26.03.2012

Смоделирована планета в обитаемой зоне вокруг α Центавра B

После открытия планет в системах двойных звёзд особым вниманием астрономов стала пользоваться ближайшая к Земле система двойной звезды α Центавра. Проведённое астрономами из Эдинбургского университета (Шотландия) моделирование показало, что планета в такого рода системе вполне может не только занимать устойчивую орбиту, но и иметь относительно благоприятные условия для потенциальной биосферы.

α Центавра А (4,36 св. лет от Солнца) вращается вокруг точки, весьма близкой к α Центавра B, поэтому иногда упрощённо говорят о том, что первая из этих звёзд с массой в 0,934 массы Солнца вращается вокруг второй (1,1 солнечной массы). Моделирование планет в обитаемой зоне вокруг второй звезды давно интересует астрономов. Дело в том, что α Центавра B принадлежит к популяции I, последнему из трёх известных поколений звёзд, когда-либо существовавших во Вселенной. По металличности α Центавра B также очень близка к Солнцу, да и их звёздный класс (G2) сходен.

Пока экзопланет вокруг этой звезды не замечено; в первую очередь это объясняется тем, что существующие методы поиска экзопланет лучше всего работают для газовых гигантов и хуже всего — для планет земного типа. Это плохо для обнаружения потенциально обитаемых планет в районе ближайшей к нам звёздной системы, но хорошо для самой вероятности их возникновения. Обычно считается, что уровень металличности — содержания металлов в звезде — зависит (для одной звёздной популяции) от наличия у неё планет, оттягивающих на себя тяжёлые элементы (например, на Земле содержание тяжёлых элементов на порядок-другой выше, чем на Солнце), и металличность у звезды тем ниже, чем больше планет она имеет. Отсутствие наблюдаемого газового гиганта у α Центавра B может означать присутствие у неё весьма значительного числа планет земной группы — даже большего, чем у Солнца.

Проведённые шотландцами исследования выявили, что обитаемая зона для α Центавра B находится на расстоянии не менее 0,5 и не более 0,9 а. е. от этой звезды. При моделировании изучался вопрос о влиянии второй звезды на планеты в зоне обитаемости. В качестве модели использовалась землеподобная планета, на 70% покрытая жидким водным океаном, с углами наклона орбиты, равными земным. Выяснился и ещё один чрезвычайно необычный момент: влияние второй звезды на планету в обитаемой зоне должно быть весьма малым. Причём как в отношении орбиты, эллиптичность которой под воздействием второй звезды увеличивалась, но не превышала показателей нашей Земли, так и в отношении температуры.

Средняя температура на поверхности планеты на расстоянии от 0,5 до 0,9 а. е. до α Центавра B различалась в зависимости от расстояния до α Центавра А всего на 4–5 кельвинов. Из-за особенностей вращения звезды-спутника планета земного типа, вращающаяся вокруг α Центавра B, лишь раз в 70 лет приближается к α Центавра А на расстояние, достаточно малое, чтобы излучение от второй звезды серьёзно влияло на температуру на планетарной поверхности. Всё остальное время климат такого небесного тела будет совершенно независим от второй звезды.

Исследователи сообщают, что подобные цифры возможны, только если на поверхности планеты существует значительные океаны, подобные земным. В случае если планета покрыта сухими пустынями, как Марс сегодня, колебания температуры могут быть значительно выше. Однако, как отмечается, пока нет убедительных свидетельств того, что крупные планеты земной группы с приемлемым для жизни диапазоном температур поверхности могут почему-либо потерять свою гидросферу в столь драматической пропорции, как это произошло на Марсе.

Итак, по мнению авторов работы, даже в системе двойной звезды планета, находящаяся в обитаемой зоне, вполне может располагать как долговременно устойчивой орбитой, так и достаточно стабильными температурными условиями для возникновения и развития жизни на её поверхности.

Разумеется, результаты исследования нельзя считать окончательными: как отмечают астрономы, необходимы систематические наблюдения за диском α Центавра B, чтобы всё же выявить наличие там планет земного типа и установить расстояние от них до звезды. Без конкретных цифр удаления орбиты от тамошнего светила остаётся неясным, соответствует ли моделирование практическим условиям этой звёздной системы. Тем не менее если такая планета на удалении в 0,5–0,9 а. е. от α Центавра B существует, то шансы на приличные условия на её поверхности кажутся довольно высокими.

Подготовлено по материалам arXiv.

Александр Березин

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА