Проксима Центавра b: как скоро мы посетим планету, на которой может быть жизнь

Чуть больше столетия назад астрономы заметили, что одна из звезд поблизости от этой пары движется весьма сходным с ней образом. Дальнейшие наблюдения показали, что она гравитационно с связана с системой Альфы Центавра, являясь ее «младшим компонентом». Третья звезда находится в отдалении от основной пары, обходя тандем А и В с периодом около 550 тыс. земных лет. Двигаясь по вытянутой орбите, она на долгие промежутки времени оказывается ближе к нам, чем звезды А и В. На это указывает и ее имя – Проксима Центавра b (лат. proxima – «ближайшая»).

Именно из тройной системы Альфы Центавра на Землю прибывают инопланетные захватчики, описанные в главном хите современной китайской научной фантастики – романе Лю Цысиня «Задача трех тел». Впрочем, настоящие центаврианцы, если они существуют, вряд ли стали бы атаковать Солнце, ведь соседняя система Луман 16 АВ расположена на 0,69 светового года ближе. Правда, она состоит из пары коричневых карликов, едва теплых «несостоявшихся звезд». Можно ли жить на Проксиме Центавра b? Вряд ли. Но жители планеты возле нее должны уже быть привычными к такому слабому свету.

Их родная звезда – красный карлик примерно в семь раз меньше Солнца и в 33 раза более тусклый. Из-за этого обитаемая зона – область вокруг звезды, где температура достаточно умеренна и на поверхности планеты может сохраняться жидкая вода, – у Проксимы Центавра b намного меньше, чем у Солнца. У нас она начинается в 0,38 астрономических единиц и заканчивается в 10 а. е. от звезды, охватывая орбиты Венеры, Земли и Марса. Обитаемая зона красного карлика Проксимы куда ближе к его тусклой поверхности – между 0,04 и 0,08 а. е. Но возможным будущим землянам-переселенцам (и гипотетическим центаврианцам) повезло: у этой звезды как раз имеется небольшая планета, лежащая на нужном расстоянии.

Существование Проксимы Центавра на небе было окончательно установлено в 2016 году, после того как ученые из Европейской южной обсерватории (ESO) провели ряд наблюдений под общим названием «Бледная красная точка». Название отсылает к одному из самых знаменитых космических снимков, «Бледной голубой точке» – фотографии Земли, сделанной дальним зондом Voyager 1 с расстояния около 6 миллиардов километров.

Звезда Проксима Центавра b – космический объект чуть больше нашей голубой планеты, ближайший к нам и один из самых перспективных кандидатов на обитаемость. В системе звезды есть еще одна планета, Проксима с, но она находится слишком далеко и похожа, скорее, на ледяной Нептун, чем на Землю. Ожидает подтверждения возможная планета Проксима d, кроме того, у звезды может быть пояс астероидов.

Проксима Центавра от Земли, все же, отличается. И ее уникальность может быть не совсем приятна для тех, кто однажды рассчитывает на ней оказаться:

Проект Breakthrough Starshot кажется столь же невероятным, сколь и авторитетным. В числе его основателей такие титаны, как Стивен Хокинг, Марк Цукерберг и Юрий Мильнер, израильский венчурный инвестор российского происхождения. Попечительский совет возглавляет знаменитый гарвардский астрофизик Ави Лёб, а управляющим директором выступает бывший руководитель Исследовательского центра Эймса NASA Пит Уорден – люди, внушающие уважение и даже трепет. При этом цель у проекта действительно фантастическая: отправить в ближайшие десятилетия к планете Проксима Центавра b флотилию межзвездных «корабликов».

Миниатюрные зонды, которые планируется запустить к планете вне зависимости от того, сколько до Проксимы Центавра b световых лет, даже называются соответствующе – StarChips, или «звездные микросхемы». Предполагается, что тысячу таких аппаратов массой не более 1 г доставят на высокую орбиту и роем выбросят в свободный полет. Здесь зонды развернут солнечные паруса размером 4х4 м. Сверхтонкая фольга будет отражать падающее излучение, ускоряя полет, словно парус, надутый ветром.

Толчок аппаратам придадут лучи массива лазеров, который должен к этому времени заработать на Земле – где-нибудь в горах, выше самых плотных слоев атмосферы. Но сколько лететь до Проксимы Центавра b на таких аппаратах? StarChips смогут набрать до 15-20% световой скорости, и на перелет до Проксимы Центавра им потребуется 20-30 лет. Конечно, часть зондов неизбежно погибнет в дороге, другие собьются с маршрута, но хотя бы несколько из тысячи доберутся до цели и смогут рассмотреть всю систему вблизи. Используя те же солнечные паруса в качестве антенн, они отправят данные назад, на Землю, и четыре с небольшим года спустя мы увидим, как выглядят Проксима Центавра b и все ее окружение с разрешением в 20 Мпикс. Если, конечно, все пойдет по плану.

