Дискуссия вокруг населенности Млечного Пути и существования внеземных цивилизаций продолжается.

С одной стороны, мы не наблюдаем никаких следов деятельности внеземного разума, как, например, радиопередачи, астроинженерные сооружения, космические корабли...

С другой стороны, советский астроном Иосиф Шкловский (1916-1985) осторожно предполагал, что благоприятные условия для возникновения и существования человеческой формы жизни существуют на планетах, вращающихся возле холодных и достаточно стабильных одиночных звёзд спектрального класса G, K, M (близких по свойствам к Солнцу). Число таких звёзд в нашей Галактике можно оценить, как 109 или примерно каждая сотая звезда [1]. Действительно, Солнце - одна из сотен миллиардов звёзд нашей галактики. Исследования показывают, что вокруг многих других её звёзд также обращаются планеты (которые называют экзопланетами). Общее количество экзопланет в галактике Млечный Путь, по последним данным, составляет от 100 миллиардов [2], из которых ~ от 5 до 20 миллиардов, возможно, являются «землеподобными». Также, согласно текущим оценкам, около 34 процентов солнцеподобных звёзд имеют в обитаемой зоне планеты, сравнимые с Землёй [3, 4]. Сама наша галактика - также не единственная. В телескопы наблюдаются миллиарды галактик, многие из которых очень похожи на нашу. Видными сторонниками мнения о существовании разумных существ на других планетах были философы и ученые еще эпохи Возрождения Николай Кузанский (1401-1464), Джамбатиста Бенедетти (1530-1590), Понтюс де Тиар (1521-1605), Джордано Бруно (1548-1600).

Согласно современным оценкам, для колонизации цивилизацией Млечного Пути достаточно несколько десятков миллионов лет.

Что же на самом деле? Или мы не понимаем природу и необходимо пересмотреть свое понимание, или же мы одиноки во Вселенной?

В данной статье пойдет речь о последних открытиях экзопланет с благоприятными условиями для жизни.

• Введение
• Коротационный круг и колыбель жизни в Млечном Пути
• Экзопланеты и условия для жизни
• Планетная система Kepler-62
• Экзопланета Kepler-22
• Планетная система Gliese 667 Cc
• Ближайшие планетные системы в 100 световых годах от Солнца
• Планетная система tau Ceti
• Планетная система 55 Cancri
• Планетная система Gliese 581
• Ссылки и литература

 

---

Коротационный круг и колыбель жизни в Млечном Пути

В окрестностях Солнца удается отследить участки двух спиральных рукавов, которые удалены от нас примерно на 3 тыс. световых лет. По созвездиям, где наблюдаются эти участки, им дали название рукав Стрельца и рукав Персея. Солнце расположено почти посередине между этими спиральными ветвями. Но сравнительно близко от нас (по галактическим меркам), в созвездии Ориона, проходит ещё один, не очень четко выраженный рукав — рукав Ориона, который считается ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики. Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики почти совпадает со скоростью спирального рукава. Такая ситуация является нетипичной для Галактики в целом: спиральные рукава вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы в колесах, а движение звезд происходит с другой закономерностью [5], поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных рукавов, то выпадает из них. Единственное место, где скорости звезд и спиральных рукавов совпадают — это так называемый коротационный круг, и именно на нём расположено Солнце.
 
Для планеты Земля это обстоятельство чрезвычайно важно, поскольку в спиральных рукавах происходят бурные процессы, образующие мощное радиационное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не смогла бы от него защитить. Но наша планета существует в сравнительно спокойном месте Галактики и в течение миллиардов лет не подвергалась воздействию этих космических катаклизмов. Возможно именно поэтому на Земле смогла родиться и сохраниться жизнь.

В зоне коротации, т.е. в области радиусом 800-1000 световых лет, находится примерно 700 тысяч звезд типа Солнца [6]. Число звезд для зарождения жизни на порядок уменьшится, так как в коротационном круге выделяются одна, возможно несколько областей, которые не пересекаются со звездными потоками. Это области колыбели жизни Млечного Пути, размеры которых не более тысячи световых лет. Одна из таких областей находится вблизи Солнечной системы, другая - на противоположной стороне Млечного Пути между рукавами Лебедя и Щита-Центавра. Зоны колыбели цивилизаций можно сравнить с репродуктивной системой самки, где происходит дозревание оплодотворённых планетных систем, метаморфоз жизни и изгнания вовне молодой цивилизации.

Наряду с Солнечной системой в коротационной зоне в пределах тысячи световых лет от Солнца близко 20% "мятежных" звезд, которые то сближаются главным образом с центром Галактики, либо, напротив, убегая от него почти в строго противоположном направлении. Данные показывают, что мятежники из одной и той же "неправильной" группы имеют между собой очень мало общего. У них разные возрасты и вряд ли они могли сформироваться в одном и том же месте в одно и то же время. "Они больше напоминают случайных попутчиков, а вовсе не членов одного семейства", - говорит доктор Бенуа Фамаи (Benoit Famaey) из Брюссельского свободного университета (Universite Libre de Bruxelles, Бельгия) [5]. Фамаи и его коллеги полагают, что причина, отправившая "мятежные" звезды вместе в путь по их необычным траекториям - это "пинок", полученный от одного из спиральных рукавов Млечного пути.

В итоге, можно предполагать, что на не более 10 тысяч звезд есть благоприятные условия для естественного зарождения внеземной жизни.
 

---

Экзопланеты и условия для жизни

На 2013 год по проекту "Кеплер" (миссия 2009-2013, астрономический спутник-фотометр НАСА, предназначенный для поиска планет вне Солнечной системы у других звёзд, подобных Земле) числилось 2740 кандидатов в экзопланеты, для которых необходимо провести повторные исследование для подтверждения.
 
На 17 августа 2013 года достоверно подтверждено существование 727 планетных системах, из которых в 146 имеется более одной планеты [7]. Из них на 29 августа 2012 года обнаружено 12 подтверждённых экзопланет и 35 кандидатов экзопланет, подобные планете Земля [8]. 

 

Имя	Тип звезды	Рас-ние (lyr)	Масса (EU)	Радиус (EU)	Период (days)	Тем-ра (C)	Грав-ция (EU)	ESI*
Kepler-62 e	K	1200	3.58	1.61	122.4	+27	1.38	0.83
Kepler-62 f	K	1200	2.58	1.41	267.3	-34	1.30	0.67
GJ 667C c	M	23,6	4.91	1.86	28.1	+13	1.42	0.82
GJ 667C f	M	23,6	3.12	1.52	39.0	-14	1.35	0.76
GJ 667C e	M	23,6	3.12	1.52	62.2	-46	1.35	0.60
Gl 581 g	M	20,2	2.59	1.41	32.1	-4	1.30	0.82
Gl 581 d	M	20,2	6.86	2.18	66.7	-52	1.44	0.53
tau Ceti e	G	11,9	4.95	1.86	168.1	+49	1.43	0.77
Kepler-22 b	G	620	6.36	2.10	289.9	+17	1.44	0.75
GJ 163 c	M	48,9	8.89	2.51	25.6	+37	1.41	0.74
Kepler-61 b	K	1063	6.67	2.15	59.9	+35	1.44	0.73
HD 40307 g	K	41,7	8.18	2.39	197.8	-8	1.43	0.72
сравнение:
Венера	G	-	0.81	0.95	225	+464	0.90	0.78
Земля	G	-	1	1	365	+15	1	1
Марс	G	-	0.11	0.53	687	-63	0.38	0.64
Нептун	G	-	17.10	3.87	60190	-201	1.14	0.18

ESI* - индекс подобия Земле. Показывает схожесть планеты с Землёй и основан на сравнении физических параметров планеты с аналогичными параметрами Земли: учитывает размер, массу, расстояние от звезды, класс звезды и температуру на планете.
 

---

 
Планетная система Kepler-62

Интересная планетная система Kepler-62. Звезда принадлежит к классу оранжевых карликов, старше Солнца на несколько миллиардов лет, находится в 1200 световых лет от Земли. В 2013 году было открыто и подтверждено, что вокруг звезды вращается пять планет, две из них Kepler-62e и Kepler-62f находятся в зоне обитаемости [8]. Экзопланеты совершают виток вокруг звезды за 122 и 267 дней. Размеры планет примерно в полтора раза превышают размер Земли, гравитационная тяжесть на 30% выше, чем у Земли. При атмосфере сходной с земной средняя температура на поверхности Kepler-62e составит +27 С. Это прекрасная среда для эволюции флоры и фауны, благоприятно для развития рептилий и динозавров не большого роста. При эволюции в несколько миллиардов лет планета идеальная для развития и эволюции разумных рептоидов...
 
