NYT: эксперты NASA вычислили миллионы «потенциально пригодных для жизни» планет

Десять лет назад группа астрономов задалась целью изучить один из древнейших вопросов, который веками мучил философов, учёных, священников, астрономов, мистиков и остальных представителей человеческой расы: сколько во Вселенной существует других планет, подобных Земле и пригодных для жизни в привычном для нас виде, если они вообще существуют? Для этого в марте 2009 года был запущен космический аппарат Kepler, который окончательно прекратил свою работу в 2018 году, пишет The New York Times. 

Его миссия заключалась в наблюдении за 150 тыс. звёзд, расположенных в галактике Млечный Путь. Он искал и фиксировал незначительное уменьшение яркости звезды, которое можно заметить, если она проходит перед другой звездой — своим «хозяином», поясняется в статье. Этот проект задумал астроном Уильям Боруки, бывший сотрудник Исследовательского центра Эймса при NASA, который сейчас уже вышел на пенсию и на протяжении 20 лет упорно убеждал руководство, чтобы добиться его реализации, сообщает The New York Times.

Прежде чем Kepler окончательно прекратил работу в 2018 году, благодаря его данным было обнаружено более далёких 4 тыс. миров, которые считают «потенциальными кандидатами», хотя до сих пор ни один из них не подавал признаков жизни или пригодности к жизни. Проблема в том, что они расположены очень далеко, что затрудняет их детальное изучение. Но опираясь на эту цифру, можно предположить, что в галактике Млечный Путь существуют миллиарды экзопланет, говорится в статье. 

Сколько же из них «потенциально пригодны для жизни»? На этот вопрос попыталась ответить команда из 44 астрономов во главе со Стивом Брайсоном из Исследовательского центра Эймса при NASA. На протяжении двух лет они проводили анализ данных, полученных с помощью космического аппарата Kepler. Их итоговая работа была принята к публикации в ежемесячном научном астрономическом журнале The Astronomical Journal, поясняется в статье.

Формальная цель запуска этого аппаратра состояла в том, чтобы попытаться измерить число, называемое «эта-земля»: относительное кличество звёзд, подобных Солнцу, вокруг которых вращается объект размером с Землю, расположенный в обитаемой зоне, где достаточно тепло для существования на поверхности жидкой воды. И астрономы подсчитали, что не менее одной трети — а возможно, даже до 90% звёзд, похожих по массе и яркости на наше Солнце, имеют в своих обитаемых зонах такие же скалистые планеты, как Земля.

Разница в оценках зависит от выбранных для расчётов различных методов исследований и предположений, но в любом случае,это уже немалый успех, подчёркивается в статье. По оценкам NASA, в целом в галактике Млечный Путь насчитывается не менее 100 млрд звёзд, из которых около 4 млрд подобны Солнцу. И если допустить, что хотя бы у 7% этих звёзд есть пригодные для жизни планеты — то в одной лишь нашей галактике может находиться до 300 млн «потенциально пригодных для жизни» планет, пишет The New York Times. 

«В своих оценках нам надо быть очень осторожными на случай, если природа преподнесёт какие-то сюрпризы в плане пригодности планет к жизни. Поэтому мы намеренно даём заниженные оценки», — пояснил один из авторов доклада Рави Кумар, исследователь из Центра космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. По расчётам астрономов, ближайшая из таких планет должна находиться на расстоянии в среднем около 20 световых лет, в то время как четыре из них должны находиться от Солнца в пределах около 30 световых лет, говорится в статье. 

Это означает, что галактика Млечный Путь как минимум в два раза богаче и насыщеннее звёздами, чем предполагалось на основе одного из первых анализов данных, полученных с помощью аппарата Kepler в 2013 году. И это открытие позволило сделать вывод, что примерно у 20% звёзд, подобных Солнцу, поблизости есть аналогичные планеты. Исследованиям также помогло получение дополнительных данных со спутника GAIA, запущенного Европейским космическим агентством, который определил положение и яркость одного миллиарда звёзд. Эта информация позволила учёным составить более точную карту, поясняется в статье. Ещё одним шагом вперёд стало повышение качества обработки статистических данных. 

В случае с аппаратом Kepler главная проблема заключалась в том, что система ориентации этого космического аппарата вышла из строя ещё до того, как он завершил своё основное исследование. В результате он смог обнаружить только планеты, имеющие орбитальные периоды менее 700 дней, что примерно вдвое больше, чем продолжительность земного года, пишет The New York Times. В результате астрономам пришлось экстраполировать данные тех планет, которые они видели.

И хотя эти планеты по размеру примерно подобны Земле (их радиус составляет от 0,5 до 1,5 радиуса Земли) и, по всей идимости, имеют скалистую поверхность, никто до сих пор не может с точностью сказать, на что они похожи. Неизвестно также, существует ли в действительности или возможна ли на них жизнь, говорится в статье: «Они находятся слишком далеко, чтобы их можно было изучить более подробно. Пока нам известна только одна пригодная для жизни планета — наша собственная». 

Однако ещё остаётся довольно много возможностей, чтобы найти такую планету, поскольку измерения числа «эта-Земля» аппаратом Kepler относились только к звёздам, подобным Солнцу, поясняет автор. Но в галактике существует гораздо больше других звёзд — меньших по размеру и менее ярких, которые называют «красными карликами», вблизи которых также есть другие планеты. Хотя некоторые астрономы опасаются, что вспышки излучения от таких звёзд обрекут на гибель любую жизнь, которая попытается там зародиться, отмечается в статье. 

После завершения своей миссии Kepler передал эстафету космическому аппарату под названием TESS, что расшифровывается как «Спутник для транзитных исследований экзопланет». Он был запущен в 2018 году, чтобы «прочесать» всё небо в поисках экзопланет, существующих в пределах нескольких сотен световых лет от Земли. К настоящему времени TESS уже обнаружил 66 новых экзопланет и помог внести в каталог более двух тысяч «потенциальных кандидатов», сообщает The New York Times.

Учёные надеются, что большинство таких планет будут найдены на орбитах «красных карликов», поскольку примерно три четверти звёзд в окрестности Солнца являются карликами спектрального класса М. Поэтому есть основания предполагать, что предстоящее десятилетие у TESS будет огромный простор для открытий, говорится в статье.

Определение значения параметра «эта-Земля» имеет большое значение, поскольку до сих пор он являлся неизвестной величиной в математическом выражении, известном как уравнение Дрейка. Астрономы используют его для определения возможного количества развитых цивилизаций, которые могут существовать в галактике и с которыми мы когда-нибудь могли бы вступить в контакт при помощи радио или других средств связи, пишет The New York Times. 

Теперь пришло время заняться следующей величиной в уравнении Дрейка для внеземных цивилизаций — «относительным количеством» этих миров, на которых возникает жизнь. «Обнаружение хотя бы одного слизевого гриба на какой-нибудь чужой скалистой планете произвело бы революцию в биологии», — подчёркивается в статье. Эту важную задачу предстоит попытаться решить ближе к концу нашего столетия, когда люди «продолжат выбираться из собственной скорлупы во Вселенную, в бесконечном стремлении покончить с нашим космическим одиночеством», заключает The New York Times.