Proxima Centauri

Artimiausi tikslai

Artimiausi tikslai

Prie netolimos žvaigždės palankioje orbitoje atrasta Žemės dydžio planeta. Bręsta naujas gyvybės paieškos svetimuose pasauliuose etapas.

„Buvo įdomu, kurioje planetoje pirmiausia pradėsime ieškoti gyvybės. Dabar jau žinome“, – kalbėjo Rory Barnesas iš Vašingtono universiteto. Kentauro Proksima, artimiausia Saulei žvaigždė, turi planetą. Ji nedaug sunkesnė už Žemę, tad tikėtina, kad tai kietoji planeta. Aplink gimtąją žvaigždę ji skrieja gyvybei palankiu atstumu, vadinasi, jos paviršiaus temperatūra turėtų tikti skystam vandeniui, jei tik ji turi atmosferą.

Tai vertingas atradimas astrobiologams, pavyzdžiui, R. Barnesui. Planetą atrado tarptautinė astronomų komanda, planetas medžiojanti Europos pietinės observatorijos (EPO) teleskopais, sumontuotais Atakamos dykumoje Čilėje. Nors komanda naujosios planetos tiesiogiai nematė (kad ji egzistuoja, nustatyta pagal jos poveikį gimtosios žvaigždės šviesai), žurnale „Nature“ paskelbtame darbe pristatomos jų padarytos išvados.

Planeta, kuriai duotas Kentauro Proksimos b vardas, gali sverti 1,3–3 kartus daugiau nei Žemė, o gimtąją žvaigždę ji apskrieja per 11 dienų.

Planeta, kuriai duotas Kentauro Proksimos b vardas, gali sverti 1,3–3 kartus daugiau nei Žemė, o gimtąją žvaigždę ji apskrieja per 11 dienų. Vadinasi, nuo Kentauro Proksimos ją skiria 7 mln. kilometrų, t. y. nuotolis nesiekia nė dvidešimtosios atstumo tarp Žemės ir Saulės dalies. Tokiu nedideliu atstumu nuosaikios sąlygos įmanomos tik todėl, kad Proksima yra raudonoji nykštukė – daug šaltesnė už Saulę. Tai nevienintelė žinoma Žemės dydžio egzoplaneta, aplink žvaigždę skriejanti gyvybei palankioje zonoje. Yra apie tuziną kitų. Bet šioji – arčiausiai Žemės. Ir taip arti (už keturių šviesmečių), jog neatrodo absoliučiai absurdiška manyti, kad būtų įmanoma pasiųsti į ją erdvėlaivį (aišku, mažytį), tik pašėlusiai drąsu. Bet pirmiau ji bus nuodugniai tyrinėjama iš pačios Žemės.

Akis į akį

Tyrinėjimams veikiausiai vadovaus EPO. Kentauro Proksima b atrasta remiantis duomenimis, kuriuos surinko šiai observatorijai priklausantis 3,6 metro skersmens teleskopas, sumontuotas La Siljoje, Čilėje. Kitoje šios šalies vietoje EPO montuoja daug didesnį aparatą – 39 metrų skersmens didįjį Europos teleskopą (E-ELT).

Nuo praėjusio dešimtmečio pabaigos Markusas Kasperis iš EPO vadovavo komandai, kuriančiai specializuotą, šiam teleskopui pritaikytą prietaisą planetoms ieškoti – EPICS (vizualinių egzoplanetų tyrimų kamerą ir spektrografą). Toji kamera kainuoja 50 mln. eurų, ir ne kartą klausta, ar ji verta tokių pinigų. Bet pasaulyje (ar už jo ribų) nėra kito įrenginio, kuris turėtų daugiau galimybių nei EPICS realiai nufotografuoti Kentauro Proksimą b ir analizuoti jos atmosferą. Kameros ateitis dabar beveik garantuota.

Astronomams sudėtinga pamatyti Kentauro Proksimą b, nes gal ji pagal tarpžvaigždinius standartus ir yra netoli Žemės, bet beveik pagal visus kitus standartus, jei nekalbėsime apie pasivaikščiojimą iki vaistinės, gimtoji žvaigždė jai arčiau. Žiūrint iš Žemės, žvaigždę ir planetą skiria 35 tūkstantosios arksekundės (arksekundė yra 1/3600 laipsnio). Norint abu objektus nuotraukoje matyti atskirai, teleskopui reikia tokios raiškos, kad žiūrėdamas iš Berlyno Denveryje atskirai pamatytum kairį ir dešinį atvažiuojančio automobilio žibintą.

Toliau tik blogiau. Nors Kentauro Proksima (žr. Hablo kosminio teleskopo kadrą iliustracijoje) nėra ryški žvaigždė, vis dėlto ji šviečia apie 10 mln. kartų ryškiau nei tikimasi iš planetos. Tarsi vienas minėtųjų priekinių žibintų Denveryje būtų atvira gamyklinė krosnis, o kitas – arbatinė žvakė. Todėl būtinai reikia E-ELT ir EPICS. Pastarojoje sistemoje įrengtas koronografas – nedidelis žvaigždės šviesą blokuojantis skydas, kad būtų galima matyti gretimas planetas. Deja, įrengus koronografą sumažėja teleskopo raiška, tad jis turi būti dar didesnis, kad apskritai matytum tai, ko ieškai. Jei norima naudojant koronografą stebėti Kentauro Proksimą b infraraudonajame spektre, kuris turėtų duoti geriausios informacijos apie planetos atmosferą, reikia bent 20 metrų skersmens teleskopo, o 30 metrų – dar geriau.

Be E-ELT, konstruojami dar du dideli teleskopai. Bet Didžiojo Magelano teleskopo, taip pat statomo Čilėje, faktinis skersmuo tik 24,5 metro, o jo konstrukcija nepritaikyta koronografui. 30 metrų teleskopas skirtas Havajams, esantiems šiaurės pusrutulyje. Kentauro Proksima šviečia pietų padangėje, todėl ją nelengva tyrinėti, kai esi į šiaurę nuo pusiaujo.

Galbūt yra dar vienas būdas pamatyti Kentauro Proksimą b ar bent jau jos atmosferą. Planeta atrasta taikant radialiojo greičio metodą, bet yra maždaug 1 galimybė iš 67, kad ją įmanoma stebėti taikant tranzito metodą. Tam reikėtų, kad planeta ir jos žvaigždė būtų vienoje plokštumoje su Žeme ir, žiūrint iš Žemės, planeta praskrietų priešais žvaigždę, t. y. ją pritemdytų. Įvairūs pietų pusrutulyje sumontuoti teleskopai jau dairosi, ar nepastebės 0,5 proc. Kentauro Proksimos užtemimo, kuris įvyktų prasidėjus Kentauro Proksimos b tranzitui. Jei šį procesą išties galima stebėti, tai leis patyrinėti planetos spektrą, iš tranzito metu nustatyto spektro atėmus tuo metu, kai planeta pasislėpusi už žvaigždės, nustatytą žvaigždės spektrą.

Vaivorykštės tiltai

Nesvarbu, kaip bus nustatytas planetos spektras, įdomiausia, kad jis gali parodyti vandens kiekį Kentauro Proksimos b atmosferoje, jei planeta ją turi, ir cheminę atmosferos sudėtį. Tai gali padėti suprasti, ar planetoje yra gyvybės. Žemės gyvybė atmosferoje palieka egzistavimo pėdsaką deguonies forma. Deguonį gamina augalai, ir tai yra taip greitai reaguojantis cheminis elementas, kad nutrūkus fotosintezei jo staiga neliktų ore. Taigi Kentauro Proksimos b atmosferoje aptikus laisvojo deguonies daug žmonių pradžiugtų, nors gal ir be pagrindo, nes įmanoma ir abiotinė deguonies kilmė atmosferoje (pavyzdžiui, vandenį skaidant ultravioletinei šviesai). Rimčiau apie gyvybę liudytų, jei kartu su deguonimi būtų rasta su biologija susijusių molekulių, kurios neilgai išlieka, kai yra deguonies, todėl reikalinga nuolatinė jų gamyba.

Žemėje sąlygas atitiktų azoto suboksidas ir metanas, nors šių molekulių kiekis per mažas, kad būtų matomas už kelių šviesmečių. Vis dėlto Davidas Catlingas, R. Barneso kolega iš Vašingtono universiteto, pabrėžia, jog kai kurie planetų atmosferos modeliai rodo, kad tokiose planetose kaip Kentauro Proksima b gali susikaupti gana nemažai gyvybės formų pagaminto metano. Jei iš spektro matytųsi, kad kartu yra ir metano, ir deguonies, gyvybės tikimybė Kentauro Proksimoje b gerokai išaugtų.

Kitas būdas aiškintis, ar Kentauro Proksimoje b yra gyvybės, būtų ieškoti radijo signalų. Apskritai gyvybei nebūdinga skleisti radijo bangas. Bet protinga gyvybė jas skleidžia (bent jau Žemėje). Ir ta žemietiška gyvybė kažkiek stengiasi ieškoti tokių bangų kitur, vykdydama nežemiškų civilizacijų paieškos programą SETI. Ankstesniais dešimtmečiais Kentauro Proksima jau buvo tapusi SETI tyrinėjimų objektu, bet jautrumas nebuvo itin didelis. Kentauro Proksimos b gyventojus būtų buvę galima išgirsti, jei jie dieną ir naktį būtų siuntę galingus signalus į Žemę, bet tikrai ne, jei radijas būtų naudojamas tik saviems tikslams, kaip Žemės transliuotojų ir radarų sistemų.

Vis dėlto šiandien yra naujas stambus SETI projektas, vykdomas bendradarbiaujant su Parkso radioteleskopu Australijoje ir „Meerkat“ radioteleskopu Pietų Afrikos Respublikoje. Jį finansuoja tarpžvaigždiniams klausimams neabejingas rusų milijardierius Jurijus Milneris. Pasak J. Milnerio programoje dirbančio Dano Werthimerio iš Kalifornijos universiteto Berklyje, dabar Kentauro Proksima sulauks gerokai daugiau dėmesio.

Aišku, labai drąsu manyti, kad Žemei artimiausioje planetų sistemoje yra protingos gyvybės. Be to, nors „gyvybei palanki zona“ skamba gražiai, anaiptol negalima imti ir daryti išvados, kad Kentauro Proksimoje b yra kokios nors gyvybės. Visų pirma, abejojama, ar raudonųjų nykštukių planetose atmosferai paprasta susiformuoti ir išlikti. Nors tokios žvaigždės beveik visą savo gyvenimą būna vėsios, ankstyvajame etape jos spindi itin ryškiai. Jei planeta skrieja pakankamai arti, kad neatšaltų vėlesniame etape, jos atmosfera galėjo sudegti žvaigždei išgyvenant trumpą liepsningą jaunystę. Net išsisukus nuo tokios lemties, planetą vis tiek plaks žvaigždės magnetinis laukas ir čaižys žybsniai. Nors raudonosios nykštukės neryškios, joms būdingi įvairiausi aktyvumo protrūkiai ir gausiai spinduliuojami rentgeno spinduliai. Ir viena, ir kita pavojinga atmosferai, tad gyvybei gali būti keblu atsirasti.

Kelionės pradžia

Dėl abejonių žmonės nenutrauks paieškų. Netgi tikėtina, kad Kentauro Proksimos b atradimas paspartins planus sukonstruoti egzoplanetoms tiesiogiai stebėti pritaikytus kosminius teleskopus, kuriuose gimtųjų žvaigždžių šviesą blokuos „skėtis nuo žvaigždžių“ (starshade), o ne koronografas. Skėčio funkciją atlieka su teleskopu sinchronizuotas kitas kosminis laivas, užstojantis gimtąją žvaigždę, bet leidžiantis matyti planetą.

Vis dėlto radikaliausias tolesnių darbų variantas – tarpžvaigždinio skrydžio idėja, prie kurios J. Milneris dirba lygiagrečiai su SETI projektu. Šviesos spinduliams būdinga slėgimo jėga. Galingas į mažos masės erdvėlaivį sufokusuotas lazeris iš principo galėtų tokį erdvėlaivį stumti nemažai šviesos greičio daliai prilygstančiu greičiu. Praktikoje tai būtų nepaprastai sunku. Reikėtų šimtų tūkstančių sublokuotų lazerių, kad būtų gautas vienas bendras maždaug 100 gigavatų spindulys. Apytikriai toks yra maksimalus Prancūzijoje suvartojamos elektros energijos kiekis. Taip pat reikėtų vos kelių gramų erdvėlaivio, kuris neiškeptų veikiamas lazerio spindulio, kažkaip išspręsti susidūrimų dideliu greičiu su dulkių dalelėmis problemą, neišvengiamą pakeliui, ir sugalvoti, kaip perduoti duomenis į Žemę, kai zondas pasieks tikslą. Bet tai nebūtinai neįmanoma. Per artimiausius šešerius metus J. Milnerio „Starshot“ programoje planuojama šiai idėjai testuoti skirti dešimtis milijonų dolerių. Gavęs drąsinančių rezultatų, jis veikiausiai bandys sumontuoti bandomąjį kompleksą, kuriame lazeris stumdys mažytį objektą ir pasieks tokį greitį, kokio nebuvo užfiksuota su kita mašina, jei nekalbėsime apie dalelių greitintuvą.

Idėja realiai apsilankyti Kentauro Proksimoje b, kad ir kokia ji neįtikėtina, pabrėžia labiausiai įsidėmėtiną planetos atradimo aspektą. Egzoplanetų tyrinėjime atsirado naujos specifikos – tai nebe statistikos, modelių ir aibių klausimas, bet konkretus uolos gabalas konkrečioje vietoje, uolos gabalas, kuriame reikia ieškoti gyvybės ženklų taikant visus įmanomus metodus. Paieškojus aplink kitas artimas žvaigždes, įskaitant į Saulę panašesnes Kentauro Proksimos giminaites Kentauro Alfą A ir Kentauro Alfą B, atsiras daugiau tokių taikinių. Tačiau Kentauro Proksima b išsaugos – artimiausios ir pirmosios – vietą.

Daugiau leidinio naujienų