Рядом с Kepler-62e в 0,3 а.е. расположен Kepler-62f, температура на поверхности минус 34 С. При высокой влажности, содержании СО2 3-5% или метана 0,2-0,3% парниковый эффект повысит температуру этой планеты на 30-50 градусов. Планету удобно использовать для терраформирования.
 

---

 
Экзопланета Kepler-22

Из всех перечисленных экзопланет наиболее близкая к земной группе Kepler-22b. Экзопланета открыта в 2011 году и находится в 620 световых лет от Солнца [8]. Период обращения планеты вокруг звезды Kepler-22, которая немного меньше и холоднее Солнца, составляет 290 дней. Вокруг звезды вращаются другие малые планеты.  При атмосфере сходной с земной средняя температура на поверхности Kepler-22b составит +17 С. Гравитация на поверхности в 1,44 раза больше, чем на Земле. Человек массой 70 кг на этой планете будет весить 100 кг. Очевидно, важна крепость скелета, мускулатура и сила мышц для поддержания тела. Полет тяжелых птиц и насекомых затруднен. Можно предполагать, что сухопутные животные будут в 1,2-2 раза меньше земных. В океане и морях выталкивающая сила Архимеда в 1,44 раза больше. Это очень благоприятно для развития богатства и разнообразия морской фауны и флоры. Такая планета идеальная для развития и эволюции разумных головоногих моллюсков, которые общаются посредством запаха и владеют психофизическим резонансом головных нервных ганглий для телепатических способностей...
 
 

---

 
Планетная система Gliese 667 Cc

Система состоит из трех звезд: двух оранжевых и холодного красного карликов. Возраст системы около 2 млрд лет. Период обращения главных компонент составляет 42,15 года, находится в 23,6 световых лет от Земли.

С 2009 по 2013 года были открыты экзопланеты, соответственно, Gliese 667 Cb и GJ 667Cc, GJ 667Cf, GJ 667Ce. Планеты совершают полный оборот вокруг родительской звезды  за 7, 28, 39 и 61 суток. Две из них GJ 667Cc и GJ 667Cf находятся в зоне обитаемости [8].

Размер планет GJ 667Cc почти в два раза превышает размер Земли, гравитационная тяжесть на 42% выше, чем у Земли. Планета ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу. Предполагается, что из-за гравитационных приливных сил планета повёрнута к своей звезде только одной стороной (как Луна к Земле) [9]. При атмосфере сходной с земной средняя температура на поверхности GJ 667Cc составит +13 С. Можно предполагать умеренные ветры.

 
Рядом с GJ 667Cc в 0,03 а.е. расположена планета GJ 667Cf, она в полтора раза превышает размер Земли, температура на поверхности минус 14 С. При высокой влажности, содержании СО2 3-5% или метана 0,2-0,3% парниковый эффект повысит температуру этой планеты для существования жидкой воды. Планету удобно использовать для терраформирования.

Планеты GJ 667Cc  и GJ 667Cf из-за близкого положения возмущают орбитальный полет вокруг главной звезды. Можно предполагать, что планеты имеют вращение вокруг собственной оси.

На поверхности планеты GJ 667Cc достаточно комфортные условия для зарождения и существования сложных форм жизни. Условия благоприятные для развития богатства и разнообразия морской фауны и флоры. Планета удобная для развития и эволюции разумных головоногих моллюсков. Однако, звездная система молодая - 2 млрд лет. Можно предполагать наличие простейших форм жизни и начало эволюции биосферы.

 

---

Ближайшие планетные системы в 100 световых годах от Солнца

На 2013 год в таблице приведены 40 планетных систем, которые находятся на расстоянии не более 100 световых лет [9] и у которых главная звездная компонента старше Солнца.
 

