Одна из звёзд в системе Альфа Центавра может быть более «обитаемой», чем другая

В закладки

За последние 25 лет количество обнаруженных экзопланет возросло с нуля до более чем четырёх тысяч. К настоящему времени подтверждено нахождение 4093 таких тел. И ещё 4727 кандидатов ожидают получить этот статус. Есть экзопланеты, которые располагаются на расстоянии в сотни и тысячи световых лет от нас. Но (по понятным причинам) мы интересуемся нашими ближайшими соседями. Могут ли планеты по соседству поддерживать жизнь?

Несмотря на то, что не так давно была обнаружена потенциально жизнепригодная планета вокруг ближайшей к нам звезды — Проксимы Центавра — вокруг системы Альфа Центавра всё ещё витает неопределённость. Но благодаря недавнему исследованию Технологического института Джорджии мы можем приблизиться к пониманию того, может ли поддерживать эта система условия для формирования жизни. И результат исследования выглядит интересно: одна из звёзд Альфа Центавра обеспечивает более благоприятную обстановку, нежели другая.

Представление о планете Proxima b, которая вращается вокруг ближайшей к Солнцу звезды. Credit: ESO/M. Kornmesser

Исследование появилось в Astrophysical Journal и финансировалось в рамках программы NASA по экзобиологии. Руководил работой Билли Куорлз из Центра релятивистской астрофизики. Ему помогали профессор Гунцзе Ли, а также Джек Лиссауэр из Исследовательского центра Эймса.

Сравнительные параметры звёзд системы Альфа Центавра и Солнца

На самом деле одиночные звёзды вроде нашего Солнца встречаются не так уж и часто. Большинство звёздных систем — двойные. Система Альфа Центавра состоит из двух звёзд: Альфа Центавра А — звезды спектрального класса G, которая чуть больше и чуть ярче Солнца; и Альфа Центавра Б — звезда спектрального класса K, которая наоборот, чуть меньше и чуть тусклее.

В 2012-м году астрономы решили, что обнаружили планету вокруг второй звезды. К сожалению, проверка, проведённая в 2015-м году, показала, что результат был ложноположительным. За планету приняли ошибку в анализе данных. Есть вероятность, что в 2013-м году был обнаружен транзит этой планеты. Но он не был обнадёживающим — если бы планета была реальной, то согласно этим данным, была бы и нежизнепригодной.  

Чтобы определить, могут ли в система Альфа Центавра находиться жизнепригодные планеты, учёные смоделировали поведение планеты-близнеца Земли в двойной системе. Они посмотрели, как меняется наклон оси вращения Земли в сравнении с тем же параметром у Марса. А потом поместили Землю в обитаемые зоны системы Альфа Центавра (у каждой из звёзд есть собственная обитаемая зона)

Земля и Марс имеют примерно одинаковый наклон оси вращения: 23,4 против 25,19 градусов. Но поведение этого параметра у Марса не было стабильным на долгом промежутке времени, что привело к его превращению из тёплого и влажного мира в пустынный и холодный. А наклон оси Земли обеспечил ей стабильный климат.

Изменения наклона оси Земли колеблются от 22,1 до 24,5 градусов с периодом в 41000 лет, что вызывает периоды потепления и похолодания на планете. И такие долгосрочные переходы дают жизни на поверхности адаптироваться. Наклон оси Марса меняется более значительно — с 10 до 60 градусов каждые два миллиона лет. При наклоне оси в 10 градусов будут расти его полярные шапки из-за конденсации водяного пара и углекислого газа; а при наклоне в 60 градусов лёд скорее образуется в экваториальной области, где обычно бывает довольно тепло.

Присутствие крупного спутника — также важный фактор, так как он стабилизирует ось планеты. Если бы не Луна, то гравитационные взаимодействия с другими планетами могли бы привести к серьёзным колебаниям оси наклона Земли. По словам Билли Куорлза:

Без Луны прецессия оси вращения Земли могла бы составлять 60 градусов. Наша планета была бы похожей на Марс, изменение наклона оси вращения которого могли привести к потере атмосферы.

Результаты исследования показали, что Альфа Центавра Б оказалась менее пригодной звездой для поддержания жизни, нежели её компаньон — Альфа Центавра А. 

Звёзды системы Альфа Центавра вращаются вокруг общего центра масс на очень небольшом расстоянии друг от друга — примерно как от Солнца до Урана. Поэтому планета вокруг звезды Б будет иметь высокоэллиптическую орбиту. В определённый момент она будет проходить очень близко к своей звезде, а следовательно, получать мощный гравитационный толчок. Это не очень хорошо для параметров вращения планеты и её орбиты.

Зоны обитаемости вокруг звёзд системы Альфа Центавра

Даже наличие спутника вроде Луны не улучшило бы ситуацию. Потому что в таком случае привело бы не к стабильности системы, а как раз наоборот. Далее Куорлз говорит:

Самый серьёзный эффект, который можно заметить — это различия в климатических циклах, связанных с тем, насколько удлинена орбита. Вместо того, чтобы иметь ледниковые периоды примерно каждые 100 000 лет, как на Земле, планета получит их каждые 1 миллион лет. Эти периоды будут гораздо более продолжительными и скажутся на условиях обитаемости.

Учёные также расширили свою область изучения, захватив больше звёздных систем. Исходя из того, что мультипланетарные системы у одиночных звёзд встречаются не так уж и часто, а двойных звёзд в галактике более 50%, исследователи определили, что 87% экзопланет в звёздных системах имеют наклон примерно такой же как и у Земли. И они обнаружили, что в двойных системах шанс сильного изменения наклона оси вращения планеты не так уж и велик. По словам профессора Ли, большее расстояние между компонентами двойной звёздной системы оказывает меньшее влияние на наклон планеты из-за того, что её собственная динамика вращения преобладает над другими явлениями в системе.

Тем не менее, новости для Альфы Центавра (в частности её меньшего компонента), а также для проекта Breakthrough Starshot (почитайте материал о нём на нашем сайте) — неутешительные. Однако исследование даёт надежду на то, что в одной из звёздных систем может существовать планета с необходимыми параметрами орбиты — и она будет способна поддерживать жизнь.

Источник

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

32
Войдите, чтобы читать и оставлять комментарии и не видеть рекламу.
Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.