Существование планеты размером с Землю вокруг самой близкой к Солнцу звезды — Proxima Centauri — подтверждено международной группой ученых, включая исследователей из Женевского университета (UNIGE). Результаты, опубликованные в журнале «Астрономия и астрофизика», свидетельствуют о том, что рассматриваемая планета Proxima b имеет массу 1,17 массы Земли и расположена в жилой зоне своей звезды, которая движется по орбите в течение 11,2 суток.

Спектрограф швейцарского производства ESPRESSO

Этот прорыв стал возможен благодаря измерению радиальных скоростей с беспрецедентной точностью с помощью спектрографа швейцарского производства ESPRESSO, наиболее точного из действующих в настоящее время, который установлен на очень большом телескопе в Чили.

Proxima b была впервые обнаружена четыре года назад с помощью старого спектрографа HARPS, также разработанного женевской командой, которая измеряла низкие возмущения в скорости звезды, что свидетельствовало о наличии спутника.

На спектрографе ESPRESSO были проведены измерения радиальных скоростей звезды Proxima Centauri, находящейся всего в 4,2 световых годах от Солнца, с точностью 30 сантиметров в секунду (см/с), что примерно в три раза превышает точность, полученную с помощью HARPS, прибора того же типа, но предыдущего поколения.

«Мы уже были очень довольны работой HARPS, который за последние 17 лет открыл сотни экзопланет», — говорит Франческо Пепе, профессор кафедры астрономии факультета естественных наук UNIGE и руководитель ESPRESSO.

«Мы очень рады, что ESPRESSO может производить еще более качественные измерения, и это приятно и просто награда за командную работу, которая длится почти 10 лет».

Алехандро Суарес Маскареньо, главный автор статьи, говорит:

«Подтверждение существования Proxima b было важной задачей, и это одна из самых интересных планет, известных в солнечном окружении».

Измерения, проведенные ЭСПРЕССО, показали, что минимальная масса Proxima b составляет 1.17 массы Земли (по предыдущей оценке — 1.3) и что она вращается вокруг своей звезды всего за 11.2 суток.

«ЭСПРЕССО» позволил измерить массу планеты с точностью более одной десятой массы Земли», — говорит Мишель Майор, лауреат Нобелевской премии по физике за 2019 год, почетный профессор факультета естественных наук и «архитектор» всех приборов типа «ЭСПРЕССО». «Это совершенно неслыханно».

А как же жизнь?

Хотя Проксима b примерно в 20 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, она получает сравнимую энергию, так что температура ее поверхности может означать, что вода (если она есть) находится в жидком виде в различных местах и может, таким образом, приютить жизнь.

При этом, несмотря на то, что Proxima b является идеальным кандидатом для исследований биомаркеров, предстоит еще долгий путь, прежде чем мы сможем предположить, что на ее поверхности может развиваться жизнь. На самом деле, звезда Proxima — это активный красный карлик, который бомбардирует свою планету рентгеновскими лучами, планета получает их примерно в 400 раз больше, чем Земля.

«Существует ли атмосфера, которая защищает планету от этих смертоносных лучей?» — говорит Кристоф Ловис, научный сотрудник отдела астрономии UNIGE, ответственный за научные постановки и обработку данных ЭСПРЕССО.

«И если эта атмосфера существует, содержит ли она химические элементы, способствующие развитию жизни (например, кислород)? Как долго существуют эти благоприятные условия? Мы будем решать все эти вопросы, особенно с помощью будущих приборов, таких как спектрометр RISTRETTO, который мы построим специально для обнаружения света, излучаемого Proxima b, и HIRES, который будет установлен на будущем 39-метровом гигантском телескопе ELT, который строится в Чили в рамках Европейской южной обсерватории (ESO)».

Есть ли вторая планета?

В то же время, точность измерений, сделанных ESPRESSO, может привести к еще одному сюрпризу. Команда обнаружила в данных второй сигнал, не имея возможности установить его окончательную причину.

«Если бы сигнал был планетарного происхождения, то эта потенциальная другая планета, сопровождающая Проксиму b, имела бы массу менее трети массы Земли. Тогда это была бы самая маленькая планета, когда-либо измеренная методом радиальных скоростей», — говорит профессор Пепе.

Следует отметить, что ESPRESSO, введенный в эксплуатацию в 2017 году, находится в зачаточном состоянии, и эти первоначальные результаты уже открывают невероятные возможности. С момента открытия первой экстрасолнечной планеты Мишелем Мэром и Дидье Келосом из астрономического факультета UNIGE дорога движется с головокружительной скоростью. В 1995 году с помощью спектрографа ELODIE была обнаружена планета-гигант 51Peg b с точностью до 10 метров в секунду (м/с). Сегодня ESPRESSO со скоростью 30 см/с (и вскоре 10 после последних настроек), возможно, позволит исследовать миры, напоминающие нам о Земле.