Когда астрономы впервые начали открывать планеты за пределами Солнечной системы, это выглядело почти как научная фантастика. Сегодня известны уже тысячи таких миров, и среди них есть особая категория — потенциально обитаемые экзопланеты. Это не обязательно «вторая Земля», но это места, где условия могут допускать существование жизни в той или иной форме.
Охота за невидимками: как мы находим экзопланеты
Обнаружить планету у другой звезды, все равно что разглядеть спичку, зажженную рядом с прожектором маяка. Сами экзопланеты не светятся (если это не газовые гиганты, разогретые до температур красного каления). Поэтому астрономы используют косвенные методы для поиска.
Транзитный метод (космический телескоп Kepler, а затем TESS) ловит момент, когда планета проходит на фоне диска звезды. Звезда тускнеет на доли процента, иногда меньше, чем 0,01%. По продолжительности и глубине «затмения» вычисляют размер планеты.
Метод лучевых скоростей (например спектрограф HARPS в обсерватории Ла-Силья) улавливает крошечные колебания самой звезды. Планета не обращается вокруг неподвижного центра: звезда и планета вращаются вокруг общего центра масс. Звезда «покачивается» со скоростью иногда всего 1 метр в секунду, а это скорость пешехода. Но современные спектрографы регистрируют и это.
Метод прямого наблюдения — самый сложный. Телескопы оснащают коронографами, которые «закрывают» свет звезды, как пальцем на солнце. Так удалось сфотографировать системы HR 8799 (четыре газовых гиганта) и планету у звезды HIP 65426. Но для землеподобных миров этот метод пока слишком груб.
На 2026 год подтверждено уже более 6000 экзопланет, еще около 10000 — кандидаты. И это только начало.
Что нужно планете, чтобы стать «второй Землей»?
«Пригодность для жизни» понятие не строгое. Мы ищем жизнь такую, как знаем: углеродная химия, жидкая вода, стабильная температура. Почему именно вода? Потому что это универсальный растворитель, замедляющий химические реакции ровно настолько, чтобы возникла сложная органическая химия.
Таким образом, родилась концепция зоны обитаемости (или «зоны Златовласки», где не слишком жарко, не слишком холодно). Это область вокруг звезды, где вода на поверхности может существовать в жидком виде.
Но это лишь первое приближение. Реальная обитаемость зависит от:
- Атмосферы (парниковые газы могут сдвинуть границы зоны, как на Венере или Марсе);
- Магнитного поля (оно защищает от звездного ветра и космических лучей);
- Тектоники плит (она регулирует климат на геологических масштабах);
- Приливного захвата (близкие к красным карликам планеты всегда повернуты одной стороной к звезде).
И самое важное: жизнь мы искать пока не умеем. Мы ищем условия, в которых она могла бы возникнуть, а не факт ее наличия.
Ближайшие кандидаты: от Проксимы до TRAPPIST-1
Вот лучшие кандидаты на сегодня, за которыми следят современные телескопы.
Проксима Центавра b — слишком близко к опасной звезде
Всего в 4,24 светового года от нас. Масса 1,17 земной. Находится в зоне обитаемости красного карлика Проксима Центавра. Звучит отлично? Не совсем.
Красные карлики активны: вспышки на Проксиме увеличивают яркость в сотни раз за несколько минут. Поток рентгеновского излучения у поверхности Проксимы b в 400 раз выше, чем на Земле от солнечных вспышек. Атмосфера, если она была, скорее всего, улетела в космос еще миллиард лет назад.
Но списывать мир со счетов рано. Возможно, у планеты есть сильное магнитное поле или плотная атмосфера с высоким содержанием углекислого газа. Телескопы пока не видят явных признаков атмосферы, но окончательный вердикт впереди.
Характеристики
Проксима Центавра b — ближайшая к Земле экзопланета (4.2 световых года). Масса ~1.2 Земли.
Температура:
от –39°C до +5°C
Ключевые особенности:
Орбитирует красный карлик (очень активная звезда)
Вероятно приливно захвачена (одна сторона всегда к звезде)
Подвержена мощным вспышкам
Оценка жизни:
👉 Низко–средняя. Главная проблема — радиация. Если атмосфера не была «сдута», возможна жизнь в виде микробов (особенно в океане или под поверхностью).
TRAPPIST-1 — система-рекордсмен
В 2017 году астрономы объявили об открытии семи планет земного типа у ультрахолодного карлика TRAPPIST-1 (всего 40 световых лет). Три из них — e, f и g — находятся в зоне обитаемости.
TRAPPIST-1e — одна из семи каменистых планет, вращающихся вокруг ультрахолодного красного карлика, который находится всего в 40 световых годах от Земли в созвездии Водолея. Радиус планеты составляет 0,92 земного, а масса — 0,77 земной, что делает ее самым близким аналогом нашей планеты по плотности и размеру во всей известной системе.
Планета получает от своей звезды примерно 66% того количества света, которое Земля получает от Солнца, и находится примерно в центре зоны обитаемости, где вода теоретически может существовать в жидком виде. Год на TRAPPIST-1e длится всего 6,1 земных суток, а сама планета, скорее всего, находится в приливном захвате: одна ее сторона всегда обращена к звезде (вечный день), а другая, в темноту (вечная ночь).
Именно TRAPPIST-1e сегодня считается самым перспективным кандидатом для поиска признаков жизни за пределами Солнечной системы. В отличие от своих соседей — слишком горячих b и c или слишком холодных f и g, эта планета попадает в «золотую середину» по температуре.
Если у нее есть плотная атмосфера, содержащая углекислый газ и водяной пар, то средняя температура на поверхности может составлять комфортные +10…+20 °C.
Характеристики
Общие характеристики
TRAPPIST-1 e — одна из самых «землеподобных» известных планет.
Температура
от –23°C до +25°C
Ключевые особенности
Почти земная масса и плотность
Находится в обитаемой зоне
Может иметь атмосферу и жидкую воду
Оценка жизни
👉 Средняя–высокая (один из лучших кандидатов)
Несмотря на приливную синхронизацию, модели показывают, что атмосфера может перераспределять тепло.
TOI-700 d — планета с тихой звездой
Открыта телескопом TESS в 2020 году. Звезда TOI-700 — красный карлик, но спокойный: без мощных вспышек. Планета d получает от звезды примерно 86% энергии, которую Земля получает от Солнца. Равновесная температура около −10 °C, но с парниковым эффектом от CO2 можно разогреться до +20 °C.
Главное отличие: год длится 37,4 дня. Планета, вероятно, приливно захвачена, но зона терминатора (линия раздела дня и ночи) могла бы оставаться обитаемой. TOI-700 d — одна из главных целей для телескопа Джеймс Уэбб в поиске водяного пара. В система есть еще один кандидат для жизни — TOI-700 e.
Характеристики
Общие характеристики
TOI-700 d — одна из первых «земных» планет, найденных телескопом TESS.
Температура
от –20°C до +10°C
Ключевые особенности
Размер почти как у Земли
Получает ~86% энергии Земли (близко к комфортному уровню)
Вероятно океанический мир
Оценка жизни
👉 Средняя–высокая
Стабильная звезда делает ее лучше, чем большинство планет у красных карликов.
Kepler-452 b — «Старшая сестра Земли»
Космический телескоп Kepler открыл этот мир в 2015 году. Орбитальный период — 385 дней, звезда похожа на Солнце (G-тип). Радиус в 1,6 раза больше земного. Вероятно, это суперземля или мини-нептун. Возраст системы — 6 миллиардов лет (Земле 4,5 млрд).
Если это скалистая планета, у нее могло развиться сложная биосфера. Но Kepler-452 b удалена на 1400 световых лет, это слишком далеко для детального изучения современными инструментами.
Характеристики
Общие характеристики
Kepler-452 b — «двоюродный брат Земли», вращается вокруг звезды типа Солнца.