Почти все нужные для этого технологии, чтобы преодолеть это расстояние до Проксимы Центавры b, уже существуют, но проблема в том, что каждую из них необходимо сделать на порядки компактнее и эффективнее. Солнечный парус в действии продемонстрировала японская миссия IKAROS, но теперь его требуется уменьшить в тысячу раз. Миниатюрные «атомные батарейки» на уране используются в некоторых кардиостимуляторах.

Для StarChips эти миниатюрные батареи должны весить доли грамма – включая систему связи, микрокомпьютер, ионные двигатели для маневрирования и камеры для наблюдений. На сайте Breakthrough Initiatives перечислено несколько десятков серьезных технологических задач, которые нужно решить, чтобы преодолеть такое расстояние до Проксимы Центавра b просто стало возможным. А пока специалисты бьются над ними, действуют и другие проекты этой программы.

Иной вопрос о Проксиме Центавра b: сколько можно прожить на этой таинственной планете, если ученые рассматривают ее как наше новое пристанище? Проект Breakthrough Listen посвящен анализу радиосигналов от примерно миллиона соседних звезд, которые регистрируют телескопы в США и Австралии. В конце 2020 года работающие в обсерваториях ученые сообщили об обнаружении сигнала, непохожего на событие естественного происхождения, – одного из более чем 4 миллионов, проанализированных к тому времени. Можно представить, как забились сердца, когда оказалось, что источник кандидата BLС1 расположен в окрестностях планеты Проксимы Центавра b, а его доплеровское смещение соответствует орбитальному движению той самой планеты b – так, словно исходит откуда-то с ее орбиты.

BLС1 продолжался около 30 часов, узкой полосой на частоте около 982 002 МГц, и больше не повторялся. Все это выглядело довольно подозрительно, и после внимательного изучения сигнала опасения ученых подтвердились. А ведь дело далеко не в том, что на Проксима Центавра b жизнь бьет ключом. Уже осенью 2021 года специалисты показали, что волна странной формы стала результатом интермодуляции – сложных взаимодействий, происходящих при наложении нескольких радиосигналов друг на друга, в данном случае – сигналов от наземных систем и орбитальных аппаратов, хотя и неизвестно, от каких именно.

Сомневаться в обитаемости Проксимы созвездия Центавра заставляет и ее собственная звезда, беспокойный красный карлик. Экзопланета находится в пределах его обитаемой зоны, в 20 раз ближе к звезде, чем Земля к Солнцу. Поток излучения здесь составляет примерно две трети от того, что получает наша планета. Расчеты показывают, что равновесная температура Проксимы Центавра b – около 234 К – лишь немногим меньше, чем у Земли.

Однако красный карлик то и дело вспыхивает, обдавая планету ультрафиолетом и рентгеновскими лучами, способными полностью стерилизовать ее. Мощный звездный ветер и потоки корональных выбросов могут легко унести и атмосферу, и воду с поверхности: по расчетам, всего за десяток миллионов лет планета должна оказаться полностью «голой». Защититься от такого воздействия помогло бы сильное магнитное поле, но есть ли оно у планеты Проксима Центавра b, неизвестно.

Кроме того, на такой дистанции от звезды планета, скорее всего, попала в ловушку приливных сил и повернута к светилу всегда одной и той же стороной, как Луна к Земле. Из-за этого ее «дневное» полушарие может сильно раскаляться, а «ночное» – сохранять космический холод. Температурные перепады способна смягчить переносящая тепло атмосфера Проксимы Центавра b, но в ее наличии астрономы тоже не уверены.

И все же Проксима Центавра b от Земли уж слишком отличается – равно как и условия на ней. Моделирование климата далекой планеты Проксимы Центавра b дает разные результаты в зависимости от множества параметров: скорости вращения планеты вокруг оси, наличия воды и степени ее солености, расположения континентов, плотности и состава атмосферы и так далее. Жизнь при таких условиях возможна разве что в море.

Некоторые исследования показывают, что Проксима Центавра b – звезда, которая может состоять из воды почти наполовину – по мнению ряда ученых, ее полностью покрывает океан глубиной 200 км. Если здесь и живут инопланетяне, то похожи они не на центаврианцев из романа китайского фантаста, а на коллегу Пруля, разумного и весьма склочного осьминога из советского кинофильма «Через тернии к звездам». Окончательно удостовериться в этом поможет разве что полет межзвездной флотилии StarСhips, а пока ближайшая к нам потенциально обитаемая планета остается совершенно недосягаемой.