В Галактике может быть до 300 миллионов обитаемых миров

Каждая вторая похожая на Солнце звезда может иметь скалистую планету с океанами жидкой воды. То есть в Галактике может быть около 300 миллионов пригодных для жизни миров, даже если учитывать только планеты солнцеподобных звёзд.

Этот оптимистичный вывод сделан в научной статье, принятой к публикации в издание Astronomical Journal. Пока же можно ознакомиться с её препринтом.

Астрономы опирались на данные космического телескопа "Кеплер". Этот охотник за планетами был запущен в 2009 году и прекратил работу в 2018 году, когда у него закончилось топливо.

"Кеплер" наблюдал всего 0,25% всей небесной сферы. Примерно такую же площадку можно закрыть ладонью, вытянув руку к небу. Тем не менее за девять лет работы он открыл более 2800 экзопланет, существование которых уже подтверждено независимыми наблюдениями (ещё несколько тысяч кандидатов ожидают подтверждения). При этом несколько сотен подтверждённых миров находятся в зонах обитаемости своих солнц. Напомним, что зона обитаемости – это пространство вокруг звезды, в котором не слишком жарко и не слишком холодно для существования жидкой воды на планетах.

Исследователи опирались на данные космического телескопа Kepler.
Иллюстрация NASA/Ames Research Center/W. Stenzel/D. Rutter.

Допустим, что исследованная "Кеплером" площадка типична для Галактики. Тогда сколько пригодных для жизни планет может быть во всём Млечном Пути?

При ответе на этот вопрос авторы установили для себя жёсткие ограничения. Так, учёные рассматривали только планеты радиусом 0,5–1,5 земного (такие тела наверняка скалистые, как и Земля).

Кроме того, экспертов интересовали только солнцеподобные звёзды. Напомним, что Солнце – карлик с температурой поверхности 5500 °C. Исследователи обращали внимание лишь на светила-карлики с температурой от 4500 °C до 6000 °C. В этот промежуток попадают жёлтые карлики (класс звёзд, к которому относится Солнце) и некоторая часть светил соседних классов.

Как бы ни был узок этот диапазон, звёзды с разных его концов излучают разное количество света. Чтобы учесть этот факт, исследователи воспользовались данными орбитального телескопа Gaia. Благодаря этому учёные точнее, чем обычно, рассчитали ширину зоны обитаемости для светил каждого типа.

Авторы воспользовались новейшими данными, чтобы точнее рассчитать количество тепла, которое получают планеты.
Иллюстрация NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle.

Конечно, температура на экзопланете зависит ещё и от наличия и состава атмосферы. Но даже самые консервативные оценки её влияния привели астрономов к удивительному выводу. У каждой второй солнцеподобной звезды может быть скалистая планета с жидкими океанами! Если же оценивать воздействие газовой оболочки более оптимистично, то таким миром смогут похвастаться три четверти солнцеподобных светил.

Между тем даже при оценке в 50% получается, что в Галактике 300 миллионов солнцеподобных звёзд, имеющих хотя бы одну потенциально обитаемую планету. Причём три-четыре таких системы должны найтись в пределах 30 световых лет от Земли.

Заметим, что из исследования с самого начала были исключены непохожие на Солнце маленькие и холодные звёзды – красные карлики. Между тем они составляют более 70% светил Млечного Пути, и в их зонах обитаемости уже открыто множество землеподобных миров. Так что на самом деле Галактика может оказаться ещё более гостеприимным местом.

Однако проверить выводы авторов будет непросто. Планета в зоне обитаемости солнцеподобной звезды по определению находится примерно на таком же расстоянии от своего солнца, как Земля – от своего. А значит, и обращается вокруг него примерно за год. Но чтобы подтвердить существование экзопланеты, нужно наблюдать как минимум три её оборота вокруг светила. То есть каждую площадку неба нужно наблюдать три года. Несложно подсчитать, что такими темпами "Кеплеру" понадобилось бы 1200 лет, чтобы обшарить всю небесную сферу. Даже его преемник TESS, имеющий куда более широкое поле зрения, потратил бы на это около 90 лет.