Температура
от –8°C до +30°C
Ключевые особенности
Радиус ~1.6 Земли
Гравитация почти в 2 раза выше
Система старше Солнца
Оценка жизни
👉 Средняя
Проблема — это может быть не каменистая планета, а «мини-Нептун». Но если это твердая планета — условия очень перспективные.
LHS 1140 b — отличный кандидат для атмосферы
В 40 световых годах. Масса — 5,6 земной, радиус 1,7 земного. Равновесная температура около −15 °C.
В 2024 году данные Джеймса Уэбба показали, что атмосфера может быть водородной или же это водный мир с плотной атмосферой из азота и водяного пара. Вероятность наличия жидкой воды на поверхности — одна из самых высоких.
Характеристики
LHS 1140 b — плотная супер-Земля или океанический мир.
Температура
от –19°C до +20°C
Ключевые особенности
Масса ~5–6 Земель
Возможен глобальный океан
Звезда спокойнее, чем у Проксимы
Оценка жизни
👉 Средняя
Температура низкая, но плотная атмосфера может создать парниковый эффект. Один из лучших кандидатов для поиска атмосферы.
Ниже представлена подробная таблица экзопланет, которые считаются наиболее пригодными для жизни (или, как минимум, интересными с точки зрения астробиологии). В нее включены реально наблюдаемые кандидаты, а не гипотетические объекты.
Таблица кандидатов в обитаемые экзопланеты
| Планета | Расстояние (св. лет) | Тип звезды | Масса (⊕=1) | Радиус (⊕=1) | Поток (⊕=1) | Год (дней) | Потенциал жизни | Комментарий |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TRAPPIST-1 f | 40.7 | М | 0.93 | 1.04 | 0.389 | 9.2 | ⭐⭐⭐ | Холоднее; возможен океан под парниковой атмосферой |
| TRAPPIST-1 e | 40.7 | M | 0.77 | 0.92 | 0.66 | 6.1 | ⭐⭐⭐⭐ | Один из лучших кандидатов; вероятна атмосфера |
| LHS 1140 b | 40 | M | 5.6 | 1.7 | 0.46 | 24.7 | ⭐⭐⭐⭐ | Очень перспективна; возможен океан |
| TOI-700 d | 101 | M | ~1.7 | 1.14 | 0.86 | 37.4 | ⭐⭐⭐⭐ | Стабильная звезда — большой плюс |
| Проксима Центавра b | 4.24 | M | 1.17 | ~1.1 | 0.65 | 11.2 | ⭐⭐ | Сильная радиация — главный риск |
| Kepler-442 b | 1290 | K | ~2.3 | 1.34 | 0.70 | 112 | ⭐⭐⭐⭐ | Один из лучших кандидатов в принципе |
| Kepler-452 b | 1400 | G | ~5 | 1.63 | ~1.1 | 385 | ⭐⭐–⭐⭐⭐ | Возможно мини-Нептун |
| K2-18 b | 124 | M | 8.6 | 2.6 | ~1.2 | 32.9 | ⭐⭐ | Не каменистая, но интересна |
| GJ 667 Cc | 22 | M | ~3.8 | ~1.5 | 0.9 | 28.1 | ⭐⭐⭐ | Потенциально обитаема |
| HD 40307 g | 42 | K | ~7 | ~2.2 | ~0.75 | ~198 | ⭐⭐ | Вероятно не чисто каменистая |
Красные карлики: проклятие или надежда?
Около 75% всех звезд в галактике — красные карлики (класс M). Если зона обитаемости вокруг них может поддерживать жизнь, то даже при низкой вероятности появления жизни количество обитаемых планет в одной только нашей галактике исчисляется миллиардами.
Но против жизни у красных карликов говорят три факта:
- Приливный захват — одна сторона вечный день (жарко), другая — вечная ночь (холодно). Годовая полоса может быть обитаема, но климат там экстремален.
