В новом выпуске StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон, его коллега Дэвид Киппинг и со-ведущий Чак Найс обсуждают последние достижения в поиске экзопланет и экзолун. Главной темой беседы стали не только новые открытия, такие как потенциальная жизнь на планете LHS 1140b, но и методологические проблемы поиска биосигнатур, а также вероятность существования жизни на «планетах-изгоях», блуждающих в межзвездном пространстве.
🔭 Загадка экзолун и странных коричневых карликов 3:34
Обсуждение началось с недавнего открытия объекта под названием CD35B . По словам Дэвида Киппинга, это коричневый карлик, вращающийся вокруг М-карлика (красного карлика). Вокруг самого коричневого карлика были обнаружены признаки присутствия компаньона. Это породило научную дискуссию: считать ли этот объект экзолуной или планетой .
Дэвид Киппинг пояснил классификацию этих небесных тел:
- Коричневый карлик: Объект массой от 13 до 80 масс Юпитера. Он слишком массивен для планеты, но недостаточно велик для запуска термоядерной реакции превращения водорода в гелий, как у полноценных звезд .
- Определение МАС (Международного астрономического союза): Согласно текущим правилам, любой объект на орбите коричневого карлика считается планетой, независимо от его происхождения . Однако если соотношение масс составляет менее 1/25, его можно рассматривать как спутник. У объекта CD35B это соотношение равно 1/37 .
Нил Деграсс Тайсон в шутку предложил вернуть «ненавистников Плутона», чтобы те навели порядок в определениях, поскольку в официальных документах МАС слово «луна» или «спутник» практически не используется в строгом научном контексте .
🧪 Проблема «ложных стартов» в поиске жизни 9:36
Киппинг выразил разочарование из-за участившихся случаев, когда ученые находят химические следы в атмосферах, объявляют их признаками жизни, а через полгода теоретики находят абиотические (небиологические) способы объяснения этих явлений .
В качестве примеров таких «ложных надежд» участники упомянули:
- Метеорит ALH 84001: В середине 90-х его считали доказательством жизни на Марсе .
- Диметилсульфид (DMS) на K2-18b: Это соединение на Земле вырабатывается фитопланктоном, но его обнаружение на экзопланете было оспорено другими исследователями .
- Фосфин на Венере: Еще один пример биосигнатуры, вызвавшей бурные споры .
Дэвид Киппинг предложил новую стратегию поиска — «АБ-тестирование» (по аналогии с маркетингом и YouTube). Его идея заключается в том, чтобы разделить исследуемые планеты на две группы, где уровень помех (ложных сигналов) будет одинаковым, а вероятность наличия жизни — разной. Это позволило бы решить проблему статистически, не дожидаясь идеальных технологий .
🌍 Суперземли, мини-Нептуны и обитаемые зоны 15:30
Одной из самых обсуждаемых планет стала LHS 1140b, находящаяся в 48 световых годах от нас. Ее масса составляет около 5,5 масс Земли, а радиус — 1,7 земного .
Ключевые факты о LHS 1140b и подобных мирах:
- Плотность: Несмотря на схожую с Землей плотность, Киппинг утверждает, что она, скорее всего, не является чисто скалистой планетой. При такой массе гравитация должна была бы сжать породу сильнее; значит, планета содержит много легких веществ, например, воду или толстую газовую оболочку .
- Мини-Нептуны: Это самый распространенный тип планет во Вселенной (в 2–4 раза больше Земли), но в нашей Солнечной системе его почему-то нет .
- Эволюция Солнца: Тайсон напомнил, что 4 миллиарда лет назад Солнце было на 30% менее ярким . Из-за постепенного разогрева звезды Земля сейчас находится на внутреннем крае «зоны Златовласки», что делает нашу планету крайне чувствительной к уровню CO2 .
☄️ Планеты-изгои: жизнь без солнца 32:25
Участники обсудили феномен «бродячих» планет или планет-изгоев, которые были выброшены из своих систем в процессе формирования. По некоторым оценкам, наша Солнечная система могла изначально иметь до 30 планет, из которых осталось только восемь .
Дэвид Киппинг отметил, что обнаружение таких объектов станет приоритетом для будущего телескопа Романа (Roman Telescope). Он будет использовать метод микролинзирования : когда невидимая планета проходит перед далекой звездой, ее гравитация искривляет и усиливает свет этой звезды согласно общей теории относительности Эйнштейна .
Может ли на таких планетах существовать жизнь? Собеседники сошлись во мнении, что это возможно :
- Внутреннее тепло: Радиоактивный распад в недрах может поддерживать океаны жидкими миллионы лет.
- Приливный нагрев: Если у планеты-изгоя есть спутники, их взаимодействие может создавать колоссальную энергию, как на спутнике Юпитера Ио, где из-за приливных сил плавятся скалы .
- Аналогия: Жизнь в земных океанах на большой глубине не зависит от солнечного света, используя геотермальную энергию .
🚀 Гравитационная тюрьма и «археологический» поиск 40:49
Дэвид Киппинг представил концепцию «галактической обитаемой зоны». Жизнь в центре галактики (рядом со сверхмассивной черной дырой Стрелец А*) затруднена из-за высокой радиации, частых взрывов сверхновых и нестабильных орбит звезд . Земля находится в «пригороде» Млечного Пути, что обеспечивает нам стабильность .
Особый интерес вызвала идея «гравитационных тюрем»:
- На планетах, которые в 1,5 раза массивнее Земли, запуск ракет становится практически невозможным из-за «уравнения ракеты» Циолковского .
- Для преодоления притяжения такой планеты ракета должна быть размером с великую пирамиду и состоять на 99,9% из топлива . Цивилизации на таких планетах могут быть навсегда заперты в своем мире.
В завершение беседы Киппинг упомянул, что наш поиск жизни может превратиться в «археологические раскопки» . Техносигнатуры (например, гигантские искусственные объекты в космосе или облака смога) могут сохраняться миллиарды лет после того, как породившая их цивилизация исчезнет . Возможно, человечество тоже оставит свой след в виде «реликтов» на Луне, которые через сотни миллионов лет найдет новый разумный вид, эволюционировавший на Земле .
