Другие газы - водяной пар, кислород, окись и двуокись серы, аргон, неон, гелий и криптон - составляют менее 0,1%. (По-своему загадочно отсутствие на Венере воды. Впрочем, выше критической точки 647 К (370° С) вода не может оставаться в жидком виде ни при каком давлении, поэтому вся она оказалась в атмосфере планеты). Однако следует иметь в виду, что венерианская атмосфера намного мощнее нашей, так что азота, например, в пять раз больше по массе, чем на Земле, а это сравнимо с полной массой земных океанов!

Туманная дымка в атмосфере Венеры простирается до высоты 48-49 км. Над ней, до высоты 70 км, идёт облачный слой, содержащий капельки концентрированной серной кислоты, а в самых верхних слоях также присутствуют соляная и плавиковая кислоты. Облака, которые мы и видим с Земли, отражают 76 % падающего солнечного света. Вращение облачного слоя происходит в ту же сторону, что и планеты в целом, но значительно быстрее: полный оборот занимает 4-5 земных суток. Скорость ветра на высотах около 60 км достигает 100 м/с, но быстро уменьшается ближе к поверхности, где снижается до 1 м/с, однако, следует помнить, что атмосфера на Венере столь плотна, что лишь в 14 раз уступает плотности воды.

На вершине самых высоких гор Венеры - гор Максвелла (высотой около 11,2 км) - давление атмосферы составляет 45 бар, а на дне каньона Дианы - 119 бар. Как известно, давление земной атмосферы у поверхности - всего 1 бар. Мощная атмосфера, состоящая из углекислого газа, про- пускает к поверхности около 23 % солнечного излучения (на Земле - это 67%). Оно нагревает поверхность планеты, но тепловое инфракрасное излучение проходит сквозь атмосферу с большим трудом. И только когда поверхность нагревается примерно до 730-740 К, уходящий поток энергии оказывается равным поступающему к поверхности. Благодаря такому парниковому эффекту у поверхности Венеры сохраняется высокая температура независимо от широты местности. Но в горах, над которыми толщина атмосферы меньше, температура ниже на несколько десятков градусов.

Каков же цвет неба на Венере? Оказывается, яркий жёлто-зелёный. Но небо вечно затянуто облачной пеленой, хотя и светлое в полдень. (А ночью - конечно, без звёзд! И если судить по высказываниям доктора физико-математических наук Л.В. Ксанфомалити, то мягкий красноватый свет, льющийся на поверхность планеты, исходит от огромного, оранжевого цвета небесного купола с неразличимыми деталями высокого облачного покрова, а низко над горизонтом дымка делает его зеленоватым. - Ред.).

Венеру исследовали более 20 космических аппаратов: «Венеры», «Маринеры», «Пионер-Венеры», «Веги» и «Магеллан». При проектировании первых космических аппаратов для изучения атмосферы и поверхности этой заоблачной планеты учёные ещё не знали, на какое атмосферное давление должны быть рассчитаны приборы. Более того, предполагалось, что там может быть океан. Первые аппараты пролётного типа в начале 1960-х годов показали, что у планеты нет заметного магнитного поля и радиационных поясов. Спускаемые аппараты, оснащённые радиопередатчиками и теплозащитными покрытиями, вначале не могли достичь поверхности в рабочем состоянии, поскольку были рассчитаны на небольшие значения давлений атмосферы.

Космический аппарат «Венера 1» в феврале 1961 г. пролетел на расстоянии около 100 тыс. км от планеты и вышел на околосолнечную орбиту. «Маринер 2» в августе 1962 г. зарегистрировал высокую плотность атмосферы и высокую температуру поверхности. Спускаемый аппарат «Венера 3» впервые осуществил вход в атмосферу Венеры. В июне 1967 г. почти одновременно были запущены «Венера 4» и «Маринер 5». Первый из них был рассчитан на максимальное давление всего в 7 раз большее, чем давление у поверхности Земли, поэтому аппарат был разрушен на высоте 23 км над поверхностью Венеры. Но именно он впервые установил состав её атмосферы. Кроме того, данные измерений «Венеры 4» учёные сравнили с результатами измерений «Маринера 5» и определили, что давление у поверхности составляет около 100 атм. Более глубоких слоев достигли «Венера 5» и «Венера 6».