Звезда	рас-ние, (lyr)	тип звезды	масса звезды (Mo)	возраст, млрд. лет	кратность звезды	число планет
HD145675	59.0	K0 V	0.9	5.1	одиночная	2
HD111232	94.5	G8 V	0.78	5.2	одиночная	1
HD101930	99.4	K1 V	0.74	5.39	одиночная	1
HD85512	36.4	K5 V	0.69	5.61±0.61	одиночная	1
tau Ceti *	11.9	G8 V	0.783	5.8	одиночная	5
HD142	83.8	G1 IV	1.15	5.93	двойная	3
GJ436	33.3	M2,5 V	0.452	6±5	одиночная	1
GJ1214	46.5	M5 V	0.172	6±3	одиночная	1
alfa Centauri	4.37	K1 V	0.934	6	кратная	1
HD93083	94.2	K3 V	0.7	6	одиночная	1
HD1461	76.3	G0 V	1.08	6.3	одиночная	2
HD160691	49.9	G3 IV	1.08	6.4	одиночная	4
HD222404	45.0	K1 III	1.4	6.6	двойная	1
HD210277	69.4	G0 V	1.09	6.63	одиночная	1
HD204941	88.0	K1 V	0.74	6.67±0.8	одиночная	1
HD89307	100.1	G0 V	1.03	6.76	одиночная	1
HD69830	41.1	K0 V	0.86	7±3	одиночная	3
HD125595	89.3	K4 V	0.756	7.1	одиночная	1
HD27442	59.0	K2 IV	1.2	7.15	двойная	1
HD117176	71.7	G4 V	0.92	7.3±0.6	одиночная	1
HD217107	64.3	G8 IV	1.02	7.32	одиночная	2
HD95128	45.5	G0 V	1.03	7.4±1.9	одиночная	2
HIP57274	84.5	K5 V	0.73	7.87±5	одиночная	3
HD186427	69.8	G2 V	1.01	8±1.8	двойная	1
HD156668	79.9	K3 V	0.772	8.6±4.8	одиночная	1
HD1237	57.4	G6 V	0.9	8.8	двойная	1
HD19994	73.0	F8 V	1.34	8.9	двойная	1
HD219077	95.7	G8	1.05	8.9±0.3	одиночная	1
Gliese581	20.2	M2,5 V	0.31	9±2	одиночная	4
HD102365	30.1	G2 V	0.85	9±3	двойная	1
HD115617	27.8	G5 V	0.95	9±3	одиночная	3
HD143761	56.8	G1 V	0.99	9±1.7	одиночная	1
HD134987	72.4	G5 V	1.07	9.7±3.7	одиночная	2
HD87883	59.0	K0 V	0.82	9.8	одиночная	1
55 Cancri	40.2	K0 IV	0.905	10.2±2.5	двойная	5
HD136352	48.2	G4 V	0.91	10.4±2.3	одиночная	3
HD190360	51.8	G6 IV	1.04	12	двойная	2
HD216437	86.4	G4 IV	1.06	12.96	одиночная	1
HD164922	71.5	K0 V	0.94	13.4	одиночная	1
82 Эридана	19.8	G8 V	0.85	14±5	одиночная	3

* В настоящее время данные планетные системы ожидают повторного независимого подтверждения.

Перспективными кандидатами для сложной и разумной формы жизни могут быть планетные системы tau Ceti, 55 Cancri и Gliese 581.

 

---

Планетная система tau Ceti

В планетной системе Тау Кита (tau Ceti) звезда немного уступает Солнцу по размерам: её масса и радиус составляют 0,783 и 0,79 солнечных соответственно. Звезда относительно стабильна, с незначительными колебаниями блеска, старше Солнца и находится в 11,9 световых лет от Земли.
 
В декабре 2012 года группа астрономов из Британии, Чили, США и Австралии объявила об обнаружении 5 экзопланет у тау Кита. Периодические колебания лучевой скорости звезды, свидетельствуют о присутствии планет на стабильных орбитах, близких к круговым, с периодами обращения в 13,9, 35,4, 94, 168 и 640 дней, и минимальными массами в 2, 3,1, 3,6, 4,3 и 6,6 масс Земли соответственно. Планета tau Ceti e с массой 4,3 массы Земли, находится в так называемой зоне обитаемости. При атмосфере сходной с земной средняя температура на поверхности tau Ceti e составит +49 С [8] (при снижении углекислого газа и уменьшении альбедо планеты температура снизится). На её поверхности вода может находиться в жидком состоянии, а значит, есть условия для существования живых и разумных организмов.
 
Однако, наблюдения выявили наличие метеоритной пыли в системе Тау Кита в количествах, десятикратно превышающих количество пыли в Солнечной системе.

 

---

Планетная система 55 Cancri

Система 55 Рака (55 Cancri) представляет жёлтый карлик типа G8V, более холодная и тусклая, чем Солнце, находится на расстоянии 40,9 светового года от Солнца, имеет компаньона — тусклый красный карлик на расстоянии 1100 а. е...

