Сьогодні людям відомо понад 6000 планет за межами Сонячної системи. Але серед них найцікавіші ті, які могли б стати для нас новою домівкою. На превеликий жаль, точно оцінити, який із чужих світів створює найкращі умови для життя людей, неможливо. Тож ми обрали 10, які, на думку вчених, мають найближчі до Землі умови на поверхні.
Що таке «схожа на Землю планета»
Серед питань, які надсилають нам читачі є ось таке:
Яка екзопланета в галактиці Чумацький Шлях найбільш придатна для життя людей?
Юрій
Питання пана Юрія не таке просте, як може здатися. Станом на липень 2024 року людям відомо 6911 підтверджених екзопланет. Ще кілька тисяч все ще вважаються кандидатами, тобто не є підтвердженими. Але все це — лише маленька частинка світів, які, згідно з підрахунками, мають існувати у галактиці Чумацький Шлях.
Тому, якщо говорити про планети, які найкраще підходять для існування людини, треба додавати «з тих, існування яких доведено земною наукою». За такого формулювання питання у нас є одна найкраща для життя людей планета.
Мова про Землю. Тут людство з’явилося у процесі біологічної еволюції. Тож наші тіла максимально пристосовані для того, аби існувати саме в земних умовах. Отже, наша планета — еталон, з яким ми порівнюємо всі інші.
І треба сказати, що більшість підтверджених екзопланет зовсім не схожі на Землю. Це або занадто гарячі, або занадто холодні газові гіганти. Умови на них абсолютно не допускають існування людей за межами скафандра чи станції. Тож шукати треба серед значно меншої вибірки кам’янистих тіл.
І тут виникає питання, як оцінювати землеподібність, якщо відрізнятися від земних можуть як маса, так і хімічний склад, температура та наявність рідкої води й кисневої атмосфери. Одним із найкращих способів це зробити є запропонований у 2011 році індекс подібності до Землі ESI. Він є функцією від маси планети, її густини та температури й вимірюється величинами від 0 до 1.
Такий підхід дозволяє точно врахувати силу тяжіння та відносно точно температуру та хімічний склад. Проблема полягає в тому, що ESI зовсім не враховує парниковий ефект і взагалі теплові ефекти, що виникають в атмосфері та гідросфері планети. Зрештою, ці явища на відстанях, що вимірюються світловими роками, ми все ще визначати не можемо.
Тому ESI дуже погано вміє відрізняти Землю від Венери, якщо вони не перебувають у тій самій зоряній системі, що і спостерігач. Проте на його основі таки можна визначити десять найбільш схожих на Землю екзопланет.
1. Тігарден b
Найбільш подібною на Землю екзопланетою вважається Тігарден b. Свою назву вона отримала від Зорі Тігардена, а та — від астронома Боннарда Тігардена, який керував програмою пошуку, під час якої це крихітне світило віком 8 млрд років було відкрите у 2003 році.
Зоря Тігардена — це тьмяний червоний карлик. Він розташований на відстані лише 12,5 св. років від нас у сузір’ї Овна. Маса цієї крихітної зорі складає лише 7% сонячної, радіус у 10 разів менший, ніж у нашого світила, а світимість — приблизно у 12 тис. разів менша, ніж у нього.
Проте 2019 року біля цієї зорі знайшли планету. Маса Тігарден b лише на 5% більша за земну, радіус виміряний приблизно, але він також дуже подібний до того, що має наша планета. Середня температура на поверхні оцінюється у 28°С. Це трошки більше, ніж на Землі, але шанс, що парниковий ефект не перетворив цей світ на подібне до Венери пекло, є.
Проблема в іншому: Тігарден b робить один оберт навколо своєї зорі за 4,91 земної доби. Планета є припливно захопленою, тобто до зорі весь час повернута одна і та сама півкуля. Через це виникає питання, чи можуть атмосфера та гідросфера забезпечити на ній рівний клімат. Також невизначеним залишається питання, чи здатне її магнітне поле здійснювати надійний захист від високоенергетичних частинок, особливо під час спалахів на зорі.
2. TOI-700 d
TOI-700 d — найбільш віддалена з трьох планет системи, відкритої у 2020 році. Сама зоря TOI-700 розташована на відстані 101,4 св. року від нас у сузір’ї Золотої Риби. Вона являє собою відносно молодий та масивний червоний карлик, маса та радіус якого складають близько 40% від сонячних.
TOI-700 d має радіус орбіти 0,163 а.о. і робить один оберт навколо зорі лише за 37 діб. Та через те, що саме світило значно тьмяніше за сонячне, планета отримує від нього лише 86% того світла, що має Земля від Сонця. Внаслідок цього температура на поверхні має складати близько -4°С.
Маса TOI-700 d на 72%, а радіус — на 14% більший, ніж у Землі. Внесок парникового ефекту невідомий. Проте скоріш за все це досить холодний, хоча і не вкритий повністю кригою світ із відчутно більшою, ніж на Землі, гравітацією.
Зважаючи на невеликий вік системи та відчутну відстань до зорі, синхронізувати своє обертання і стати припливно захопленою планета ще не мала встигнути. Однак вік у 1,5 млрд років також може означати, що і життя, здатного підтримувати насичену киснем атмосферу, там також може не бути.
Зате зоря TOI-700 не демонструє потужних спалахів, характерних для менших червоних карликів. І це сильно збільшує ймовірність збереження на планеті атмосфери, океану та життя.
