Планеты в зоне
обитаемости (известные по состоянию на январь 2014 года)
Особый интерес вызывают миры, оказавшиеся в «зоне
обитаемости». Таковых немало, но большая их часть — газовые гиганты наподобие
Юпитера. Жизни, которая осмелится там зародиться, придётся существовать в
крайне необычных условиях. Экзопланет, похожих на
Землю, — с твёрдой поверхностью и умеренным температурным режимом — пока
нашлось всего семь.
HD 28185 b (большая на заднем плане) – экзопланета,
вращающаяся вокруг звезды HD 28185 в 128,5 световых годах от Солнца. Год
планеты – 383 земных дня, масса планеты – 1810 масс Земли (Масса Юпитера всего
в 317 раз больше массы Земли) – это газовый супергигант. Планета находится в
обитаемой зоне или "зоне Златовласки" – то
есть вращается на таком расстоянии от своей звезды, что на ней не слишком
холодно и не слишком жарко для существования жидкой воды. Если состав планеты
подобен составу Юпитера, то можно ожидать, что в верхних слоях атмосферы
планеты условия могут способствовать образованию облаков из водяного пара.
Неизвестно, может ли существовать какая-то форма жизни на газовых гигантах, но
достаточно крупные их спутники (большой на переднем плане) вполне могут быть
обитаемыми – на примере Титана мы знаем, что спутники планет-гигантов могут
иметь достаточно плотную атмосферу, чтобы содержать на поверхности воду в
жидком виде. Моделирование приливных взаимодействий показывает, что вокруг HD
28185 б вполне могли бы зародиться землеподобные
спутники: ее большая масса, более шести масс Юпитера, делает подобный сценарий
более вероятным, чем если бы планета была с Юпитер или
меньше.
Но вот есть там, рядом с HD 28185 b эти землеподобные
спутники, нет там землеподобных спутников – наука
пока не в курсе дела. На верхней картинке – просто фантазия художника.
Количество обнаруженных экзопланет – планет,
обращающихся вокруг других звезд – на сегодняшний день исчисляется тысячами. Из
них лишь несколько десятков, возможно, находятся в обитаемой зоне. Из этих
нескольких десятков пока лишь семь планет земного типа точно существуют и точно
находятся в этой самой обитаемой зоне – то есть их существование подтверждено
несколькими методами и независимыми наблюдениями. Они есть:
1. Глизе 667 C c
Глизе 667 C c
— вторая экзопланета у звезды Глизе
667 C в тройной системе Глизе 667. Она находится в 22,7
световых годах от нас. Масса планеты — 4,5 масс Земли, и это хорошо – условия
на массивных планетах стабильнее и предположительно благоприятнее для развития
и сохранения жизни, чем на Земле с ее массовыми вымираниями. Моделирование
Лаборатории жизнепригодности планет при Университете
Пуэрто-Рико в Аресибо показывает, что средняя
приповерхностная температура атмосферы будет составлять около +27 °C в случае,
если планета имеет атмосферу, подобную земной. Глизе
667 C – звездочка тусклая, но планета расположена близко к ней (год на Глизе 667 C c длится примерно
28,1 земных суток), в результате она получает около 90 % той энергии, что
получает Земля от Солнца. Почти наверняка планета захвачена в орбитально-вращательный резонанс и повёрнута к своей звезде
только одной стороной, как Луна к Земле. Однако при наличии достаточно плотной
атмосферы тепло, получаемое от звезды, может распределяться по поверхности
планеты относительно равномерно, создавая широкие зоны обитания.
2. HD 85512 b
HD 85512 b — потенциально обитаемая
экзопланета, обращающаяся вокруг оранжевого карлика в
созвездии Паруса на расстоянии 36 световых лет от Земли. Планета в 3,6 раз
массивнее Земли (все экзопланеты в нашем обзоре
больше Земли – не потому что это какая-то закономерность для жизнепригодных планет, а потому что планету размером с
Землю и меньше труднее обнаружить). В случае, если
планета имеет атмосферу, подобную земной, с парниковым эффектом, то
приповерхностная температура составит +78 °C. Сила тяжести планеты в 1,4 раза
выше земной, велика вероятность наличия жидкой воды. Материнская звезда HD
85512 b светит слабее Солнца в 8 раз, при этом расстояние от планеты до её
звезды в четыре раза меньше, чем от Земли до Солнца.
