На ближайшей к Земле экзопланете есть день и ночь

Ближайшая к нам потенциально обитаемая планета, Проксима b, по всей видимости, не постоянно повёрнута к своей звезде одной стороной. 

Роберт Браун из Научного института космического телескопа (США) провёл расчёты относительно того, насколько вытянута орбита планеты Проксима b вокруг её звезды. Как оказалось, скорее всего, она вращается по орбите, достаточно далёкой от круговой. Это означает, что на ней, с высокой вероятностью, нет приливного захвата, а, напротив, наблюдается смена дня и ночи, делающая климат более мягким. Соответствующая статья направлена на публикацию в The Astrophysical Journal, а с её текстом можно ознакомиться на сервере препринтов Корнелльского университета.

Исследователь использовал метод Монте-Карло для подбора таких значений вытянутости орбиты экзопланеты, которые бы в наименьшей степени противоречили имеющимся наблюдениям по колебаниям лучевой скорости её звезды, Проксимы Центавра. Как известно, Проксима b была обнаружена методом лучевых скоростей, то есть по лёгким подрагиваниям, которые её гравитация вызывала у собственной звезды. Поскольку планета очень невелика — всего в 1,3 раза массивнее Земли, —такие подрагивания у её светила весьма малы. Однако используя модели такого влияния для разных возможных орбит Проксимы b, удалось выяснить, что эксцентриситет её орбиты, скорее всего, близок к 0,25.

Это довольно высокая степень вытянутости орбиты. В Солнечной системе такая же у Плутона, из-за чего его орбита далека от круговой. Самая близкая к Солнцу точка орбиты Плутона удалена от него примерно в 30 раз больше, чем Земля от Солнца, а самая далёкая — примерно в 49 раз дальше.

Информация о форме орбиты Проксимы b имеет существенное значение. Для такой планеты, в силу её близости к своей звезде, есть всего два варианта суточного вращения — либо "лунный", либо "меркурианский". При первом она всё время смотрит на звезду одной стороной, вечно дневной — как Луна на Землю. Там может быть довольно жарко, а вот на вечно ночной стороне всегда очень холодно. Такая планета, как считается, может быть обитаемой, лишь если её атмосфера существенно плотнее земной и способна переносить тепло на ночную сторону. В противном случае парниковые газы, углекислый газ и водяной пар, будут вымерзать из атмосферы на вечно холодной неосвещаемой стороне, что приведёт к проблемам с климатом и на дневной.

Однако с эксцентриситетом орбиты в 0,25 это маловероятно. При вытянутой орбите планета не должна всё время "смотреть" на светило одной стороной — она будет синхронизировать вращение с ним по "меркурианскому" сценарию, когда сутки планеты равны 2/3 от её же года. Для Проксимы b это считанные недели, то есть чрезмерный нагрев или охлаждение в такой ситуации менее вероятны, чем при вечном дне в одном полушарии и вечной ночи в другом. Для планеты в зоне потенциальной обитаемости это может быть важным фактором, стабилизирующим её климат и повышающим возможную жизнепригодность.