✦Астрофизика

Похожие на Землю экзопланеты могут быть повсюду рядом

Современные исследования экзопланет показывают, что кандидаты на подобие Земли могут находиться вблизи. Рассмотрим последние открытия и технологии.

Обновлено: 3 ноября 2026

Планет земного размера в нашей Галактике, вероятно, много. Но «похожая на Землю» — не синоним «обитаемая»: размер и положение орбиты можно оценить по наблюдениям, а наличие океана, подходящей атмосферы и жизни пока не подтверждено ни для одной экзопланеты. Главная задача астрономов — перейти от подсчёта миров к проверке их свойств.

NASA Exoplanet Archive насчитывает тысячи подтверждённых экзопланет; точное число меняется по мере проверки новых кандидатов. Это не означает, что известна доля обитаемых миров: открытия зависят от того, какие планеты удобнее обнаружить. Транзитный метод чаще находит близкие к звезде планеты, а прямые снимки пока доступны главным образом для молодых, массивных планет на широких орбитах.

Что измеряют два основных метода и чего сами по себе эти измерения не доказывают
Метод Наблюдаемая величина Что можно оценить Ограничение
Транзиты, в том числе Kepler и TESS Падение яркости звезды при прохождении планеты Радиус планеты и период обращения Транзит виден, только если орбита направлена подходящим образом к наблюдателю
Радиальная скорость, например HARPS Изменение спектра звезды из-за её движения Минимальную массу планеты и орбиту Без транзита обычно неизвестен наклон орбиты, поэтому масса остаётся минимальной оценкой
Транзитная спектроскопия, в том числе JWST Изменение спектра звезды во время транзита Некоторые компоненты атмосферы Облачность и свойства самой звезды затрудняют интерпретацию
  • 1 а.е. — среднее расстояние Земли от Солнца; границы обитаемой зоны зависят от светимости звезды и модели климата.
  • 4,24 светового года — расстояние до Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звезды; это не расстояние до гарантированно пригодной для жизни планеты.
  • 2018 год — запуск TESS, телескопа NASA для поиска транзитных планет вокруг близких и ярких звёзд.

Новые открытия экзопланет

В исходных сообщениях об обнаружениях важно проверять статус объекта: кандидат, подтверждённая планета и потенциально обитаемый мир — разные категории. Например, TOI-700 d была объявлена в 2020 году по данным TESS, а не открыта в январе 2026-го. Она обращается вокруг красного карлика примерно за 37 земных дней; оценка радиуса составляет около 1,2 радиуса Земли. Положение в зоне обитаемости не устанавливает температуру поверхности и не доказывает наличие жидкой воды.

Другой объект, LHS 1140 b, находится примерно в 49 световых годах от Земли. Это суперземля: её масса и радиус превышают земные, а состав атмосферы остаётся предметом наблюдений. Космический телескоп James Webb Space Telescope (JWST), запущенный NASA в декабре 2021 года, способен исследовать спектры таких планет. Он ищет молекулярные признаки, но отдельное обнаружение воды, метана или углекислого газа не равнозначно обнаружению жизни.

Какие параметры важны для поиска

Для первичного сравнения с Землёй полезны радиус, масса, плотность, период обращения и поток энергии от звезды. Диапазон 0,8–1,5 радиуса Земли иногда используют как рабочий фильтр для планет земного размера, но это не общепринятая граница обитаемости: состав зависит также от массы и внутренней структуры.

  • Расстояние до звезды определяет, насколько подробно можно изучать её систему; близость сама по себе не делает планету земной.
  • Период в 10–50 дней может соответствовать умеренному облучению у тусклого красного карлика, но не у звезды типа Солнца.
  • Температуру нельзя надёжно вывести только из орбиты: нужны сведения об отражательной способности, атмосфере и вращении планеты.

Методы поиска экзопланет

Транзит происходит, когда планета проходит перед диском звезды. Глубина падения яркости связана с отношением площадей планеты и звезды: для планеты земного радиуса перед звездой солнечного радиуса сигнал составляет примерно 0,008%, то есть около 80 частей на миллион. Kepler наблюдал выбранное поле неба, а TESS проводит обзор всего неба секторами; повторные наблюдения помогают отличить планету от затменной двойной системы.

Радиальная скорость измеряет движение звезды вдоль луча зрения по доплеровскому сдвигу спектральных линий. Метод дополняет транзиты: он помогает найти планеты, которые не пересекают диск звезды с нашей точки зрения, и оценить массу транзитной планеты. Точность зависит от активности звезды и прибора, поэтому значение «1 м/с» нельзя считать гарантированным пределом для каждого наблюдения.

Что дают разные методы

Сочетание методов надёжнее любого одного измерения: транзит даёт радиус, а радиальная скорость — минимальную массу; вместе они позволяют оценить плотность. HARPS установлен на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла-Силья в Чили. TESS — космическая миссия NASA, работающая с 2018 года; её данные дополняют наземные спектрографы и архив Kepler.

  • Транзит: радиус и период, если геометрия орбиты позволяет увидеть прохождение.
  • Радиальная скорость: минимальная масса и орбитальные параметры; результат зависит от активности звезды.
  • Прямое изображение: свет планеты отделяют от света звезды; метод особенно сложен для небольших планет на близких орбитах.

Критерии обитаемости экзопланет

Обитаемая зона — расчётный диапазон орбит, где при заданных свойствах атмосферы на поверхности может существовать жидкая вода. Для Солнца часто приводят ориентировочные внутреннюю и внешнюю границы около 0,95 и 1,67 а.е.; конкретные значения различаются в зависимости от климатической модели и принятого критерия. Поэтому одна цифра для всех звёзд вводит в заблуждение: у холодного красного карлика зона расположена ближе.

Условия на поверхности зависят от парникового эффекта, облаков, давления и отражательной способности. Даже планета в обитаемой зоне может быть слишком горячей, замёрзшей или лишённой атмосферы. Порог в 10 масс Земли не является универсальной границей: у планет этого диапазона бывают разные составы, а масса сама по себе не показывает, есть ли каменная поверхность.

Что можно считать признаком

  • Орбита: сопоставляют получаемую энергию со звездой, а не только расстояние в а.е.
  • Масса и радиус: по ним оценивают среднюю плотность, но не состав поверхности напрямую.
  • Атмосфера: водяной пар или метан требуют проверки и контекста; их наличие не является самостоятельным биосигнатурным доказательством.

Перспективы колонизации экзопланет

Колонизация экзопланет не входит в практические планы космических агентств: расстояния пока исключают доставку людей и оборудования. Проксима Центавра находится в 4,24 светового года от Земли; даже свет идёт туда более четырёх лет. Аппарат Voyager 1, один из самых быстрых покинувших Солнечную систему, при нынешней скорости затратил бы на путь такого масштаба десятки тысяч лет.

Утверждения о программе DARPA, начатой в 2026 году, которая сократит перелёт к Альфе Центавра до 20 лет, не подтверждены как действующий проект с таким результатом. Идеи межзвёздных зондов, включая концепцию Breakthrough Starshot, остаются исследованиями: лазерный разгон лёгкого паруса не решает задачи торможения у цели, защиты от пыли и передачи данных. Миссии NASA на Марс, в том числе программы по жизнеобеспечению, не являются подготовкой к колонизации экзопланет.

Что пока ограничивает такие планы

  • Нет подтверждённого двигателя, который доставит экипаж к другой звезде за десятилетия.
  • Нужны защита от радиации, замкнутые системы воды и воздуха и надёжное торможение у цели.
  • Смета «100 триллионов долларов» для колонизации не опирается на утверждённый проект или расчётную миссию, поэтому её нельзя считать установленной стоимостью.

Технологии для изучения экзопланет

JWST уже работает в космосе, а не ожидает запуска: NASA запустило телескоп 25 декабря 2021 года. Его спектрографы наблюдают планеты в инфракрасном диапазоне, включая транзитные системы. Сигнал атмосферы часто мал по сравнению со светом звезды, поэтому нужны повторные наблюдения и модели, учитывающие облака и спектр самой звезды.

«Герцшпрунг», описанный в исходном тексте как телескоп с запуском в 2028 году и бюджетом 1,5 млрд долларов, не соответствует известной утверждённой миссии с такими параметрами. Реальный проект NASA Nancy Grace Roman Space Telescope планируется к запуску не позднее мая 2027 года; среди его задач — обзорные наблюдения и проверка коронографа, который будет подавлять свет звёзд. Отдельный внешний экран Starshade изучали как концепцию, но запуск экрана диаметром 30 метров не назначен.

  • JWST: инфракрасная спектроскопия атмосфер; результат зависит от яркости звезды, облачности и числа транзитов.
  • Roman: коронограф для технологических испытаний и широкий обзор космоса; это не обещание прямых снимков земных планет.
  • Starshade: отдельный космический экран, который должен закрывать свет звезды; технология требует точного удержания взаимного положения аппаратов.

Частые вопросы

Что такое обитаемая зона?

Это область вокруг звезды, где при определённых атмосферных условиях на поверхности может сохраняться жидкая вода. Для Солнца ориентир составляет примерно 0,95–1,67 а.е., но границы зависят от климатической модели.

Какие экзопланеты уже обнаружены?

Среди известных объектов — TOI-700 d, обнаруженная по данным TESS и опубликованная в 2020 году, и LHS 1140 b, находящаяся примерно в 49 световых годах. Их положение в обитаемых зонах не подтверждает наличие жизни или даже жидкой воды на поверхности.

Можно ли колонизировать экзопланету?

Сейчас нет технологий для межзвёздного перелёта людей. До ближайшей звезды, Проксимы Центавра, 4,24 светового года; проекты вроде Breakthrough Starshot рассматривают лёгкие беспилотные зонды, а не колонизацию.

Ключевые выводы

  • Размер планеты и положение орбиты можно оценить; пригодность поверхности для жизни требует данных об атмосфере и климате.
  • TESS обнаруживает транзиты, наземные спектрографы измеряют радиальную скорость, а JWST исследует атмосферные спектры.
  • Зона обитаемости зависит от звезды и модели; земное расстояние в а.е. нельзя переносить на красные карлики.
  • Колонизация экзопланет не является современной технической программой: даже проекты межзвёздных зондов пока не решают задачу доставки экипажа.
Материал подготовилаРедакция «Вселенная сегодня»

Как мы готовим материалы: использование ИИ.

Читайте также