Планетная система состоит из пяти планет, которые открыты с 1996 по 2007 год. Периоды обращения 55 Cancri e, 55 Cancri b, 55 Cancri c, 55 Cancri f, 55 Cancri d составляют 0,7, 14,6, 44,3, 261 и 5218 дней, и минимальными массами в 8,4, 260, 53, 45 и 1212 масс Земли соответственно. Планета 55 Cancri f с массой 45 массы Земли, находится в зоне обитаемости. При атмосфере сходной с земной средняя температура на поверхности 55 Cancri f  несколько теплее, чем на Земле. На её поверхности вода может находиться в жидком состоянии, а значит, есть условия для существования живых и разумных организмов.
 
В 2011 году из наблюдении транзита внутренней планеты системы 55 Рака с помощью космического телескопа им. Спитцера для планеты 55 Cancri e было показано наличие плотной атмосферы из углекислого и/или угарного газов, подобной атмосфере Венеры [10].

 

---

Планетная система Gliese 581

Глизе 581 Gliese 581, Wolf 562) — красный карлик, в 20,4 св. лет от Земли. Светимость — чуть выше 1% от светимости Солнца, возраст Глизе 581, на основании анализа поступающего рентгеновского излучения, оценивается в 8-10 млрд лет [11].

Планетная система включает шесть планет, из которых 3 пригодные для жизни планеты (по данным на 2011 год).
 
В 2007 году была открыта первая экзопланета Gliese 581 c в пределах "обитаемой зоны" – то есть не слишком близко и не слишком далеко от звезды, чтобы на ее поверхности могла находиться жидкая вода. Планета примерно в 5 раз массивнее Земли. Температура поверхности планеты для "земной" атмосферы даёт среднюю температуру в +17 °C (от -3°С до +40°С). Гравитация на ее поверхности на 10-50% выше земной, а "год" составляет всего 13 дней. В результате столь близкого расположения относительно звезды, Глизе 581 С или всегда повернута к ней одной стороной, поэтому смены дня и ночи там нет, или находится во вращательном резонансе, как, например, Меркурий относительно Солнца. В последнем случае сутки на этой планете составляют примерно 10 дней. На небе планеты её родное солнце выглядит в 20 раз больше нашего светила.
 
Экзопланета Gliese 581 g была подтверждена в 2012 году. Она находится в 0,07 а.е. от Gliese 581 c и в середине "обитаемой зоны". Размер планет Gliese 581 g в два с половиной раза превышает размер Земли, гравитационная тяжесть на 30% выше, чем у Земли, период обращения вокруг своей звезды составляет 36,6 дней [8].  Температура поверхности планеты для "земной" атмосферы даёт среднюю температуру минус 4 °C. При более плотной атмосфере, наличии парниковых газов и высоком альбедо температура планеты поднимется на несколько десятков градусов. На небе планеты звезда Глизе 581 выглядит в 5 раз больше нашего светила.
 

---

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вне Солнечной системы есть и существуют планеты с благоприятными условиями для эволюции форм жизни. Некоторые из этих планет старше Земли на несколько миллиардов лет.
 

---

   

Использованные ссылки и литература:

1. Шкловский И. С. Вселенная, жизнь, разум. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 1980. — 352 с. — 100 000 экз.
2. Учёные радикально пересмотрели число экзопланет, Nature.
3. Wesley A. Traub. Terrestrial, Habitable-Zone Exoplanet Frequency from Kepler, 2011.
4. Астроном посчитал землеподобные планеты, The Astrophysical Journal, 2011.
5. Жизнь в Галактике сберегли звездные мятежники, ESA's Hipparcos finds rebels with a cause - ESA Media Centre.
6. Галактический «пояс жизни». Марочник Л.С., Мухин Л.М. Сборник «Прошлое и будущее Вселенной», М., «Наука», 1986, стр. 151-160. «Галактический пояс жизни», препринт ИКИ АН СССР № 761, М., 1983.
7. Jean Schneider. The Extrasolar Planet Encyclopaedia — Catalog Listing (англ.). The Extrasolar Planets Encyclopaedia (23 May 2013).
8. HEC: Data of Potential Habitable Exoplanets and Exomoons. Planetary Habitability Laboratory.
9. Планетные системы, 2013.
10. Транзит планеты 55 Рака e в инфракрасных лучах: атмосфера из угарного газа?
11. Prospects for terrestrial planets in the Solar System and elsewhere, NASA, Tom Quinn et al.