Спускаемый аппарат «Венера 7» был первым, достигшим поверхности. Он передал данные о составе атмосферы, температуре различных её слоев и поверхности, а также о давлении в 90 земных атмосфер. «Венера 9» и «Венера 10» в октябре 1975 г. осуществили мягкую посадку на освещенной стороне планеты на расстоянии 2200 км друг от друга и передали на Землю первые снимки поверхности с мест посадок (рис. 1). На панораме видно множество камней от самых маленьких до метрового размера и рыхлый грунт между ними. Поскольку приборы показали, что аппарат находится на крутом склоне в 30°, можно было предположить, что сфотографирован участок каменистой осыпи у подножия разрушающейся горы. На основе этих панорам учёные пришли к выводу о тектонической активности коры планеты.

Рис. 1. Изображение поверхности Венеры в месте посадки спускаемого аппарата «Венера 9», работавшего в течение 53 минут 22 октября 1975 г. На снимке преобладают угловатые и выветренные породы поперечником 30-40 см

Американский аппарат «Пионер-Венера 1» в 1978 г. выполнил детальные исследования окружающего пространства и радиолокационное зондирование, благодаря которому была составлена первая подробная карта рельефа поверхности планеты. С аппарата «Пионер-Венера 2» были сброшены четыре устройства для спуска в атмосфере на дневной и ночной стороне и для передачи информации ещё до падения на планету. Одно из них выдержало удар и передавало данные с поверхности в течение 67 мин. На поверхности был обнаружен толстый слой пыли, осаждавшейся в течение 15 мин. после посадки. В этом же году мягкую посадку на поверхность совершили «Венера 11» и «Венера 12» на расстоянии 800 км друг от друга. Первый зарегистрировал 25 ударов молний в секунду, а второй - около тысячи разрядов.

Данные о химическом составе пород впервые были получены в месте посадки аппаратов «Венера 13» и «Венера 14» в 1982 г. с помощью специальных грунтозаборных устройств. Результаты анализов, выполненных автоматами, были переданы на Землю, и учёные нашли, что они сопоставимы с земными базальтами, встречающимися в глубоководных впадинах океанов. В состав пород входят окислы кремния, алюминия, магния, железа, кальция и других элементов. На цветных панорамах с мест посадок этих станций можно было рассмотреть детали размером до 5 мм (рис.2)!

Рис.2. Изображение поверхности Венеры в месте посадки спускаемого аппарата «Венера 13», работавшего в течение 2 часов 1 марта 1982 г. Внизу снимка видна часть аппарата и крышка от камеры

Раздробленный грунт состоит из мелких частиц и камешков размером до 5 см. Каменные плиты, протяжённостью от 0,5 до 2 м, по-видимому, являются выходами древних скальных пород со следами выветривания. На переднем плане панорамы видна опора аппарата. Расстояние между зубцами опоры составляет 50 мм, а размер крышки от камеры, находящейся рядом с опорой, - 19 х12 см. Спускаемый аппарат «Венера 13» находился на равнине, в отличие от «Венеры 9».

Увидеть глобальные особенности рельефа большей части поверхности Венеры учёные смогли благодаря радиолокационному зондированию с аппаратов «Пионер-Венера» (1978 г.), «Венера 15», «Венера 16» (1983-1984 гг.) и «Магеллан» (1990-1994 гг.). Наземная радиолокация позволяет «увидеть» только 25% поверхности, причём с меньшим разрешением деталей, чем на космических аппаратах. «Магеллан» получил фотографии всей поверхности с разрешением в 300 м.

Именно тогда выяснилось, что большая часть поверхности Венеры занята холмистыми равнинами. Все заметные детали поверхности получили свои имена. На первых наземных радиолокационных изображениях отдельных участков поверхности Венеры исследователи использовали различные названия, из которых на картах остались горы Максвелла (название отражает роль радиофизики в исследованиях Венеры), области Альфа и Бета (две наиболее яркие в радиолокационных изображениях детали рельефа названы по первым буквам греческого алфавита). Эти названия являются исключениями из правил, принятых Международным астрономическим союзом: деталям рельефа поверхности Венеры давать только женские имена! Ведь вторая от Солнца планета поименована в честь античной богини любви и красоты Афродиты (Венеры - у римлян). В результате, крупные возвышенные области - это Земля Афродиты, Земля Иштар (в честь ассрийской богини любви и Афродиты красоты) и Земля Лады (славянская богиня любви и красоты). Крупные кратеры названы в честь выдающихся женщин всех времён и народов, а небольшие носят личные женские имена. На картах Венеры можно встретить такие названия, как Клеопатра (последняя царица Египта), Дашкова (директор Петербургской академии наук), Ахматова (русская поэтесса). Из русских имён встречаются: Антонина, Галина, Зина, Зоя, Лена, Маша и другие.

Рельеф горных районов Венеры довольно сложен. В области Земли Иштар находится обширное высокогорное плато Лакшми вулканического происхождения, расположенное на высоте 3-4 км. Оно в два раза больше Тибета. Плато с востока окружают горы Максвелла, а с севера - горы Фреи и горы Акны. На плато имеются две крупные вулканические кальдеры поперечником 100 и 160 км. Земля Афродиты, площадь которой близка к площади Африки, расположена в приэкваториальной области. Самая высокая часть её достигает 5 км. Большое число ярких в радиодиапазоне кольцевых структур можно видеть как раз в этой области. На южной окраине Земли Афродиты - каньон Артемиды диаметром 2600 км, а на восточной окраине - каньон Дианы.

Область Бета, высотой до 5 км, вероятно, представляет собой щитовой вулкан, состоящий из горы Реи и горы Теи. Следы лавовых потоков простираются на большие расстояния. Предполагается, что именно в этом районе могут находиться действующие вулканы, и их массив - один из крупнейших в Солнечной системе.

Кратеров на Венере обнаружено более 900, то есть их средняя плотность составляет два образования на площади в 1 млн. км 2 , в то время как на Луне - 392 кратера. Причём на поверхности планеты не выявлено кратеров поперечником менее 1,5 км, и объясняется это тем, что атмосфера Венеры просто не пропускает мелкие метеориты. Цветная иллюстрация (на 4-й стр. обложки) отражает редкую картину, когда три крупных кратера расположены рядом. Это место обычно называют «кратерная ферма».

Тот факт, что на Венере мало кратеров, свидетельствует, что её поверхность претерпела обновление в недавнем прошлом: средний возраст поверхности оценивается всего в 500 млн. лет. Плантологи уверены, тогда произошла глобальная геологическая катастрофа, но что было причиной тех событий - неизвестно. Здесь обнаружено множество вулканов высотой 1-6 км, возможно, некоторые из них извергаются и в настоящее время (рис.3). Выявлено около 150 крупных вулканов диаметром более 100 км. Большинство имеют небольшие размеры - менее 20 км в поперечнике. Их десятки тысяч. Всё это свидетельствует о наличии огромных резервуаров лавы под поверхностью планеты. Многочисленные гряды, напоминающие срединно-океанические хребты Земли, простираются с севера на юг на сотни и тысячи километров. Им даны имена богинь. Для названий равнин используются женские мифологические персонажи. Например: равнина Елены (из-за Прекрасной Елены началась Троянская война), равнина Снегурочки, равнина Бабы-яги...

Изображения, полученные космическим аппаратом «Магеллан», содержат и уникальные формы рельефа. Например, 7 крупных холмов, размером около 25 км и высотой до 1 км, расположенные вблизи области Альфа, представляют собой очень толстые и медленно растекавшиеся лавовые потоки. Их называют «вулканы-блины».

Необычные формы рельефа, представляющие собой пересечение хребтов и долин, похожие на паркет, назвали «тессерами». Это самые древние участки поверхности планеты, возраст которых оценивается в 1 млрд. лет. Крупные депрессии (понижения) овальной формы с приподнятой центральной частью, окружённые валами - «венцы», также непохожи на формы рельефа, встречающиеся на других планетах. Венцы по-видимому образовались в результате активных потоков вещества в мантии. Свои имена они получили в честь богинь плодородия, урожая, цветов.

Надо сказать, что поверхность Венеры покрыта сетью из неправильной формы шестигранников площадью 100 кв. м; возникла такая трещиноватость из-за колебаний температуры поверхности в 200° в течение длительного времени.