3. Kepler-1649c
Kepler-1649c — це планета, що обертається навколо червоного карлика, розташованого на відстані 301 св. рік від нас у сузір’ї Лебедя. Її відкрили 2020-го. Материнське світило планети у 5 разів за масою та у 4 рази за радіусом менше за Сонце. Тому планета хоча і робить один оберт навколо нього лише за 19 земних діб, вона отримує лише 75% того світла, що має Земля.
Внаслідок цього середня температура на планеті складає лише -39°С. Можливо, парниковий ефект робить її трохи теплішою, але точно це ми сказати не можемо. Радіус Kepler-1649c на 6%, а маса — на 20% більша за земну, тобто сила тяжіння там має бути звичною нам.
Скоріш за все, Kepler-1649c має ті самі проблеми, що і Тігарден b. Вона припливно захоплена і зазнає нищівних спалахів від своєї зорі.
4. TRAPPIST-1 d
У 2016 році відкриття TRAPPIST-1 неабияк сколихнуло громадськість. Адже ця система містила 7 планет, розміри яких були подібні до Землі, й три з них перебували у «зоні життя». Проте найбільше вчених цікавить TRAPPIST-1 d.
Сама по собі зоря TRAPPIST-1, розташована на відстані 39,5 св. років від нас, — це черговий червоний карлик, світимість якого складає тисячні долі від сонячної. Тому усі 7 планет розташовані дуже близько до неї. Конкретно планета d робить один оберт за 4 земних доби.
Радіус TRAPPIST-1 d складає 77%, а маса — 33% земної. Тобто вона у плані сили тяжіння являє собою щось середнє між Землею та Марсом. Що ж стосується температури на ній, то вчені вважають, що вона складає близько 15°С без урахування парникового ефекту.
Для порівняння, середня температура на нашій планеті в найгарячіший день липня 2024 року становила 17,09°С. Тобто за своїми температурними умовами це тіло може виявитися найближчим до Землі. Але за умови, що воно повністю не втратить свою атмосферу та гідросферу. А це, з огляду на її невелику масу і те, що зоря TRAPPIST-1, як і всі червоні карлики, часто спалахує, цілком можливо.
5. Проксима Центавра b
Найближча до нас екзопланета Проксима Центавра b є також однією з найбільш землеподібних. Червоний карлик, навколо якого вона обертається, розташований на відстані лише 4,22 св. роки від нас. Як і у випадку всіх подібних об’єктів, це світило продукує у тисячі разів менше світла, ніж Сонце, але при цьому породжує сильні спалахи.
Орбіта Проксими Центавра b має радіус лише 0,05 а.о, а один оберт вона здійснює за 11 днів. Від своєї зорі Проксима Центавра b отримує лише 65% тієї енергії, що має Земля від Сонця. Це дозволяє нагріти її поверхню лише до -39°С. Звичайно, що це дуже холодно і залишається сподіватися тільки на парниковий ефект, який може її додатково розігріти.
Маса планети на 17%, а радіус — на 10% більші, ніж у Землі. Планета є припливно захопленою.
6. K2-72 e
K2-72 e — ще один член чергової багатопланетної системи червоного карлика. Цей світ відкрили 2016 року. Він розташований на відстані 215 св. років від нас у сузір’ї Водолія. Крім нього, навколо тьмяної зірочки обертається ще три великих тіла.
Планета робить один оберт навколо зорі за 24 дні, а температура на її поверхні без урахування парникового ефекту має становити -12 °С. Тобто вона відчутно холодніша за Землю, але все ще має бути не повністю вкрита кригою.
Маса планети у 2,21, а радіус — у 1,29 раза більші за земні, тобто вона відчутно більша за всі попередні й може мати потужні атмосферу та гідросферу. Ситуація з припливним захопленням остаточно не зрозуміла, як і те, наскільки активною в плані спалахів є її зоря.
7. GJ 1061 d
Планета GJ 1061 d розташована на відстані 12 св. років від нас у сузір’ї Годинника. Вона обертається навколо червоного карлика, маса якого складає лише 11% сонячної разом із двома іншими.
Середня відстань планети від її зорі складає 0,059 а.о., а один оберт вона здійснює за 13 земних діб. При цьому її орбіта є дуже ексцентричною, тобто витягнутою. Середня температура на поверхні складає −23 °C, а маса на 64% більша за земну.
8. Росс 128b
Росс 128b — екзопланета, що розташована на відстані 11 св. років від нас. Як і решта світів із цього списку, вона обертається навколо червоного карлика. Один рік на ній становить лише 10 земних діб.
Маса планети на 40% більша, ніж у Землі, а радіус принаймні на 10% більший, ніж у нашої планети. Щодо температури є різні оцінки. Однак якщо Росс 128b має таке ж альбедо, як і Земля, то вона має становити 7°C.
9. Лейтен b
Планета Лейтен b обертається навколо червоного карлика, відомого як зоря Лейтена і розташованого на відстані 12,2 св. року від нас у сузір’ї Малого Пса. Один оберт навколо світила вона здійснює за 18,6 земної доби.
Температура на поверхні планети без урахування парникового ефекту становить −14°C. Маса планети у 2,89 перевищує земну, а радіус на 51% більший, ніж у нашого рідного світу.
10. TRAPPIST-1 e
TRAPPIST-1 e розташована в тій самій системі, що і TRAPPIST-1 d, але її орбіта перебуває далі від зорі. Один оберт вона робить за 6,1 доби. На відміну від своєї сусідки, вона значно більша.
Радіус TRAPPIST-1 e складає 92% земного, а маса — 77%. Температура на поверхні — –22 °C.