- Вспышечная активность — первые несколько миллиардов лет жизни звезда порождает сильные вспышки каждые несколько дней.
- Спектр — в основном инфракрасный, что меняет химию фотосинтеза (гипотетические растения были бы черными или красными, чтобы поглощать максимум света).
Однако новые модели показывают: плотная атмосфера (например, с азотом и CO2) может перераспределять тепло, а океан сглаживать перепады температур. Возможно, жизнь у красных карликов не просто возможна, а даже более вероятна из-за долгой жизни звезды.
Атмосферные биосигнатуры: что ищет «Джеймс Уэбб»
Современный телескоп Джеймс Уэбб не может увидеть саму планету. Но он может провести спектроскопию транзита: когда планета проходит на фоне звезды, часть звездного света фильтруется через атмосферу планеты. Газовые молекулы оставляют «отпечатки пальцев» — характерные линии поглощения.
Какие биосигнатуры ищут:
- Водяной пар (H₂O) — основа.
- Кислород (O₂) с метаном (CH₄) — вместе они неустойчивы без постоянного источника. На Земле кислород производят цианобактерии и растения, метан — микробы (и коровы).
- Озон (O₃) — следствие кислорода.
- Фосфин (PH₃) — на Земле его производят только анаэробные бактерии (интерес к нему подогрело спорное открытие фосфина в облаках Венеры в 2020 году).
Проблема: небиологические процессы тоже могут давать кислород (фотолиз воды под ультрафиолетом) или метан (вулканы). Поэтому одного газа недостаточно, нужен их баланс.
Экзотические альтернативы: не как на Земле
А что если жизнь возможна в других условиях? Астробиологи серьезно рассматривают:
Водные миры (типа Kepler-22b или TRAPPIST-1f). Океаны глубиной в сотни километров, под которыми — лед VII фазы (горячий лед). Жизнь могла бы возникнуть в толще воды, как в земных океанах, но без суши, а так сложно начать технологическую цивилизацию (не из чего сделать инструменты и электричество).
Спутники газовых гигантов: у нас в Солнечной системе это как минимум Европа и Энцелад. Подледные океаны с гидротермальными источниками. Если перенести эту модель к экзопланетам, то многие «планеты-изгои» (свободно летящие в межзвездном пространстве) могут иметь подледную жизнь за счет радиоактивного разогрева.
Ближайшее будущее: какие открытия нас ждут в ближайшие 10 лет
- Телескоп PLATO (запуск в 2026 году). Телескоп будет искать землеподобные планеты у солнцеподобных звезд с беспрецедентной точностью. Откроет тысячи новых миров, в том числе в зоне обитаемости. Кроме того, большая надежда на Habitable Worlds Observatory.
- Спектроскопия атмосфер экзоземель — Джеймс Уэбб будет продолжать детально изучать атмосферы TRAPPIST-1e, LHS 1140 b, TOI-700 d. Если на одной из них найдут кислород и метан — это будет сенсация.
- Космический телескоп Nancy Grace Roman — сможет напрямую фотографировать экзопланеты у ближайших звезд с помощью коронографа нового поколения. Возможно, мы впервые увидим пятна на экзопланете.
- Очень большой телескоп (ELT) с 39-метровым зеркалом — будет анализировать атмосферы планет методом прямого наблюдения. Его инструмент ANDES сможет искать биосигнатуры у Альфы Центавра — соседней звездной системы.
Заключение: мы не знаем главного
У нас есть тысячи экзопланет, теории обитаемости и мощнейшие телескопы. Но на вопрос «есть ли жизнь за пределами Земли?» ученые пока честно отвечают: мы не знаем. Возможно, жизнь редчайшее событие, и мы одни во всей галактике.
А возможно, она обычна, но прячется в подледных океанах или в химии, которую мы не еще умеем распознавать. А возможно, первый прямой признак жизни — искусственные молекулы в атмосфере планеты в 40 световых годах, мы обнаружим уже завтра.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