Рис. 3. Трёхмерное компьютерное изображение вулкана Сапфо на Венере высотой 1,5 км и поперечником 400 км, построенное на основе снимков «Магеллана». Вертикальный масштаб в двадцать раз больше горизонтального

Гравитационные измерения «Магеллана» показали, что кора Венеры более прочная и толстая, чем это считалось раньше. У планеты железное ядро радиусом 3000 км и мантия из расплавленных горных пород, занимающая большую часть планеты. Имеются некоторые свидетельства складчатости и увеличения в объёме поверхности Венеры, а также недавних вулканических потоков. Однако на Венере нет признаков тектоники плит, которой мы наделяем Землю.

В заключение важно отметить следующее. Нашему поколению предоставлена уникальная возможность наблюдать крайне редкое явление - прохождение Венеры по диску Солнца дважды в своей жизни: 8 июня 2004 г. и 5-6 июня 2012 г . В 1761 г. М.В. Ломоносов, наблюдая это явление, обнаружил, что в момент контакта с Солнцем вокруг противоположного края планеты вспыхнул яркий ободок, и учёный сделал правильный вывод о том, что Венера окружена плотной атмосферой. Не исключено, что и в этот раз Венера выдаст ещё одну свою тайну...

Дополнение от редакции

Последний раз прохождение Венеры произошло 122 года тому назад. Если событие 2004 г. наблюдалось от начала и до конца почти по всей территории России, то ему парное в 2012 г. будет лучше видно на востоке страны. Причина прохождения планеты по диску Солнца, как и в случае с солнечными затмениями, кроется в том, что один из двух узлов пересечения плоскости орбиты планеты с плоскостью земной орбиты (эклиптикой) оказывается на или вблизи линии Земля-Солнце. Если прохождения Меркурия наблюдаются часто - в среднем 14 раз в столетие, то Венеры - не более двух раз, чередуясь в современную эпоху через 105,5, затем 8 лет, через 121,5 года и опять 8 лет, вновь через 105,5 года и т.д. Следующее парное путешествие нашей соседки по диску светила произойдёт в 2117 г.

В дальнейшем прохождения будут чередоваться с периодом 243 года, так как Венера в момент одного из парных соединений с Солнцем окажется на достаточном удалении от узла и уже не будет проецироваться на его диск; тогда единственное прохождение Венеры по диску Солнца станет центральным и достигнет максимальной длительности - 8,6 часа («Звездочёт» №9, 10/2000). Любопытно, на наш взгляд, важное числовое совпадение: 243 суток - период вращения Венеры вокруг оси, 243 года - интервал между последующими прохождениями планеты через линию Земля - Солнце. Само по себе сочетание цифр 2,3,4 эзотерически исключительно значимо и часто встречается в природных ритмах. Так что и с этой точки зрения наше время - особенное.

Примечание

См. «Дельфис» №1(37)/2004.

Немагнитная планета Венера имеет магнитосферу, как и планеты, обладающие собственным магнитным полем, но эта магнитосфера - наведённая, индуцированная. По-видимому, магнитосфероподобные образования распространены во Вселенной, и они могут возникать как у тел и систем, имеющих собственное магнитное поле, так и у лишённых его, например, у комет. - Прим. ред. (по материалам научной печати).

Причину несходства составов атмосфер Земли и Венеры учёные видят в разных путях эволюции планет. Возможно, именно с особенностями эволюции Венеры связана её нынешняя бедность водой. Не проходит ли между орбитами этих планет граница удержания льда и воды в частицах былого протопланетного облака? Такие вопросы задают учёные, пытаясь выяснить причину необычной сухости атмосферы Венеры, почти что отсутствию на ней воды (см.: Ксанфомалити Л.В. Парад планет. М., Наука, 1997). - Прим. ред.

Удаленная примерно на 500 световых лет от Земли экзопланета Kepler-186f стала первой из уже десятков обнаруженных планет у далеких звезд, которые не только имеют приблизительно схожие размеры с нашей родной планетой, но и обращаются вокруг своих центральных светил в так называемой зоне жизни - то есть считающемся потенциально пригодным для жизни пространстве. Таким образом, их можно называть не только планетами земного типа, но и планетами, действительно похожими на Землю. Новое же исследование принесло подтверждение, что Kepler-186f и на самом деле еще более похож на Землю, чем это предполагалось до сих пор. Причем результат можно спокойно переносить и на другие потенциально похожие на Землю планеты.

Художественное представление экзопланеты Kepler-186f. Иллюстрация NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Открыта была планета Kepler-186f весной 2014 года, после чего ее начали изучать исследователи под руководством профессора Гонгжи Ли из Технологического института Джорджии (Georgia Tech) на предмет поведения ее планетарной оси вращения. «Такое поведение определяет наклон оси планеты, которая в течение времени может изменяться», - объясняют ученые. - «Наклон оси планеты определяет тамошние времена года и климат, так как именно от нее зависит, сколько солнечного света, где и когда получает поверхность планеты».

Как пишется в опубликованной в свежем номере журнала The Astronomical Journal статье, наклон оси Kepler-186f очень стабильна, по причине чего ее спокойно можно сравнивать с нашей Землей. Таким образом, на Kepler-186f существуют регулярные равномерные времена года, и на ней господствует стабильный климат.

К похожим результатам пришли ученые Georgia Tech и на основании анализа так называемой суперземли Kepler-62f, каменной планеты, в несколько раз превышающей по размерам Землю, обращающейся вокруг звезды примерно в 1 200 световых годах от нас.

Что касается Kepler-186f, то эта планета на 10 процентов меньше нашей Земли. Правда, как ее масса, так и ее состав и плотность до сих пор ученым неизвестны. Для полного оборота вокруг своей звезды ей необходимо 130 дней. Обращается же она вокруг своей звезды в созвездии Лебедя вместе с еще четырьмя уже открытыми планетами.

До открытия Kepler-186f самой похожей на Землю экзопланетой считалась Kepler-62f . Правда, она на 40 процентов больше нашей планеты и, как предполагается, покрыта глобальным океаном. Обращается эта планета по орбите вокруг своего светила в созвездии Лиры, причем тоже с четырьмя уже обнаруженными планетами.

На вопрос, насколько важен наклон оси планеты для ее климата, ученые отвечают, приводя пример соседнего с нами Марса. «Сильная вариабельность наклона оси Марса, которая может колебаться между 0 и 60 градусами, могла стать причиной того, что некогда влажный Марс, каким он был миллиарды лет тому назад, все более и более терял свою атмосферу, вследствие чего испарялись его поверхностные воды, и планета превратилась в сегодняшний пустынный мир. И это при том, что Марс обращается вокруг Солнца все еще в пределах зоны жизни», - говорит Ли. Для сравнения: наклон земной оси колеблется лишь в диапазоне от 22,1 до 24,5 градусов, причем на протяжении примерно 10 тысяч лет.

Подоплека

Так называемая зона жизни - это пространство вокруг звезды, в пределах которого на поверхности вращающихся вокруг нее планет может существовать жидкая вода, создающая основы как минимум для жизни земного типа.

Угловая ориентация орбиты обращения планеты вокруг ее центрального светила может колебаться из-за гравитационного взаимодействия с другими планетами в той же системе, если планеты обращаются примерно с одинаковой скоростью вокруг своей звезды, а также равномерно вращаются вокруг собственной ости. Таким образом взаимодействуют друг с другом также Марс и Земля, а также, вероятно, Меркурий и Венера. Наиболее худший вариант при этом - сильные колебания ориентации планетарной оси. И в то время как земная Луна обеспечивает стабилизацию оси вращения Земли, у лун Красной планеты не хватает для этого ни необходимых размеров, ни массы.

«Как нам кажется, обе исследованные нами экзопланеты значительно отличаются от планетной пары Марс и Земля, так как у них происходит значительно более слабое взаимодействие с их соседними планетами», - объясняет Ли. - «Также нам до сих пор неизвестно, обладают ли эти планеты лунами. Но даже без стабилизирующих лун наши расчеты говорят о том, что наклон оси как у Kepler-186f, так и у Kepler62f стабильны на протяжении уже миллионов лет».

Существует ли на одной из них или на обеих планетах вода, тоже до сих пор неизвестно - не говоря уже о вероятном существовании жизни на них. Тем не менее, обе планеты считаются перспективными кандидатами на наличие внеземной жизни.

