Ученые до сих пор не смогли выяснить, существует ли жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, на других планетах, вращающихся вокруг нас. Но они упорно охотятся. А благодаря миссии НАСА «Кеплер» (которая проводилась с 2009 по 2018 год) у них больше знаний об этой возможности, чем когда-либо прежде.
В течение этого периода времени космический телескоп НАСА «Кеплер» и массив датчиков изображения наблюдали более 500 000 звезд. Они сделали это, используя транзитный метод: если свет звезды периодически тускнел через равные промежутки времени, это указывало на то, что планета вращается вокруг далекой звезды.
Миссия обнаружила более 2 600 экзопланет, то есть планет за пределами нашей Солнечной системы, вращающихся вокруг звезды. Сотни других были обнаружены после завершения миссии с использованием данных Кеплера. Планеты, открытые с помощью данных Кеплера или с помощью космического телескопа Кеплер, назывались планетами Кеплера. Среди этих тысяч недавно открытых планет была одна под названием Kepler-186f.
Что особенного в Kepler-186f?
Открытие Kepler-186f в апреле 2014 года имело большое значение, поскольку ученые считают, что планеты, способные поддерживать жизнь, скорее всего, будут размером с Землю, будут иметь каменистую или твердую поверхность, содержать жидкую воду и иметь пригодную для жизни атмосферу - по сути, они планеты будут очень похожи на Землю.
Они верят в это, потому что на сегодняшний день Земля является единственным известным примером обитаемой планеты во всей Вселенной, говорит доктор Стив Хауэлл, старший научный сотрудник НАСА, работавший над миссией Кеплер.
Kepler-186f была первой планетой размером с Землю, обнаруженной на орбите в пределах обитаемой зоны своей звезды или зоны Златовласки, области, где жидкая вода (в отличие от водяного пара) могла существовать на поверхности планеты. Орбитальная планета не может быть слишком горячей или слишком холодной, чтобы на ней могла быть жидкая вода.
До открытия Kepler-186f было идентифицировано множество планет, вращающихся вокруг своей звезды в обитаемой зоне. Но все они были как минимум на 40 процентов больше Земли. Напротив, Kepler-186f имел радиус всего в 1,11 раза больше, чем у Земли. Этот небольшой, похожий на Землю размер важен, поскольку меньшие планеты, как правило, каменистые, с рельефом, который потенциально может поддерживать деревья, растения и землю для жизни. Планеты размером с Землю также, как правило, имеют более легкую и пригодную для дыхания атмосферу. Напротив, большие планеты, такие как Юпитер и Сатурн, часто имеют атмосферу, заполненную негостеприимными газами, такими как водород и гелий.
Ученым еще предстоит определить массу и состав Kepler-186f, так что еще многое предстоит узнать. Но они знают, что это часть звездной системы из пяти планет примерно в 500 световых годах от Земли в созвездии Лебедя. Они также знают, что планета обращается вокруг карлика М (он же красный карлик) каждые 130 дней. Масса этой карликовой звезды составляет примерно половину массы Солнца.
Более 70 процентов звезд в галактике Млечный Путь являются карликами класса M, классификация звезд указывает на маленькие, холодные и тусклые звезды. Любая планета, вращающаяся вокруг карлика M, должна находиться на относительно узкой орбите вокруг звезды-хозяина, чтобы получать от звезды достаточно тепла для поддержания жизни. Это может быть проблематично, так как карлики M склонны к большим вспышкам или выбросам газа, говорит Хауэлл.
«Эти вспышки, если они достаточно сильны, могут попасть на планету, которая очень близка к ним, и они могли бы, например, уничтожить атмосферу этой планеты или жизнь, если бы жизнь существовала на этой планете», он говорит.
Насколько близка Kepler-186f к Земле на самом деле?
Исследователи определили, что Kepler-186f получает только одну треть энергии от своего карлика M, которую Земля получает от Солнца, располагая его вблизи внешнего края обитаемой зоны звезды. Это удаленное место поможет защитить его от любых крупных вспышек, хотя Хауэлл говорит, что у этого конкретного М-карлика, похоже, нет вспышек, по крайней мере, по наблюдениям на сегодняшний день. Это расстояние может также означать, что планета не заблокирована приливами, поэтому на ней могут быть времена года, как на Земле.
С другой стороны, нахождение на краю обитаемой зоны может означать, что любая поверхностная вода на Kepler-186f может замерзнуть. Таким образом, Кеплер можно считать скорее «земным двоюродным братом», чем «земным близнецом».
Ученые также знают, что Kepler-186f является более темной планетой, чем Земля. Считается, что в полдень его яркость аналогична нашему уровню освещенности примерно за час до захода солнца. Тем не менее, поскольку они не знают, есть ли у Kepler-186f атмосфера или ее состав, исследователи не могут определить, как здесь будут выглядеть рассветы и закаты.
Планеты-компаньоны Кеплера
А как насчет ранее упомянутых планет-компаньонов Kepler-186f? Эти четыре планеты, названные Kepler-186b, Kepler-186c, Kepler-186d и Kepler-186e, вращаются вокруг одной и той же карликовой звезды M за четыре, семь, 13 и 22 дня соответственно. Это означает, что они ближе к карлику M, чем Kepler-186f, и их поверхности слишком горячие для жизни, какой мы ее знаем.
Сегодня космический телескоп Джеймса Уэбба наблюдает за Kepler-186f, помимо других своих небесных функций, пытаясь получить дополнительную информацию. Он специально разработан для изучения атмосфер экзопланет и определения их состава, так что, надеюсь, со временем мы узнаем больше об этой важной планете.
Это безумие
Одной из самых необычных обнаруженных экзопланет является TOI-3757b, которая имеет такую же среднюю плотность, как зефир. Эта экзопланета является планетой с самой низкой плотностью, когда-либо обнаруженной на орбите красного карлика.