6.2. Звездная «десятка»

6.2. Звездная «десятка»

Скорость света – это барьер, который нам не перепрыгнуть. Все теоретические разработки, касающиеся субсветовых и сверхсветовых технологий, остаются спекуляциями, ведь никто не может сказать, какие энергии потребуются для релятивистского разгона или пресловутого «прокола пространства», описываемого во многих фантастических романах. Из общих соображений ясно, что энергии будут колоссальными, и вполне может статься, что в Солнечной системе таких ресурсов просто нет в наличии. Посему будем исходить из того, что межзвездные корабли, если они когда-нибудь появятся, станут летать по космосу на досветовых скоростях.

Еще один важный момент – разнообразие звезд бесконечно, и астрономам, само собой, было бы интересно взглянуть вблизи на любую из них. Однако космонавтика ориентируется прежде всего на те звезды, которые подобны Солнцу (спектральный класс G2V, возраст 4,57 млрд лет). Казалось бы, что в них интересного, если у нас рядом уже есть одна, точно такая же? Но в опоре на метод аналогий мы можем предположить, что физика космического пространства поблизости от таких звезд не отличается от известной нам и не станет гибельным препятствием для выполнения миссии.

Давайте приглядимся к ближайшим звездам и попробуем выяснить, какая из них лучше всего подходит в качестве возможной цели космической экспансии. Для наглядности составим нечто вроде рейтинга из десяти самых интересных светил. Выбирать звезды я буду, опираясь на научную фантастику: хотя фантасты часто и не располагают данными, которые имеются у астрономов, их интерес к тем или иным звездам напрямую связан с надеждами земной цивилизации, которые не стоит недооценивать. Как говорится, мечтать не вредно, а даже наоборот…

На скромном десятом месте в нашем рейтинге находится Немезида (или «Звезда Смерти») – красный или коричневый «карлик», гипотетический компаньон Солнца. В 1984 году физик Ричард Мюллер выдвинул гипотезу, что далеко на окраинах Солнечной системы существует массивный объект, который искажает орбиты комет. Позднее эта гипотеза была обоснована: астрономы допускают, что наше Солнце – не одиночная звезда, а имеет компаньона. Предполагается, что компаньон двигается по эллиптической орбите, а его расстояние от нас варьируется в пределах между 90 и 20 тыс. астрономических единиц. Один раз в 26–30 млн лет Немезида должна проходить через облако Оорта (гипотетическое облако протокомет); во время чего протокометы в облаке «взбалтываются» и направляются к Солнцу; через несколько десятков тысяч лет после этого человечество увидит катастрофическое увеличение числа комет в непосредственной близости от Земли. Безусловно, полет к Немезиде был бы важнейшим событием в истории человечества, однако гипотетический «карлик» остается гипотетическим: с тех пор как орбитальный телескоп IRAS (“Infra Red Astronomical Satellite”) произвел обзор всего неба в инфракрасном диапазоне и не нашел в нем предсказанного излучения Немезиды, ее существование считается маловероятным.

На девятое место можно поставить Тау Кита (т Ceti, 52 Cet, HD 10700), которая пользуется популярностью у фантастов и даже у поэтов, достаточно вспомнить песенку Владимира Высоцкого о «таукитянах». Эта желто-оранжевая звезда (спектральный класс – G8Vp) находится от нас на расстоянии 11,9 световых лет. Возраст Тау Кита, согласно новейшим изысканиям, превышает 10 млрд лет. Казалось бы, за такой продолжительный срок ее система должна была очиститься от «мусора», но в 2004 году астрономы с удивлением обнаружили, что пространство вокруг звезды содержит на порядок больше кометного и астероидного вещества, чем наше – это было определено по наличию там диска из холодной пыли. Существование пригодных для жизни в человеческом понимании планет в системе Тау Кита вызывает сомнение у специалистов, поскольку такие планеты должны чаще страдать от астероидных и кометных ударов, чем Земля. Тем не менее в декабре 2012 года было объявлено, что поблизости от звезды удалось найти пять массивных миров «земной группы», обозначенных соответственно: b, с, d, e, f. Четвертая планета в системе, Тау Кита e, находится внутри «пояса жизни», вращаясь по орбите довольно близко от своего светила (0,552 а. е.), и по массе в 4,3 раза больше Земли. Астрономы подсчитали, что если эта «суперземля» обладает большой плотной атмосферой, то на ней наверняка царят такие же условия, как на нашей Венере. Если же атмосфера схожа с земной, то, несмотря на высокие температуры (у поверхности они могут достигать 70 °C), на планете вполне возможно появление каких-то форм жизни.