«Наше исследование - это первое исследование на предмет климатической стабильности экзопланет вообще, и оно призвано внести вклад в понимания потенциально пригодных для жизни далеких миров», - завершает свой рассказ Ли. - «Правда, я считаю, что пока что мы знаем крайне мало о происхождении жизни вообще, чтобы однозначно исключать возможность жизни и на планетах с нерегулярными временами года. Ведь даже на Земле жизнь удивительно разнолика и уже доказала невероятную стойкость против условий и обстоятельств, враждебных для ее существования. Хотя, конечно, начало жизни на климатически стабильной планете действительно было бы значительно проще».

МОСКВА, 26 окт - РИА Новости. Планетологи из Швейцарии утверждают, что Проксима b, ближайшая к нам экзопланета, должна быть похожей по своим свойствам и размеру на Землю и обладать значительными запасами воды, что увеличивает шансы существования жизни на ней, говорится в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.

"Наши модели очень точно воспроизводят свойства планет, похожих на Проксиму b и другие планеты, открытые в последние годы. Что интересно, наши расчеты показывают, что планеты, вращающиеся на небольшом расстоянии от красных карликов, обычно бывают небольшими. Их радиус составляет от 0,5 до 1,5 радиуса Земли, и скорее всего, они примерно равны Земле по размерам. Наблюдения в будущем покажут, правы мы или нет", — рассказывает Янн Алиберт (Yann Alibert) из университета Берна (Швейцария).

Ученые подтвердили открытие ближайшей к нам "экзо-Земли" Открытая в мае этого года экзопланета TRAPPIST-1d, похожая по своим размерам на Землю и находящаяся в "зоне жизни", действительно существует, на что указывают снимки с наземных телескопов.

Алиберт и его коллега Уильям Бенц (William Benz) пришли к такому выводу, изучая потенциальные свойства двух недавно открытых небольших планет - TRAPPIST-1, об открытии которой ученые рассказали в мае этого года, и Проксимы b, официально "открытой" в августе.

Обе эти планеты вращаются вокруг небольших красных карликов и предположительно обладают земной массой и свойствами, что натолкнуло астрономов на мысль, что планеты у подобных звезд, составляющих большинство "населения" Млечного Пути, встречаются очень часто и что они, скорее всего, станут первыми мирами, где человечество в будущем найдет внеземную жизнь.

То, что телескопу "Кеплер" не удалось обнаружить более крупные планеты у красных карликов в последние два года работы, натолкнуло Алиберта и Бенца на мысль, что у таких звезд формируются преимущественно землеподобные небесные тела, более пригодные для жизни, чем "горячие нептуны" и прочие газовые гиганты. Они проверили, так ли это, создав компьютерную модель планетарного "родильного дома" у типичного красного карлика.

Их расчеты показали, что большинство планет, рождающихся у небольших звезд, действительно будет обладать относительно небольшой массой и напоминать по своим свойствам Землю и другие каменистые планеты. Более того, что самое интересное, модель Алиберта и Бенца показывает, что почти все такие планеты должны обладать значительными запасами воды - примерно 90% их массы будет приходиться на "твердые" горные породы, а 10% — на океаны.

Астрономы нашли намеки на наличие океанов на Проксиме Центавра Недавно открытая планета Проксима b, ближайший к нам аналог Земли, скорее всего покрыта жидким океаном, заявляют французские планетологи, просчитавшие все ее возможные радиусы и состав недр.

Соответственно, шансы на то, что и TRAPPIST-1, удаленная от нас всего на 40 световых лет, и Проксима b являются своеобразными "двойниками" Земли, должны быть очень высокими. С другой стороны, как признают Бенц и Алиберт, большое количество воды на них может уменьшать шансы на зарождение жизни, так как чрезмерно высокое количество водяных паров в атмосфере может дестабилизировать климат и порождать сильнейший парниковый эффект.

Тем не менее, по мнению планетологов, их расчеты подтверждают, что небольшие планеты у красных карликов являются самыми вероятными кандидатами на роль "второй Земли", на которой может существовать жизнь, по сравнению со всеми остальными звездами и планетами. Соответственно, наблюдения за ними следует продолжить и значительно расширить, заключают авторы статьи.