3. Глизе 581 d
Глизе 581 d – пятая планета звезды
Глизе 581, находящаяся от нас на расстоянии около 20
световых лет в созвездии Весов. Планета классифицируется как "суперземля" – её масса приблизительно в 7-8 раз
превышает массу нашей планеты, а диаметр больше земного примерно в 2 раза.
Моделирование показало, что на её поверхности могут существовать водяные
океаны, а в атмосфере — облака и осадки. Облака на большой высоте в атмосфере
планеты предположительно состоят из сухого льда. Из-за различных по составу
облаков даже на освещённой стороне царит красноватый сумрак. Планета получает
от своей звезды втрое меньше энергии, чем Земля, кроме того, вероятно, обращена
к звезде всё время одной стороной. Тем не менее средняя глобальная температура
на планете выше 0 °C, что связано, по видимому, с
парниковым эффектом. При этом циркуляция атмосферы обеспечивает хорошее
перераспределение энергии между дневным и ночным полушарием и выравнивание их
температур.
4. Глизе 581 g
Глизе 581 g – другая планета той
же системы – занимает первое место в числе планет с наивысшей вероятностью
пригодности для развития жизни (ее соседка по орбите Глизе
581 d пятая в этом списке) – она земного типа, у нее есть атмосфера
и существует вода в жидком виде. Радиус планеты от 1,2 до 1,5 радиуса Земли,
сила тяжести на поверхности в 1,1-1,7 раз больше, чем на Земле. Год – 36,6
земных суток, скорее всего, из-за близости к звезде планета также всегда
обращена к ней одной стороной. Как показывает моделирование, при определенных
условиях вся атмосфера на таких планетах может конденсироваться на темной стороне,
при этом температура поверхности будет составлять −34
°С на ночной стороне и 71 °С на солнечной стороне, однако при наличии
достаточно плотной атмосферы... см. выше. Австралийский ученый Рагбир Бхатал утверждает, что в
декабре 2008 года – до того, как у этой звезды были обнаружены планеты –
наблюдал исходящие из области вблизи Глизе 581
направленные импульсы света, наподобие сигналов, посылаемых с помощью лазерного
луча.
5. Глизе 163 с
Глизе 163 c – сверхземля
в 50 световых годах от Земли в созвездии Золотая Рыба, обращающаяся с периодом
в 26 земных дней вокруг очередного красного карлика. Масса планеты оценивается
в 6.8 масс Земли, радиус — в 1,8-2,4 земного.
Моделирование показывает, что хоть планета и находится в обитаемой зоне, из-за
парникового эффекта температурный режим Глизе 163 c скорее всего представляет собой нечто среднее между
тепловыми режимами Земли и Венеры.
6. Кеплер-22 b
Кеплер-22 – звезда примерно в 619 световых годах от Земли –
немного меньше и холоднее, чем Солнце. Кеплер-22 b – первая подтверждённая экзопланета в обитаемой зоне солнцеподобной
звезды. Радиус планеты примерно в 2,4 раза больше радиуса Земли, и пока неясно,
что она из себя представляет – "суперземлю" или "мининептун".
Расстояние от Кеплер-22 b до её звезды примерно на 15 %
меньше, чем расстояние от Земли до Солнца, и год на ней длится 290 дней; при
этом световой поток от Кеплер-22 примерно на 25 % меньше, чем от Солнца, и если
состав атмосферы планеты аналогичен земному, то с учетом парникового эффекта
средняя температура ее поверхности примерно +22°C. Впрочем, поверхности
как таковой может и не быть: планета может состоять из протяжённой атмосферы,
океана и небольшого твёрдого ядра. Но и в этом случае, по словам одного из
астрономов, «то, что в таком океане могла бы существовать жизнь — не за гранью
возможного».
7. HD 40307 g
HD 40307 g — шестая экзопланета
звезды HD 40307 в созвездии Живописца на расстоянии около 42 световых лет от
Солнца, в южном полушарии небесной сферы. Период обращения планеты вокруг
звезды составляет около 200 дней и на ней скорее всего
существует смена суток. Про нее пока мало что известно, кроме того, что это
тоже не то "суперземля", не то "мини-нептун". Чтобы установить, способна ли на поверхности
планеты удерживаться вода, требуются дополнительные наблюдения.