Суперземля — наш шанс найти инопланетную жизнь: планета на границе обитаемой зоны ждёт своего часа

За последние десятилетия человечество совершило прорыв в исследовании далеких миров. Астрономы открыли тысячи экзопланет, но лишь немногие из них вызывают настоящий научный трепет. Одной из таких стала суперземля, расположенная всего в 20 световых годах от нас — HD 20794 d. Она вращается вокруг звезды, похожей на наше Солнце, и, по мнению исследователей, может стать лучшим шансом обнаружить признаки жизни. Об этом сообщает Astronomy & Astrophysics.

Путь к открытию: два десятилетия наблюдений

Первые намеки на существование новой планеты появились при анализе архивных данных спектрографа HARPS, установленного на 3,6-метровом телескопе в чилийской обсерватории Ла-Силья. Исследованием занимался доктор Майкл Кретинье из Оксфордского университета, который заметил в 2022 году необычные колебания в световом спектре звезды HD 20794. Эти колебания указывали на наличие орбитального тела, но данные были на грани чувствительности прибора.

"Для меня это была огромная радость, когда мы смогли подтвердить существование планеты", — рассказал доктор Майкл Кретинье.

Сигнал оказался настолько слабым, что учёные не могли быть уверены — вызван ли он самой звездой, особенностями инструмента или действительно присутствием планеты. Чтобы прояснить ситуацию, команда добавила новые данные, полученные с помощью более современного спектрографа ESPRESSO, также установленного в Чили. Сравнение показало, что сигнал реален, а планета действительно существует.

Как учёные проверяли гипотезу

Астрономы провели детальную обработку данных с использованием программных пакетов YARARA и sBART. Эти системы позволяют исключить влияние инструментальных ошибок, земной атмосферы и активности звезды. После этого данные очищались от так называемого "звёздного шума" с помощью методов на основе гауссовских процессов.

"Мы работали над анализом данных в течение многих лет, постепенно устраняя все возможные источники ошибок", — отметил доктор Кретинье.

Учёные моделировали сигналы, предполагая наличие различного количества планет, и пришли к выводу, что наилучшее совпадение дают три небесных тела. Это означало, что вокруг HD 20794 действительно вращаются три суперземли.

Система HD 20794: три суперземли вокруг звезды, похожей на Солнце

Суперземлями называют планеты, чья масса превышает земную, но не достигает уровня газовых гигантов. В системе HD 20794 выделяются три объекта: b, c и d. Первая планета движется ближе всех к звезде, совершая полный оборот за 18,3 дня. Её масса примерно вдвое больше земной. Вторая вращается за 89,7 дней и весит около трёх масс Земли. Обе движутся по почти идеальным круговым орбитам.

Третья, HD 20794 d, оказалась самой загадочной. Её орбита вытянута, а период обращения составляет около 647 дней. Планета находится на границе обитаемой зоны — диапазона, где возможное существование жидкой воды. Это делает её особенно интересной для будущих миссий.

"HD 20794 — не просто ещё одна звезда. Её яркость и близость делают её идеальной целью для будущих телескопов, которые смогут наблюдать атмосферы экзопланет", — пояснил Ксавье Дюмуск, старший преподаватель Женевского университета.

Шансы на обитаемость: холодная орбита и возможная вода

Эксцентричная орбита HD 20794 d означает, что планета периодически перемещается ближе и дальше от своей звезды — от 0,75 до 2 астрономических единиц. Это приводит к сильным температурным колебаниям, но также создаёт окна, когда условия на поверхности могут быть подходящими для жидкой воды. Такая изменчивость делает планету особенно интересной с точки зрения потенциальной обитаемости.

Учёные осторожны в выводах — доказательств жизни пока нет. Однако сама возможность наблюдать столь близкий и сравнительно земной объект открывает уникальные перспективы для исследований атмосферы и химического состава планеты.

Будущие исследования HD 20794 d

Открытие суперземли HD 20794 d стало важным шагом в развитии экзопланетологии. Теперь внимание учёных смещается от простого поиска планет к изучению их физических характеристик. В ближайшие годы астрономы планируют использовать новые поколения инструментов — от гигантских наземных телескопов до орбитальных обсерваторий, способных напрямую наблюдать свет экзопланет.

"Хотя моя работа связана в основном с поиском новых миров, особенно приятно, когда другие исследователи могут изучить их детальнее", — отметил доктор Кретинье.

Тем временем в Женевском университете уже начались работы по оценке обитаемости HD 20794 d. Учёные Центра жизни во Вселенной объединяют усилия биологов, физиков и геохимиков, чтобы понять, при каких условиях жизнь могла бы появиться в такой системе.

Сравнение HD 20794 d и других суперземель

Суперземли отличаются большим разнообразием свойств. Например, планеты Proxima b и Gliese 667 Cc также находятся в обитаемых зонах своих звёзд, но отличаются по массе и составу атмосферы. HD 20794 d выделяется стабильностью звезды-хозяина и близким расстоянием до Земли, что упрощает наблюдения.

1. Proxima b — ближе, но её звезда более активна, что снижает шансы на жизнь.
2. Gliese 667 Cc — имеет подходящую температуру, но находится дальше.
3. HD 20794 d — балансирует между доступностью наблюдений и потенциальной обитаемостью.

Эта комбинация делает новую суперземлю идеальным объектом для тестирования технологий прямого наблюдения.

Популярные вопросы о суперземлях

Что такое суперземля?
Это планета, по массе превышающая Землю, но меньше газовых гигантов, вроде Нептуна. Она может быть скалистой и потенциально обитаемой.

Можно ли наблюдать HD 20794 d с Земли?
Пока нет — планета не видна напрямую, но будущие телескопы смогут получить её спектр.

Есть ли на ней жизнь?
Признаков жизни не обнаружено, однако условия делают её одним из лучших кандидатов для поиска.

HD 20794 d стала символом новой эпохи в поисках жизни за пределами Земли. Это открытие показывает, насколько сильно продвинулась наука в изучении экзопланет всего за одно поколение. Каждый новый телескоп, каждая обработанная спектральная линия приближает нас к пониманию того, что жизнь во Вселенной может быть не уникальной.