Непознанное

Кеплер-186f: Загадочный "старший брат" Земли

Ученые до сих пор не смогли установить, существует ли жизнь на других планетах, вращающихся вокруг нас. Но они неустанно продолжают поиски. И благодаря миссии Кеплера от NASA (которая проходила с 2009 по 2018 год), у них есть больше знаний, чем когда-либо, о этой возможности.

За это время космический телескоп Кеплера и матрица изображения наблюдали более 500 000 звёзд. Они делали это с помощью метода транзита — если свет звезды многократно угасал через равные интервалы, это указывало на то, что вокруг далекой звезды вращается планета.

Миссия обнаружила более 2600 экзопланет, то есть планет за пределами нашей Солнечной системы, вращающихся вокруг звезды. Сотни других были обнаружены после завершения миссии, используя данные Кеплера. Планеты, обнаруженные с использованием данных или с помощью космического телескопа Кеплера, получили название Кеплер-планет. Среди тысяч только что обнаруженных планет была одна по имени Кеплер-186f.

Чем особенен Кеплер-186f?

Открытие Кеплер-186f в апреле 2014 года было значимым, потому что учёные считают, что планеты, способные поддерживать жизнь, скорее всего будут иметь размер, схожий с Землей, с каменистой или твёрдой поверхностью, жидкой водой и пригодной атмосферой — другими словами, они будут очень похожи на Землю.

Они считают так потому, что до сих пор Земля — единственный известный пример во всей Вселенной обитаемой планеты, говорит доктор Стив Хауэлл, старший научный сотрудник NASA, работавший над миссией Кеплера.

Кеплер-186f была первой планетой размером с Землю, найденной внутри зоны обитаемости своей звезды, или так называемой "золотой зоны", где на поверхности планеты могла бы существовать жидкая вода (в отличие от водяного пара). Планета в орбите не должна быть слишком горячей или холодной, чтобы на ней могла находиться жидкая вода.

Множество планет были обнаружены в орбите в зоне обитаемости своей звезды до того, как был обнаружен Кеплер-186f

Но все они были по крайней мере на 40 процентов больше Земли. В отличие от них, Кеплер-186f имел радиус всего 1,11 раза больше Земли. Этот маленький размер, схожий с Землей, важен, так как именно маленькие планеты склонны к каменистой поверхности, которая может потенциально поддерживать деревья, растения и среду для жизни. Планеты размером с Землю также обычно имеют более легкую, дышащую атмосферу. В отличие от них, большие планеты, такие как Юпитер и Сатурн, часто имеют атмосферы, наполненные непригодными газами, такими как водород и гелий.

Ученые до сих пор не определили массу и состав Кеплер-186f, поэтому есть ещё многое, что предстоит узнать

Но они знают, что эта планета является частью пятипланетной звездной системы, находящейся примерно в 500 световых годах от Земли в созвездии Лебедь. Они знают, что планета вращается вокруг красного карлика, также известного как М-карлик, каждые 130 дней. Этот карлик имеет примерно половину массы Солнца.

Более 70 процентов звезд в галактике Млечный Путь — это М-карлики, классификация звезд, указывающая на малые, прохладные и тусклые звезды. Любая планета, вращающаяся вокруг М-карлика, должна находиться в относительно плотной орбите вокруг хозяйской звезды, чтобы получать достаточно тепла от нее для поддержания жизни. Это может вызывать проблемы, так как М-карлики подвержены большим вспышкам или выбросам газов, говорит Хауэлл.

"Эти вспышки, если они достаточно сильные, могут достигнуть планеты, находящейся очень близко к ним, и, например, уничтожить атмосферу или жизнь, если была бы жизнь на этой планете", — говорит он.

Насколько близка к Земле Кеплер-186f?

Исследователи установили, что Кеплер-186f получает всего треть энергии от своего М-карлика, которую Земля получает от Солнца, что помещает его ближе к внешнему краю зоны обитаемости звезды. Это удаленное местоположение помогло бы защитить его от крупных вспышек, хотя Хауэлл говорит, что этот М-карлик, по крайней мере, по наблюдениям до сих пор, не имеет вспышек. Это расстояние также может означать, что планета не является прилипшей, поэтому на ней могут быть сезоны, как и у Земли.

С негативной стороны, нахождение на краю зоны обитаемости может означать, что любая поверхностная вода на Кеплер-186f могла бы замерзнуть. Так что Кеплер может быть скорее "земным двоюродным братом", чем "земным близнецом".

Ученые также знают, что Кеплер-186f является более темной планетой, чем Земля. В полдень его яркость, по предположению, сравнима с нашим уровнем света примерно за час до заката. Но так как они не знают, есть ли у Кеплер-186f атмосфера и ее состав, исследователи не могут определить, как будут выглядеть восходы и закаты здесь.

Спутники Кеплера

А что насчет упомянутых ранее спутников Кеплера-186f? Именно Кеплер-186b, Кеплер-186c, Кеплер-186d и Кеплер-186e — эти четыре планеты вращаются вокруг того же М-карлика в стремительных темпах — четыре, семь, тринадцать и двадцать два дня соответственно. Это означает, что они ближе к М-карлику, и их поверхность была бы слишком горячей для существования жизни, как мы ее знаем.

Сегодня космический телескоп Джеймса Уэбба следит за Кеплером-186f, среди других своих небесных обязанностей, проводя исследования для получения дополнительных данных. Он специально разработан для изучения атмосфер экзопланет и определения их состава, так что, надеюсь, мы скоро узнаем больше об этой важной планете по мере ее исследования.