Компаньоны звезды Эпсилон Индейца

На восьмое место поместим оранжево-красную звезду Эпсилон Индейца (s Indi, HD 209100, спектральный класс – K5Ve), хорошо известную любителям культового фантастического сериала «Звездный путь» (“Star Trek”). Она находится на расстоянии 11,8 световых лет, причем ее масса составляет 77 % от массы Солнца. В 2003 году астрономы объявили, что у Эпсилон Индейца обнаружен «подзвездный» компаньон s Indi B – коричневый «карлик» массой в 47 масс Юпитера и светимостью 0,2 % от светимости Солнца. В его атмосфере выявлен метан, а сам «карлик» находится на расстоянии 1459 астрономических единиц от Эпсилон Индейца. Еще позднее выяснилось, что и «карлик» имеет собственного карликового компаньона s Indi Bb массой в 28 масс Юпитера. Возраст Эпсилон Индейца не превышает 1,3 млрд лет. У нее может быть планетная система, но вряд ли в этих мирах существует высокоразвитая биосфера. Присутствие на дальней орбите массивного компаньона, скорее всего, приводит к тому, что он изменяет орбиты комет и внутренние планеты системы регулярно бомбардируются этими ледяными «убийцами».

На седьмом месте в нашем рейтинге расположилась двойная звезда 61-я Лебедя (61 Cygni, HD 201091/201092), которая находится в 11,4 световых годах. Ее упоминает Иван Ефремов в своем знаменитом романе «Туманность Андромеды» (1957) как одну из обитаемых систем, входящих в Великое Кольцо. Оба компаньона являются оранжево-красными звездами (спектральные классы – K5V/K7V), отстоящими друг от друга на 86,4 астрономических единиц. В 1990-е годы было выдвинуто предположение о существовании трех массивных планет в системе 61-й Лебедя, но позднее оно не получило подтверждения. А и B 61-й Лебедя старше Солнца (возраст оценивается в 10 млрд лет) и находятся сравнительно далеко друг от друга, что позволяет им обладать устойчивыми планетными системами. Астрономы надеются обнаружить там несколько землеподобных планет.

На шестое место я поставил бы двойную звезду Процион (Альфа Малого Пса, a CMi, а Canis Minoris, HD 61421), расположенную в 11,4 световых годах от Солнца. Ее упоминали в своих текстах такие известные фантасты, как Станислав Лем, Сергей Снегов, Ларри Нивен и Лайон Спрэг Де Камп. Желтовато-белый компаньон А (спектральный класс – F5IV–V) потихоньку увеличивается и в конечном итоге должна стать в восемьдесят раз больше, приобретя красный или оранжевый цвет. Ожидается, что и Солнце в конце своей жизни претерпит похожие изменения. Компаньон В, тусклый белый «карлик» (спектральный класс – DA-F/VII), находится довольно близко от А: на расстоянии 16 астрономических единиц. Считается, что некогда компаньон В был больше и горячее, чем А, и быстро сгорел, после своей смерти обогатив Процион веществом. Процион – сравнительно молодая звезда, ей пока не исполнилось и 2 млрд лет, поэтому если в «поясе жизни» компаньона А существуют землеподобные планеты, они имеют только самую примитивную биосферу.

Кольцо холодной пыли, окружающей Эпсилон Эридана

Пятое место по праву можно закрепить за оранжевой звездой Эпсилон Эридана (е Eridani, 18 Eri, Ас-Садира, HD 22049, спектральный класс – K2V), которую выбрали в качестве места действия создатели фантастического телевизионного сериала «Вавилон-5» (“Babylon 5”). Она удалена от нас на 10,4 световых лет. Возраст звезды не превышает 800 млн лет, и она напоминает Солнце в юности.

Ярчайшая звезда земного небосклона Сириус (слева внизу хорошо виден Сириус В)

Астрономами обнаружено кольцо холодной пыли, расположенное на границах системы. Летом 2000 года была открыта планета s Eri b массой около 0,8 масс Юпитера, которая вращается вокруг своей звезды по сильно вытянутой орбите на среднем расстоянии 3,4 астрономические единицы. В 2002 году математическое моделирование пылевого кольца выявило присутствие еще одной планеты, названной s Eri с, она в 30 раз тяжелее Земли и находится на расстоянии 40 астрономических единиц от звезды. В ближайшее время астрономы планируют отыскать там и другие планеты, в том числе – землеподобные. Однако жизнь в системе Эпсилон Эридана вряд ли возможна: она слишком молода, чтобы на одной из планет успели появиться сложные органические соединения. Кроме того, внутреннее пространство системы заполнено кометами – гипотетические планеты подвергаются непрерывной бомбардировке.

Четвертое место в рейтинге бесспорно принадлежит Сириусу (Sirius, Альфа Большого Пса, a Canis Majoris, 9 CMa, HD 48915), самой яркой звезде на нашем небосводе. Из-за этой яркости он всегда привлекал внимание фантастов, и первый текст о жителях Сириуса написал еще древнегреческий автор Лукиан Самосатский в рассказе о межпланетной войне «Правдивая история» (“Vera Historia”, 170 год н. э.). Сириус находится на расстоянии 8,6 световых лет и относится к классу нормальных белых звезд (спектральный класс – A1Vm). У Сириуса имеется два компаньона. Sirius В – белый «карлик» (спектральный класс – DA2), обнаружен в 1862 году и удален от Сириуса на 19,8 астрономических единиц (что почти эквивалентно орбите Урана в нашей системе). Его светимость в 8000 раз слабее Сириуса. Сравнительно недавно Sirius В тоже был нормальной звездой, причем потрясающе яркой (сохранились древние свидетельства об этом), но затем произошел коллапс, и он превратился в «карлика». Размер Sirius B сегодня меньше размеров Земли, но по массе не уступает Солнцу и имеет чудовищную плотность. Фактически перед нами ядро большой звезды; ее внешние слои были сброшены, образовав облако пыли, которое наполнило систему и обогатило Сириус тяжелыми элементами. Компаньон Sirius С – красный или коричневый «карлик». Его характеристики требуют уточнения, поскольку присутствие компоненты

С обнаружено по возмущениям в движении Sirius В. Надо сказать, что Сириус – молодая звезда, возраст которой не превышает 500 млн лет. Если в его окрестностях и успели сформироваться планеты, они наверняка погибли после коллапса Sirius В.

Почетное третье место имеет смысл отдать звезде с труднопроизносимым названием Лаланд 21185 (Lalande 21185, HD 95735), которая расположилась в созвездии Большая Медведица, на расстоянии 8,29 световых лет от Солнца. Она интересна тем, что является самой типичной из ближайших к нам звезд, – массивным красным «карликом», которые наиболее распространены в Галактике (спектральный класс – M2V). Поскольку научные фантасты знают о ее «типичности», они довольно часто в своих романах помещают обитаемые планеты на орбиты у Лаланд 21185: о ней писали Лайон Спрэг Де Камп, Грегори Бенфорд, Хол Клемент, Аластер Рейнольдс, Йен Дуглас. И, кажется, звезда готова удовлетворить их самые смелые ожидания. Возраст Лаланда 21185 оценивается астрономами в 8-10 млрд лет – достаточно старая звезда, чтобы рядом с ней могла существовать планетная система. Астрономы несколько раз заявляли об открытии планет рядом с ней, и хотя подтверждение не поступило, имеются косвенные свидетельства этому. Так, в 2002 году в спектре звезды была обнаружена линия воды, что прямо указывает на наличие водного льда на одной из планет системы. Однако существование жизни на этих невидимых планетах вряд ли возможно: Лаланд 21185 относится к числу «вспыхивающих» звезд, которые резко и апериодически увеличивают свою светимость во всем диапазоне от радиоволн до рентгеновского излучения, что смертельно для любой биосферы.

