Ad astra: Проксима Центавра — увидеть и умереть

Путь телескопа James Webb от начала разработки до отправки в космос занял 30 лет. В самом оптимистичном случае примерно столько же времени отделяет нас сегодня до начала первого межзвездного полета. Впрочем, после этого придется подождать еще лет 20 до его завершения. Так что заботьтесь о здоровье, если хотите узнать, чем этот полет закончится. А мы расскажем о системе из трех звезд под названием «Альфа Центавра». Что в ней такого важного, что именно ее выбрали первым пунктом назначения будущего звездолета?Тайна третьей звездыВ Центавре, созвездии Южного Полушария, находится ближайшая (до нее всего четыре световых года) к Солнцу звезда Проксима Центавра (α Центавра С). Этот невидимый невооруженным глазом красный карлик соседствует с солнцеподобными звездами α Центавра А и α Центавра B. Эти двое с Земли видны как одна звезда, причем третья по яркости (после Сириуса и Канопуса).Сравнение размеров Солнца и трех звезд Альфа Центавры. Wikimedia CommonsПроксима Центавра гораздо меньше и нашего Солнца, и своих соседей. Из-за ее тусклости обнаружили звезду только в начале XX века. Правда, во время вспышек ее светимость увеличивается в тысячи раз. Так, в мае 2019 года сразу пять обсерваторий на Земле и в космосе зарегистрировали вспышку, во время которой светимость звезды в УФ-диапазоне увеличилась в 14 тысяч раз. Даже самая мощная вспышка на нашем Солнце была в 100 раз слабее. Заметное излучение от звезды исходит и в рентгеновском диапазоне. А в 2017 году радиотелескоп ALMA обнаружил в окрестностях Проксимы Центавра три пояса из астероидов и пыли. Похожие есть и в Солнечной Системе, например Пояс Койпера. На этом наши сходства не заканчиваются. Еще одно общее обнаружилось в 2016 году — экзопланета Проксима Центавра b, вращающаяся вокруг красного карлика Проксимы Центавра. Но это не только ближайшая к нам планета из другой звездной системы из известных нам. Она также может быть обитаема. Скорее мертв, чем живОгромный вклад в открытие Проксимы Центавра b и ряда других экзопланет внес финский астроном Микко Туоми. Конечно, не с помощью наблюдений за небом, а с помощью анализа данных. Он и его коллеги заметили в них признаки колебания звезды Проксимы Центавра. Причиной этих подрагиваний оказалась планета с минимальной массой примерно на 30% больше, чем наша Земля. При этом Проксима Центавра b к своей звезде в 20 раз ближе, чем мы. Она входит в зону обитаемости: здесь возможно существование воды в жидком виде и условий, похожих на земные. Впрочем, не все так просто.Обитаемая зона Проксима Центавры (зеленый цвет) и сравнение с Солнечной системой и орбитой Меркурия. ESO/M. Kornmesser/G. ColemanТак как Проксима Центавра — красный карлик, любая планета в ее окрестностях будет повернута к ней всегда одной и той же стороной. Это явление называется приливным захватом (или замыканием), и оно сильно осложнило бы жизнь на Проксиме Центавра b, если она там имеется. Ведь одна сторона вечно холодная, другая — под постоянной атакой звездного излучения. И все же очень хочется верить в то, что жизнь там все же возможна. Поэтому выдвинуто множество гипотез, которые объясняют, как на планете мог бы сохраняться подходящий для организмов климат. Например, мощная циркуляция атмосферы и океана обеспечила бы постоянное перемешивание холодных и горячих масс — и вот уже можно жить. Осложняют ситуацию и мощные вспышки звезды. Спасти от ультрафиолета и рентгена могла бы плотная атмосфера вкупе с магнитным поле примерно как на Земле. Но атмосфера постоянно истощалась бы от звездного ветра, а при слабом магнитном поле мощная вспышка звезды сдула бы атмосферу вместе со всеми живыми организмами в ней. В целом, у науки все еще не хватает данных, чтобы с точностью говорить о климате на планете. Точно не известен ни состав планеты, ни ее тип, ни наличие у нее хоть какой-то атмосферы. Увидеть планету непосредственно нам в ближайшее время не поможет ни один телескоп, даже James Webb. Остается один вариант — подобраться поближе.Breakthrough InitiativesЭтой целью задались вскоре после открытия экзопланеты всем известный физик Стивен Хокинг и инвестор-миллиардер Юрий Мильнер. За год до открытия, в 2015 году они объявили о запуске программы Breakthrough Initiatives. Основная ее цель — изучение внеземной жизни. Помимо Стивена Хокинга, с программой связаны Сол Перлмутер, Фрэнк Дрейк, Энн Друян и многие другие всемирно известные ученые и популяризаторы астрономии. В апреле 2016 года, через несколько месяцев после открытия Проксимы Центавра началась другая программа — Breakthrough Starshot. Ее невероятно амбициозная цель — реализация первого межзвездного полета. Проксима Центавра была выбрана во многом потому, что это ближайшая к нам звезда с экзопланетой. Вероятность существования жизни на ней, как мы уже рассказали, не слишком высока. Но даже появление звездолета, который мог бы до нее добраться, тем более в ближайшие полвека, стало бы огромным успехом. Предыдущие проекты полетов до системы Альфа Центавра были рассчитаны на сотни, а то и тысячи лет. Одно из возможных решений — создание аппаратов с замкнутой биосферой, где могли бы жить сменяющие друг друга поколения людей. Понятны, впрочем, риски и технологические сложности такого выбора.Ближайшие соседи Солнца. Marhorr / Wikimedia CommonsУ создателей Breakthrough Starshot уже есть и примерный план звездолета, который они хотят снабдить тончайшим (несколько сотен атомов) световым парусом StarChip. Мини-версию уже протестировали в 2019 году (его запустили с воздушного шара в стратосфере). «Толкать» парус будет мощный лазер прямо с Земли. Эту идею еще в 70-х высказал Роберт Форвард, физик и писатель-фантаст. Крупные астрономические проекты, особенно первые в своем роде, часто значительно выходят за сроки. На Starshot планируют потратить 5-10 млрд долларов, а запустить примерно через 20 лет. Двигаясь со скоростью, составляющей пятую часть от скорости света, он прибудет к системе Альфа Центавра через 20 лет после запуска. Еще пять лет понадобится, чтобы на Земле узнали об этом. Есть надежда и на этот проект, и на другие. И, конечно, на то, что разумная жизнь найдет нас сама.Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.