Проксиму b проверили на устойчивость к радиации

Компьютерное моделирование показало, что условия на Проксиме Центавра b могут быть пригодны для существования жизни, если планета имеет атмосферу по плотности схожую с земной. В таком случае газовая оболочка экзопланеты сможет защитить ее обитателей от губительного воздействия излучения центральной звезды. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

Планета Проксима Центавра b была открыта астрономами в этом году и сразу же вызвала большой интерес со стороны научного сообщества. Это не удивительно: во-первых, она вращается вокруг ближайшей к Земле звезды — Проксимы Центавра, а во-вторых, находится в потенциально обитаемой зоне, то есть там, где может существовать жидкая вода. Однако наблюдательных данных, которые позволили бы достоверно судить о том, может ли на Проксиме b существовать жизнь, пока что недостаточно. Фактически, все, что известно ученым, — это период вращения планеты (11,2 земных суток), приблизительная масса (1,2 массы Земли) и удаленность от светила (0,05 астрономических единиц). Тем не менее, исходя из этой информации, а также из сведений о Проксиме Центавра, можно строить модели, пусть и основываясь на различных допущениях.

Так, расчеты показывают, что на поверхность планеты будет падать большое количество экстремального ультрафиолетового и рентгеновского излучения. По оценками исследователей, Проксима b должна получать, как минимум, в 250 раз больше рентгеновского излучения, чем Земля. Это накладывает определенные ограничения на возможность существования жизни на планете, так как рентгеновские лучи являются ионизирующими, то есть вредными для живых организмов. Так, смертельная доза радиации для человека составляет 5 до 10 зиверт, для золотой рыбки — 100 зиверт, 100-1000 зиверт для насекомых, 10 000 зиверт для вирусов и 10 000 — 100 000 зиверт для бактерии Deinococcus radiodurans.

Однако автор новой работы, Димитра Атри (Dimitra Atri), считает, что жизнь на Проксиме b сможет существовать, даже если на Проксиме Центавра будут происходить вспышки и выбросы корональной массы, сопровождаемые всплесками протонов высоких энергий. К такому выводу он пришел, оценив вероятный размер звездных вспышек (на основе зарегистрированных солнечных вспышек), возможную плотность атмосферы планеты и напряженность магнитного поля.

Расчеты астрофизика показали, что если планета будет иметь газовую оболочку по плотности не уступающую земной («столбцовая плотность» около 1000 грамм на сантиметр в квадрате) и такое же, как у Земли, магнитное поле, то организмы на ее поверхности смогут пережить большинство вспышек на Проксиме Центавра. По оценкам исследователя, биосфере планеты вряд ли навредят даже мощные вспышки с энергией более 1×10³⁵ эрг (большие вспышки на Солнце имеют энергию около 1×10³² эрг). В случае, если атмосфера будет менее плотной («столбцовая плотность» 700 грамм на сантиметр в квадрате), выбросы частиц с высокими энергиями станут угрозой для некоторых видов, например человека. В худшем случае, если у Проксимы b почти не окажется магнитного поля, вспышки «сдуют» с нее атмосферу и тогда вся жизнь, подобная земной, погибнет.

Тем не менее, автор работы подчеркивает, что при оценке жизнепригодности планеты необходимо учитывать не только единовременный, но и накопительный эффект, создаваемый всплесками протонов высоких энергий. На красных карликах спектрального класса М (к которым относится Проксима Центавра) вспышки с мощностью 10³⁴—10³⁵ эрг происходят примерно раз в десятилетие, а с мощностью 10³² — каждые пять дней. На поверхность планеты с атмосферой и напряженностью магнитного поля, как у Земли, все равно будет попадать сравнительно небольшая доза радиации (около 0,01 зиверт), но при отклонениях — например, при более тонкой атмосфере — они уже будут вредить живым организмам (например, для человека вредной считается доза радиации от 50 миллизиверт).

Недавно астрофизики попытались рассчитать возможный состав и строение Проксимы b. По их оценкам, на поверхности планеты может существовать океан, однако эти расчеты весьма приблизительны. Модели других исследователей показывают, что у тусклых звезд вполне могут формироваться землеподобные планеты, и ученые также допускают на них существование океанов.

Кристина Уласович