Из письма Иоганна Кеплера (
В «Звездном вестнике» ничего такого не оказалось, и мы не знаем, что о внеземной жизни думал сам Кеплер, в целом отвергавший взгляды Бруно. Однако спустя некоторое время Кеплер описал свое собственное путешествие на Луну и знакомство с лунатиками в небольшой повести «Сон», которую многие теперь рассматривают как первое в истории произведение в жанре Science Fiction. Отношение к проблеме внеземной жизни потом не раз менялось — от оптимизма к пессимизму и назад, однако до недавнего времени астрономы имели возможность сравнивать
По крайней мере одна планета-гигант есть в тройной звездной системе HD188753 в созвездии Лебедя на расстоянии 146 световых лет. Нельзя исключить, что у этой планеты есть свой спутник, гораздо меньшей массы. На нем могут быть почти земные или почти венерианские пейзажи, красиво освещаемые тройными закатами. Фото: NASA/JPL-Caltech
Новый этап в изучении этой проблемы начался в 1997 году; именно тогда была впервые обнаружена планета, вращающаяся около двойной звезды в созвездии Рака — звезды, известной астрономам под именем
Впервые же планету, вращающуюся вокруг нескольких звезд, описал знаменитый писатель фантаст и популяризатор науки Айзек Азимов (
Ближайшая к нам звездная система α-Центавра тоже тройная. Она состоит из двух относительно близких солнцеподобных звезд α-Центавра А и α-Центавра В, находящихся в среднем на расстоянии 26 астрономических единиц друг от друга и с периодом обращения в 80 лет. Третья звезда системы — Проксима Центавра (показана стрелкой) — красный карлик, и расстояние до нее значительно больше. Она совершает полный оборот вокруг двух других за миллионы лет.
Фото (
В течение длительного времени считалось, что планетная система с более чем одной звездой существовать не может и что причиной тому — сбой в механизме образования планет. Действительно, звезда формируется в ходе компактизации гигантских облаков
В нашей галактике более половины звезд образуют двойные или тройные системы. Нередки даже четырехзвездные. Различия между системами весьма существенны. Есть двойные системы, в которых звезды удалены друг от друга на расстояние в три световых года (почти как от Солнца до α-Центавра — ближайшей звезды). Есть и такие системы, в которых звезды расположены в астрономическом смысле очень близко друг к другу. В некоторых системах звезды имеют одинаковую массу, а в некоторых массы звезд-партнеров могут отличаться в 1000 раз. Иногда звездные орбиты практически круговые, а иногда — сильно вытянуты.
В какой из разновидностей звездных систем планеты могут существовать достаточно долго и при достаточно благоприятных условиях для того, чтобы в них могла зародиться жизнь? Ответить на этот вопрос попытались Элиза Кинтана (
При некоторых значениях свободных параметров компьютерная модель дает вполне обнадеживающие результаты. Например, если две звезды одинаковой массы (равной массе Солнца), движутся по круговым орбитам относительно общего центра масс — то есть середины отрезка, соединяющего их центры, — и если длина этого отрезка превышает четыре астрономических единицы (это используемая в астрономии мера длины, равная среднему расстоянию от Земли до Солнца), то формирование протопланетного облака в форме диска, охватывающего сразу обе звезды, вполне вероятно. Точное значение вероятности определяется отношением масс звезд; кроме того, устойчивость протопланетного диска будет ниже, если орбиты не круговые, а эллиптические — причем устойчивость тем ниже, чем более вытянуты орбиты.
Справедливые для подавляющего большинства случаев, эти правила допускают некоторые исключения. Устойчивость протопланетных дисков вокруг движущихся по эллиптическим орбитам двух звезд с массами, равными массе Солнца, будет сохраняться, если максимальное удаление звезд друг от друга равняется 15 а.е. и минимальное — 5 а.е. Если же две звезды вращаются относительно друг друга на небольшом расстоянии, то протопланетный диск вполне сможет охватить обе звезды одновременно. Именно из такого диска образовалась, по всей видимости, одна из планет в системе двойной звезды 55 Рака.
Звезда 55 Рака стала рекордсменом по количеству планет: в 2007 году была обнаружена пятая планета, получившая номер f. Ее масса всего в 45 раз превосходит массу Земли, и она совершает полный оборот вокруг звезды 55 Рака за 260 дней. Больше всего исследователей воодушевляет, что ее орбита целиком лежит внутри «обитаемой зоны», то есть на ней может быть жидкая вода. А еще у планеты f может оказаться похожий на Землю спутник… Фото: NASA/JPL-Caltech
Планеты, на которых потенциально может возникнуть жизнь, имеет смысл искать только в границах «зоны обитаемости» — там, где вода на поверхности планеты может находиться в жидком состоянии. На внутренней границе зоны обитаемости температура должна быть достаточно низкой, чтобы вода могла конденсироваться из водяного пара; на внешней границе — достаточно высокой, чтобы вода не замерзала. В Солнечной системе только две планеты — Марс и Земля — находятся в этой зоне.
Маргарет Тёрнбул (
К сожалению, самая удобная для исследования звездная система — ближайшая к Солнцу трехзвездная система α-Центавра — критериям Тёрнбул и Тартера не удовлетворяет. Некоторые астрономы считают, однако, что в ней все же имеет смысл поискать следы жизни (заметим, что в одной из компьютерных игр действие происходит на вращающейся вокруг звезды α-Центавра планете Хирон). На удалении в 10 000 а.е от двух звезд этой системы — α-Центавра А и α-Центавра B — движется третья, известная как Проксима Центавра (Proxima Centauri), судя по всему, ближайшая к Солнцу звезда. Массы α-Центавра А и α-Центавра B равны 1,1 и 0,9 массы Солнца соответственно, в то время как масса Проксимы Центавра почти в десять раз меньше массы Солнца. Первые две звезды движутся по сильно вытянутым эллиптическим орбитам; по мере движения их взаимное удаление меняется от 11 до 36 а.е.
Любая планета в подобной системе должна испытывать 3-процентное изменение потока энергии от родительских звезд, а это чревато значительными колебаниями средней глобальной температуры на планете — в интервале от 15 °C до 23 °C, то есть они существенно превышают те, которые, судя по всему, имели место на Земле за все четыре с половиной миллиарда лет её существования. Если бы даже
Если же звезды в двойных системах находятся друг от друга на значительном расстоянии, то колебания температур на планете будут существенно меньшими. Но даже если звезды разделяют 80 а.е. — расстояние от Солнца до границ Солнечной системы — то вторая звезда казалась бы на планете (вращающейся вокруг первой) в 150 раз более яркой, чем полная Луна. Её присутствие было бы заметным и в дневное время, а ночью из-за нее не были бы видны на небосводе удаленные звезды. Свет этой звезды оказывал бы существенное влияние на эволюцию ночных форм жизни планеты.
Планета b у звезды HD 80606 в созвездии Большой Медведицы считается пока самым экзотическим объектом среди всех экзопланет. Она удаляется от своей звезды в афелии примерно на такое же расстояние, как и Земля от Солнца, однако эксцентриситет ее орбиты примерно такой же, как у орбиты кометы Галлея. Так что в перигелии она подходит к своему солнцу ближе, чем Меркурий к нашему, однако проскакивает зону экстремальной жары менее чем за сутки. Фото: NASA/JPL-Caltech/J. Langton (UC Santa Cruz)
Важная роль в вопросе о возникновении жизни принадлежит кометам. Из-за гравитационного воздействия со стороны сразу нескольких звезд их траектории могут становиться весьма причудливыми, что может привести к столкновениям с находящимися в обитаемой зоне планетами. Однако столкновение с кометой — о чем напоминает Элиза Кинтана в своей статье в
Главное значение полученных результатов в том, что количество мест, где можно искать жизнь, в нашей галактике снова сильно возрастает. У нее теперь хорошие шансы на существование на планетах из систем нескольких звезд, и астробиологии уже начинают фантазировать в отношении возможного облика такой жизни. Необычной, к примеру, может стать раскраска листьев растений… Действительно, процесс фотосинтеза адаптируется, как известно, к спектру излучения и, если интересующая нас планета вращается вокруг более молодой и более горячей (по сравнению с Солнцем) звезды, то растения будут наиболее эффективно усваивать свет сине-голубого диапазона, а их цвет будет меняться в диапазоне от зеленого до красного. Вполне допустимо существование на планете и таких растений, фотосинтез у которых будет настроен на разные спектры разных звезд. Самое время процитировать Николая Гумилева: «На далекой звезде Венере солнце пламенней и золотистей. / На Венере, ах, на Венере, у деревьев синие листья».
Комментарии /0
После 22:00 комментарии принимаются только от зарегистрированных пользователей ИРП "Хутор".
Авторизация через Хутор: