На протяжении трёх десятилетий астрономы каталогизировали более 6 000 планет за пределами нашей солнечной системы, но ни одна из них не соответствовала характеристикам Земли. Теперь, в декабре этого года на Канарских островах запускается новый специализированный проект с единственной целью: найти аналог Земли. «Эксперимент по поиску Земли» станет первой систематической поисковой операцией, ориентированной на планеты, подобные Земле, вращающиеся вокруг звёзд, похожих на Солнце, оснащённой достаточным разрешением и наблюдательной приверженностью для достижения успеха.
Почему это важно: Поиск обитаемых миров
Дефицит экзопланет, подобных Земле, — это не просто академическое разочарование; он принципиально формирует наше понимание формирования планет и потенциала жизни за пределами Земли. Большинство экзопланет, обнаруженных на сегодняшний день, — это либо газовые гиганты, либо каменистые «субнептуны», вращающиеся вокруг небольших, тусклых звёзд, — среды, резко отличающиеся от нашей собственной. Обнаружение настоящей земной копии не только подтвердило бы теоретические модели, но и предоставило бы важные цели для будущих миссий, ищущих биосигнатуры, безошибочные признаки жизни.
Сложности обнаружения планет, подобных Земле
Обнаружение планет, подобных Земле, чрезвычайно затруднено из-за их слабости и длительных периодов обращения. Современные методы полагаются на косвенные измерения, такие как отслеживание качания звезды, вызванного гравитационным притяжением вращающейся планеты. Это качание минимально для планет размером с Землю и требует нескольких лет для подтверждения, поскольку сигнал теряется в звёздном шуме. Это всё равно, что пытаться заметить светлячка рядом с костром.
Большинство подтверждённых экзопланет крупнее Земли и вращаются гораздо ближе к своим звёздам, что облегчает обнаружение их качания. Это смещение оставляет критический вопрос без ответа: редки ли системы, подобные Земле, или же они просто находятся за пределами наших текущих возможностей обнаружения?
HARPS3: Новый инструмент для охоты
В «Эксперименте по поиску Земли» будет использоваться HARPS3 — современный спектрограф, разработанный для измерения движения звёзд с беспрецедентной точностью. Модернизация существующего телескопа 1960-х годов оказалась более экономичной, чем строительство нового, сохраняя при этом точность и снижая затраты. Прибор может обнаруживать движение звёзд со скоростью всего 10 сантиметров в секунду — примерно со скоростью ползущего младенца — путём анализа тонких сдвигов в длинах волн звёздного света.
Чтобы преодолеть звёздный шум, проект будет наблюдать до 50 звёзд, подобных Солнцу, каждую ночь в течение полного десятилетия, используя полностью автоматизированные наблюдения для максимальной эффективности. Команда выбрала звёзды, параметры которых наиболее похожи на параметры нашего Солнца, отдавая приоритет качеству данных.
Почему искать планеты, подобные Земле? Охота за жизнью
Отсутствие систем, подобных Земле, осложняет поиск внеземной жизни. Многие известные экзопланетные системы враждебны: звёзды типа М излучают жестокое излучение, а приливно заблокированные планеты испытывают экстремальные перепады температуры. Поиск жизни в незнакомых мирах гораздо сложнее, чем поиск на планете, похожей на нашу.
Именно поэтому учёные считают, что наш лучший шанс найти внеземную жизнь — это планета размером с Землю в обитаемой зоне звезды, похожей на Солнце. Такое открытие откроет новые возможности для изучения атмосферы и обнаружения биосигнатур.
Глобальные усилия: Сотрудничество и будущие миссии
«Эксперимент по поиску Земли» является частью более масштабных международных усилий. Миссия NASA «Кеплер» выявила примерно 2 600 экзопланет, и исследователи ожидают обнаружить как минимум два кандидата, подобных Земле, в обитаемой зоне. Эти кандидаты затем станут основными целями для будущих миссий, таких как предложенная NASA «Обсерватория обитаемых экзопланет» или европейский «Большой интерферометр для экзопланет».
Датская команда также планирует аналогичный пятилетний поиск в Чили, дополняя проект на Канарских островах обзором южного неба. Если «Эксперимент по поиску Земли» не найдёт аналог Земли после десяти лет, это будет свидетельствовать о том, что наша планета может быть более уникальной, чем считалось ранее.
В конечном счёте, квест за земной двойник требует совместных, глобальных усилий. Будет ли он успешным или нет, поиск даст ценную информацию о планетарных системах и нашем месте во вселенной.