Второе место в нашем рейтинге достается знаменитой звезде Барнарда из созвездия Змееносца, которую часто называют «Летящей» (Velox Barnardi). Свое необычное для звезды название она получила за высокую относительную скорость, которая проявляется в быстром движении по небу (10 секунд дуги в год!).

Ее открыл американский астроном Эдмунд Барнард в 1916 году, и произошло это достаточно случайно, ведь светимость «Летящей» в 250 раз слабее самых слабых звезд, доступных невооруженному глазу. Астрономы установили, что в будущем, 11800 году, звезда приблизится к Солнцу на минимально возможное расстояние в 3,8 светового года, сделавшись на продолжительное время нашей ближайшей соседкой (сейчас она находится на расстоянии 6 световых лет). «Летящая» – классический красный «карлик» (спектральный класс – M4V), ее масса составляет всего лишь 17 % от массы Солнца. Звезда прославилась еще и тем, что с конца 1960-х годов считалось доказанным, будто бы у нее имеются планеты. Новейшие методы опровергли это убеждение, хотя окончательно списывать со счета «Летящую» нельзя – ей около 12 млрд лет, и она вполне может обладать развитой системой, хотя и без планет-гигантов, которые были бы давно зафиксированы.

Гипотетическая планета системы Альфа Центавра в представлении художника

Ну и наконец – первое место! Наш достойный победитель – Альфа Центавра (a Centauri, а Cen, Ригель Центавра, Толиман). Хотя ее принято называть звездой, но в действительности это система из трех звезд: Проксима Центавра (Proxima Centauri, V645 Centauri), Альфа Центавра А (Alpha Centauri A, HD 128620) и Альфа Центавра B (Alpha Centauri B, HD 128621). Ближайшая к Солнцу и, пожалуй, самая популярная звездная система практически не видна в наших широтах, поэтому первые ее систематические наблюдения велись арабскими астрономами, от которых она и получила название Толиман. Являясь четвертой по яркости звездой ночного неба и ярчайшей звездой Южного полушария, Альфа Центавра была известна с глубокой древности, но только в 1752 году установили, что она состоит из двух близкорасположенных компаньонов: солнцеподобной Альфы Центавры А (спектральный класс – G2V) и оранжевой звезды Альфы Центавры В (спектральный класс – K1V). Они обращаются вокруг общего центра масс по эллипсу на среднем расстоянии 23 астрономические единицы (это немного больше расстояния от Солнца до Урана) с периодом обращения 79,9 лет. Компаньоны Альфы Центавра находятся от нас на расстоянии 4,365 световых года. Долгое время считалось, что они ближайшие к нам, однако в 1915 году шотландский астроном Роберт Иннес открыл третью звезду-компаньона этой необычной системы – красного «карлика», получившего название Проксима («Ближайшая») Центавра (спектральный класс – M5.5Ve). Она находится на расстоянии 4,22 световых года, что в 270 тыс. раз больше расстояния от Земли до Солнца. Считается, что Проксима Центавра вращается вокруг системы Альфа Центавра с периодом около полумиллиона лет, однако вопрос, действительно ли она входит в систему, остается открытым. В пользу этой гипотезы говорит только направление движения Проксимы, которое практически совпадает с направлением движения Альфы Центавра.

Фантасты, пишущие о космических полетах, разумеется, знают, что Проксима и Альфа Центавра являются ближайшими звездами, а потому редкое произведение жанра обходится без упоминания о них. Айзек Азимов, Ларри Нивен, Фрэнк Герберт, Мюррей Лейснер, Владимир Савченко, Мэри Рассел – вот далеко неполный список тех, кто описывал эту систему в своих романах. Рядом с Альфой Центавра А находится гипотетическая Пандора из знаменитого фильма «Аватар» (“Avatar”, 2009). Но, пожалуй, наиболее подробно ее описал Станислав Лем в романе «Магелланово облако» (“Oblok Magellana”, 1955). Добравшись туда, земные космонавты обнаруживают две маленькие пустынные планетки у Проксимы, развитую планетную систему у звезды А и мощный пояс астероидов у звезды В. На второй «белой» планете системы А, закрытой плотным слоем облаком, существует высокоразвитая цивилизация, однако направленные к планете пилотируемые ракеты были уничтожены, а экипажу звездолета «Гея» понадобилось довольно много времени, чтобы убедить местных жителей в своем миролюбии.

Реконструкция польского писателя оказалась очень близка к тем гипотетическим моделям, которые астрономы строят вокруг Альфы Центавра. Ученые утверждают, что в системе Альфы Центавра мы можем надеяться обнаружить планеты с биосферой. Во-первых, давно известно, что компонента А имеет такой же возраст, как и наше Солнце. Во-вторых, уже в середине 1960-х годов математически показано, что, несмотря на существование еще двух звездных компонент, вокруг А могут вращаться как минимум четыре землеподобные планеты внутри сферы радиусом в три астрономические единицы (т. е. в «поясе жизни»). Вряд ли в окрестностях Альфы Центавра имеется хотя бы один газовый гигант, подобный нашему Юпитеру. В его наличие не верили астрономы-теоретики, а современные практики подтвердили однозначно: планет-гигантов в системе Альфы Центавра нет. Зато в октябре 2012 года астрономы Европейской южной обсерватории объявили об открытии небольшой планеты Альфа Центавра Bb. Она находится слишком близко к своему светилу (0,04 астрономической единицы), поэтому жизнь на ней невозможна, однако в данном случае важен сам факт наличия землеподобного мира в кратной звездной системе. Сегодня мы с большой долей уверенности можем говорить, что если в такой системе найдена хотя бы одна планета, то, скорее всего, их там может быть несколько. Кстати, по итогам наблюдений Альфы Центавра В орбитальным телескопом «Хаббл» ученые высказали предположение, что рядом с этой звездой-компаньоном есть как минимум еще одна «суперземля», однако для уточнения ее характеристик требуются дополнительные измерения.

Телескоп космической обсерватории «Darwin»

У Проксимы Центавра тоже подозревали наличие планеты – достаточно крупной и близко расположенной, чтобы оказывать влияние на свою звезду. Но современные методы обнаружения массивных планет эту гипотезу не подтверждают. Даже если какие-то мелкие планеты поблизости от Проксимы Центавра имеются (как в вышеупомянутом романе Станислава Лема), вряд ли на них возможна органическая жизнь. Проксима отличается суровым «нравом»: время от времени наблюдаются вспышки, при которых температура ядра этого красного «карлика» скачком повышается в пять раз, а светимость – в два раза. И даже в периоды «затишья» смертельное рентгеновское излучение Проксимы в десять раз сильнее, чем у Солнца.

Получается, что при всем богатстве выбора альтернативы системе Альфа Центавра нет. Она и самая близкая к нам, и достаточно разнообразная, чтобы удовлетворить интерес искушенных астрономов. Кроме того, компонента А является «двойником» Солнца, поэтому в ее окрестностях не должно быть каких-то особых факторов, которые могут помешать изучению этого далекого, но притягательного мира.

Сегодня человечество не располагает инструментами, позволяющими непосредственно увидеть землеподобные экзопланеты у ближайших звезд. Два проекта орбитальных телескопов, создававшихся для этой цели – американский TPF (Terrestrial Planet Finder) и европейский «Дарвин» (“Darwin”) – заморожены на неопределенный срок из-за экономического кризиса. Тут было бы логичным подсуетиться отечественным ученым, благо соответствующая разработка есть и у нас: ИКИ РАН предлагает программу «Звездный патруль», включающую создание сравнительно небольших и недорогих космических обсерваторий для поиска ближайших к нам экзопланет с использованием трех методов: транзитного, звездной коронографии и ахроматической интерференционной коронографии. К сожалению, этот многообещающий проект не поддержан правительством.

Возможно, соответствующее оборудование будет включено в состав японского аппарата JTPF (Japanese Terrestrial Planet Finder), который планируют запустить в 2018 году. Будет обидно, если такой выдающийся приоритет, как первые снимки землеподобных планет у соседней звезды, запишут себе японцы, а не россияне, но изменить здесь что-либо невозможно. В любом случае времени на «разведку местности» предостаточно. И тут можно не спешить, ведь мы пока не знаем, как добираться до звезд.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.