Новый день, новый мир. С 1995 года, когда астрономы открыли первую планету, вращающуюся по орбите другой звезды (а не Солнца), было открыто существование более 3500 планет вне солнечной системы, или так называемых экзопланет. Глизе 1214b, вращающаяся вокруг Глизе 1214, находящаяся на расстоянии 42 световых лет от Земли, считается планетой с горячим океаном с плотной атмосферой и морями глубиной в сотни километров. Температура на Смертриосе, расположенном на расстоянии 257 световых лет в созвездии Геркулеса, столь высока (выше 2000 градусов Цельсия, гораздо больше температуры плавления кремния и железа), что это может означать только одно: планета совершенно черная, она поглощает всю энергию, которую излучает ее солнце. Янссен, вращающийся вокруг звезды 55 Рака А, расположенной на расстоянии 42 световых лет, настолько богата углеродом, что, по мнению ученых, она, по крайней мере на треть (масса, равная трем Землям) состоит из алмаза. В 2012 году Форбс оценил ценность планеты в 26,9 нониллионов долларов — 26,9 с тридцатью нулями.
Однако самые интересные экзопланеты — это те несколько десятков, которые считаются схожими с Землей: скалистые планеты размером с нашу или немногим более, которые вращаются вокруг своих солнц на не слишком близком и не слишком далеком расстоянии, в потенциально обитаемой зоне «Пояса Златовласки», где может быть умеренный климат, а вода может находиться в жидком состоянии. В прошлом году с большой шумихой НАСА объявило об открытии Кеплера-452b, «планеты и звезды, наиболее близко напоминающей Землю и наше Солнце», расположенной на расстоянии 1400 световых лет в созвездии Лебедя. Сегодня, 24 августа, в журнале Nature международная команда астрономов объявила об открытии еще одной подобной планеты. Она называется Проксима b, вращается вокруг Проксимы Центавра, звезды, наиболее близко напоминающей наше солнце. Находясь на расстоянии всего в 4,3 световых лет, Проксима b маняще близка, столь близка к нам, как только может быть любая планета вне солнечной системы.
Как многие экзопланеты, Проксима b изучалась косвенно, но убедительно, при помощи колебания ее гравитационных волн. Когда планета движется по орбите, она немного притягивает к ней звезду. Это колебание называется допплеровским сдвигом, небольшим, но регулярным цветовым изменением света звезды: она немного синеет, двигаясь по направлению к наблюдателю на Земле, а затем немного краснеет по мере отдаления. Команда ученых под руководством Гильема Англады-Эскуде (Guillem Anglada-Escudé) из Лондонского университета Королевы Мэри, предположила о существовании Проксимы b, проанализировав 16 лет допплеровских измерений Европейской Южной обсерватории. Последующая серия наблюдений, проводимых практически каждую ночь с 19 января по 31 марта в этом году, подтвердила их предположение. «В соответствии со статистикой [в этом] нет никаких сомнений», — сказал накануне на пресс-конференции Англада-Эскуде.
Проксима Центавра — одна из трех звезд в системе Альфа Центавра. Две крупнейшие звезды, Альфа Центравра А и Альфа Центавра В, немного меньше нашего Солнца, в то время как Проксима Центавра значительно меньше — это красный карлик, размером примерно 1/8 от размера и массы нашего Солнца и в семь раз менее яркий. По оценкам Англады-Эскуде и его коллег, Проксима b, как минимум, в 1,3 раза больше Земли, вполне вероятно, что она похожа на Землю и имеет поверхность. Она вращается вокруг своей звезды на невообразимой скорости — за 11 дней, в 20 раз ближе, чем Земля к Солнцу. Но, поскольку звезда намного бледнее Солнца, средняя температура на Проксиме b потенциально может быть умеренной и орбита «находится на таком расстоянии, что вода может быть в жидком состоянии на поверхности» — пишут ученые в статье журнала Nature.
Есть ли на Проксиме b вода или атмосфера — неизвестно. «Это всецело зависит от истории планеты», — рассказал вчера, 23 августа, астрофизик из университета Геттингена и один из авторов статьи Ансгар Рейнерс (Ansgar Reiners). «Основной вопрос: что произошло при ее образовании». Излучение от звезды могло совершенно уничтожить атмосферу планеты уже давно; опять же, планета могла сформироваться дальше от звезды, чем она находится сейчас, с плотной атмосферой, которая могла в некоторой степени сохраниться по сей день. «Из того, что мы знаем, существует не одна вероятность существования атмосферы» — говорит Рейнерс, создается впечатление, что произнося это, он выражает свою радость. Он добавил, что карлики, являющиеся самыми многочисленными звездами в нашей галактике, представляют собой простой способ поиска экзопланет: они настолько менее массивны, чем Солнце, что их допплер-колебание гораздо сильнее и легче фиксируется. Когда появятся новые телескопы для поиска новых планет, будет легче понимать начальные стадии жизни этих звезд.
Наряду с комментарием, сопровождающим новый текст, журнал Nature опубликовал выполненное художником изображение поверхности Проксимы b. Она похожа на то, как мог бы выглядеть каньон Снейк-ривер во время ледникового периода или, может быть, как вид на замерзшие отходы со стены в «Игре престолов». Это оптимистичное восприятие. Несмотря на мнение ученых, что изучение планет, похожих на Землю, может пролить свет на то, как образовалась наша планета, разумеется, очень хочется представить себе, на что была бы похожа жизнь в таких местах. Правда, Проксима b мало что может предложить людям. Ее звезда турбулентна, она заливает планету рентгеновскими лучами и ультрафиолетовым излучением в количествах, в сотни раз превышающих дозы на Земле. Планета также находится в приливном захвате, как Луна, поэтому одна ее сторона обращена всегда к свету; тем, кто бы ни был обречен на жизнь на холодной темной стороне, остается пожелать только удачи.
Разумеется, главной проблемой экзопланет является их «экзо» часть. Проксима b находится на расстоянии 4,3 световых лет: это расстояние свет, двигаясь со скоростью 2869 км в секунду, преодолевает за 4,3 года. Это значит, что различимая сегодня экзопланета существовала 4,3 года назад, когда эти световые лучи покинули ее поверхность. Такова странность пространства-времени, и жители Проксимы b могли бы сказать то же самое о Земле. Если бы они нацелили свои радиотелескопы в нашу сторону, они бы узнали, что в чартах журнала Billboard наверх поднимается песня Тейлор Свифт (Taylor Swift) «We Are Never Ever Getting Back Together», а «Somebody That I Used to Know» Готье теряет свои позиции. Во временном отношении Проксима b — наш близкий сосед, современник, по сравнению с причудливыми галактиками, находящимися в нескольких миллиардах световых лет от нас.
Физическое расстояние между нами фактически непреодолимо. В конце прошлого года астрономы зафиксировали присутствие, как они полагают большой девятой планеты, расположенной в глубине нашей солнечной системы, как минимум, 250 (а иногда до 1200) астрономических единиц от солнца. (Астрономическая единица — это среднее расстояние от Солнца до Земли, то есть около 150 миллионов километров). При использовании современной техники двигателестроения, чтобы долететь до девятой планеты, потребовалось бы 50 лет; космический корабль Voyager 1, запущенный в 1977 году, находится менее чем на полпути туда. Проксима b все равно находится в тысячи раз дальше, на расстоянии более чем 267 тысяч астрономических единиц. В апреле Стивен Хокинг (Stephen Hawking) и Юрий Мильнер объявили, что инженерный проект Breakthrough Starshot займется разработкой космического корабля, который сможет передвигаться на скорости, равной 1/5 скорости света, и добраться до системы Альфа Центавры за пару десятилетий: корабли будут размером в 2,5 — 5 сантиметров, они будут отправляться в космос при помощи лазеров, как космические бумажные шарики. Пока эти задумки остаются только проектом, мы можем рассчитывать на путешествие длиной более чем 80 тысяч лет.
Задумайтесь над этим на минутку. В ближайшие десятилетия мы откроем множество экзопланет и изучим их издалека в мельчайших деталях. При этом ближайшая из них находится на расстоянии 80 тысяч лет. Какова бы ни была сейчас Проксима b (то есть 4,3 лет назад), скорее всего, она будет совершенно другой через 80 тысяч лет. На самом деле ее уже может не быть к моменту нашего прибытия. Звезды немного блуждают, космос расширяется, в ближайшие 80 тысяч лет Проксима Центавра и ее планета сдвинется на два световых года дальше от Земли, увеличивая расстояние еще на 40 тысяч лет. «Вселенная подвижна» — сказал вчера, 23 августа, Педро Амадо (Pedro Amado) из Андалусского института астрофизики.
Она подвижна, да, это можно наблюдать. Охота за экзопланетами воплощает все удивительное в человеческих стремлениях: тягу к инновациям, дух, жажду знать, как мы появились на свете, какое место в нем занимаем, какова может быть наша судьба в космосе. Есть, правда, и что-то отчаянное в этом. Кажется, мы слишком хотим сбежать от нашей истории и представить себе наш вид среди звезд с красным солнцем, поднимающимся над ледяными вершинами или изрезанными реками каньонами. Как будто нашей планеты недостаточно, а созданных человеком проблем слишком много для нашей наивности. Мы ищем спасения в совершенно неверном направлении. Космос — это зеркальная комната. Там нет будущего, только древнее, неведомое прошлое, горизонт которого отступает все дальше и стремительнее.
