Экзопланеты можно обнаружить двумя способами – транзитным и методом лучевых скоростей. В первом случае планета проходит между своей звездой и земным наблюдателем, периодически снижая яркость своего светила для земных астрономов, за счет чего ее и обнаруживают. Так на сегодня обнаружено несколько тысяч экзопланет.

Второй метод предполагает следить за спектром звезды и по его изменениям определять, не испытывает ли эта звезда периодического легкого приближения и удаления от земного наблюдателя. Гравитация от планеты, вращающейся вокруг звезды, слегка «тянет» за собой светило, что и приводит к тому, что оно для внешнего наблюдателя чуть «подрагивает» на месте. Второй метод менее чувствителен – планеты имеют очень малую массу в сравнении со звездой и ее «подрагивания» часто минимальны. Поэтому пока что таким методом было открыто только 800 экзопланет. Но зато он позволяет обнаружить планеты, орбиты которых не увидеть транзитным методом – в системах, где плоскость вращения планет не совпадает с плоскостью вращения Земли вокруг Солнца.

Астрономы смогли обнаружить именно такие слабые приближения и удаления звезды Тигардена – красного карлика, лежащего в 12,5 световых года от нас. Это очень древняя звезда, возрастом в 9-10 миллиардов лет, вдвое старше Солнца. Ее спектральный класс – M7, то есть это очень холодный (поверхность холоднее 3000 кельвинов, вдвое холоднее солнечной) красный карлик.

Анализ его «подрагиваний» показал, что вокруг него вращаются две планеты, лежащие как раз в зоне обитаемости. Первая планета, Тигарден b, делает один оборот вокруг звезды за 4,9 земных суток, а вторая, Тигарден c, – за 11,4 дня. Минимально возможная масса Тигарден b – 1,05 земной, наиболее вероятная – 1,21 земной. Тигарден c имеет минимальную массу в 1,11 земной, наиболее вероятную – в 1,28 раза больше, чем у Земли.

Первая планета получает от звезды в 1,10-1,15 больше энергии, чем наша Земля от Солнца. Вторая планета этой системы получает лишь 0,35-0,37 от земного уровня инсоляции. В то же время обе они находятся в пределах зоны обитаемости, даже несмотря на то, что Тигарден c получает от своего светила примерно такую же инсоляцию, что и Марс от Солнца.

Марс в нашей системе имеет среднегодовую температуру на уровне станции «Восток» не столько потому, что он далеко от Солнца, сколько потому, что его масса в десять раз меньше, а гравитация в 2,6 раза слабее земной и атмосфера там крайне разреженная – давление на поверхности в 150 раз ниже земного на уровне моря. Тигарден c даже чуть массивнее Земли, то есть его атмосфера, скорее всего, куда плотнее нашей и несопоставимо плотнее марсианской. Это значит, что температура там вполне может быть земной по уровню.

Чуть хуже может быть ситуация для Тигарден b. Получать чуть больше излучения от звезды, имея массу больше земной, – значит рисковать получить среднегодовые температуры выше земных. При устойчивых среднегодовых температурах выше 40 градусов планета может испытывать неудержимый парниковый эффект. В таком состоянии вода из морей испаряется так активно, что водяной пар достигает верхних слоев атмосферы (на Земле так высоко он не поднимается). А оттуда вода может уже уходить в космос, что потенциально способно обезводить мир (случай Венеры) и сделать его непригодным для жизни земного облика.

Если система Тигарден обитаема хотя бы на одной из двух планет, ее биосфера должна быть крайне древней, как минимум вдвое старшей земной. Теоретически это не исключает наличие там разумной жизни. Возможно, именно поэтому астрономы заканчивают свою работу так: «Интересно, что... для любого потенциального тигарденца Земля будет находиться в зоне возможного наблюдения транзитным методом с 2044 по 2496 год».

К сожалению, этого нельзя сказать про сами планеты Тигардена: благодаря прихотливому сочетанию их орбит, с Земли их транзитным методом наблюдать пока нельзя. И неясно, можно ли вообще это будет сделать.

Вопрос об обитаемости планет вокруг красных карликов крайне важен. Примерно три четверти всех звезд Вселенной относятся именно к этому классу, и, судя по последним данным, у них немало планет в зоне обитаемости. Однако ситуация в окрестностях этих звезд достаточно необычная по земным меркам: эти планеты вращаются куда ближе к своим светилам.

В случае Тигардена обе они достаточно близки, чтобы испытать приливной захват – ситуацию, когда планета все время смотрит на свою звезду одним полушарием. Иными словами, на половине такой планеты вечный день, а на другой – вечная ночь. Постоянных полярных шапок там (в теории) быть не должно: более 90 процентов излучения красных карликов инфракрасное, то есть лед его не отражает, как видимое излучение нашего Солнца. Соответственно, летом лед у полюсов будет таять и большие постоянные ледниковые массы станут невозможны.

Вдобавок из-за близости планет в системах красных карликов они сильно влияют друг на друга гравитационно. По расчетам ученых из-за этого их орбита постоянно меняет свою вытянутость на примерно 30%, причем период такого изменения равен 2000 лет. Это значит, что климат там будет испытывать постоянные вариации, которые не имеют аналогов ни на Земле, ни на других планетах Солнечной системы.

Ближе всего он к колебаниям климата выдуманного мира «Игры престолов»: на смену более теплому периоду может – неожиданно для жителей планеты – приходить более холодный. Однако периоды чередования холодного и теплого климата на планетах Тигардена могут растянуться на сотни, а то и тысячи лет, то есть смена сезонов будет куда более растянутой, чем в мире драконов и белых ходоков. Пока достаточно сложно понять, насколько пригодны для обитания такие миры.

Звезда Тигардена – одна из ближайших к Солнцу звезд. Тем не менее, она была открыта только в 2003 году, потому что светимость ее очень невелика. Температура звезды составляет всего 2700 град.С (для сравнения, температура Солнца около 5800 град.С), а масса в десять раз меньше солнечной. Исследователи наблюдали за планетной системой Тигардена около трех лет, после чего сообщили о своем открытии. По их мнению, вокруг звезды могут обращаться и другие планеты, однако существование двух «сестер Земли» установлено точно.

Звезда Тигардена находится в созвездии Овна Это созвездие можно наблюдать, начиная с конца лета – хотя в нем нет ярких звезд, но удобным ориентиром будет звездное скопление Плеяд, расположенное над горизонтом чуть правее, и созвездие Андромеды – чуть выше, то есть ближе к зениту.

Необычная особенность этой планетной системы – в ее расположении относительно Земли и Солнца. Несмотря на внешнюю неприметность, созвездие Овна хорошо известно широкой публике, поскольку является одним из «знаков Зодиака». Зодиакальные созвездия примечательны тем, что через них пролегает путь Солнца по небу. А это значит, что они располагаются приблизительно в той же плоскости, в которой лежит Солнечная система. Боле того, сама звезда Тигардена лежит в этой плоскости довольно точно. Настолько, что если смотреть оттуда на Солнце, то Земля и другие планеты нашей системы будут время от времени проходить на фоне солнечного диска, слегка затмевая его свечение.

Периодическое уменьшение блеска звезды из-за того, что на ее фоне проходят планеты – один из самых надежных способов открытия экзопланет. «Методом транзита» земные астрономы открыли в настоящее время сотни экзопланет, хотя он и требует специальной ориентации планетной системы относительно наблюдателя. И раз уж наша планетная система ориентирована относительно звезды Тигардена именно таким образом, можно ожидать, что если на планетах этой системы возникнет разумная цивилизация, она обнаружит Землю в числе первых открытых экзопланет.

Тут следует отметить, что в отличие от звезды Тигардена, невидимой с Земли невооруженным глазом, наше Солнце на тамошнем небе будет сиять довольно ярко – настолько, что уж наверняка будет заслуживать собственного имени на языках тамошних обитателей. Таким образом, нашей планете будет гарантировано некоторое паблисити как минимум в ближайших звездных окрестностях.

Звезда Тигардена находится в созвездии Овна (да да, того самого, зодиакального), всего в 12,5 световых лет от нашего Солнца. Принадлежит к классу красных карликов. Уровень светимости в тысячу раз меньше чем у Солнца, а масса звезды Тигардена в 11 раз меньше. Звезда довольно старая – ей 8 млрд лет по сравнению с 4,5 млрд лет у нашего Солнца. Но, тем не менее, эта звезда представляет огромный интерес для исследований. Дело в том, что вокруг нее вращается две планеты, одна из которых максимально похожа на нашу Землю.

Тигарден Б (Teegarden b) по массе составляет 1,25 земных. То есть по габаритам практически идентичен. Астрофизики дали Тигардену очень высокие цифры. 95% – по индексу подобия Земли. Вероятность, что климат на ней соответствует земному – 60%! То есть, что есть вода в жидком виде, умеренные температуры, а значит высокие шансы появиться органической жизни.

Возможная средняя температура на нем, по оценкам ученых, составляет 28 град.C. То, что его звезда тусклая, компенсируется расстоянием – Тигарден Б находится к своей звезде ближе, чем Меркурий к нашему Солнцу. Планета совершает полный оборот вокруг своей звезды меньше чем за 5 дней. Такой уж там получается год – меньше, чем земная неделя.

На наш взгляд, цифры все-таки чересчур оптимистичны. Планета обращена одной стороной к своей звезде. Там мощная приливная связь, к которой вряд ли смогло бы адаптироваться все живое. Климат будет крайне тяжелым и маловероятно появление сложных форм жизни.

Но, главное – на этой планете, скорее всего, отсутствует радиационный пояс Ван Аллена. Именно этот пояс сдерживает космическую радиацию и делает возможной жизнь на нашей планете. В этом нам помогает сильное магнитное поле. А на Венере, Луне и Меркурии радиационного пояса нет.

И, наконец, главная проблема, связанная с красными карликами. На них регулярно происходят мощные вспышки, которые, с учетом близости планеты, давно бы снесли всю атмосферу с Тигардена Б. А значит, он бы не смог обеспечить никакую защиту даже простейшим организмам от разрушительного воздействия лучей.

Обнаруженные экзопланеты, получившие название Teegarden b и Teegarden c, лишь слегка превосходят по размерам нашу Землю, но в целом очень сильно ее напоминают. Ученые утверждают, что «индекс подобия Земле» планеты Teegarden b составляет 0,95, а у Teegarden c он составляет 0,68, что примерно как у Марса. Ученые используют этот «индекс» для примерной оценки пригодности экзопланет и их спутников для жизни.

Звезда Тигардена была открыта учеными еще в 2003 году. Она представляет собой тусклый красный карлик, уступающий в светимости нашему Солнцу примерно в сто тысяч раз, по массе – в десять с лишним, а по диаметру – в семь. Ученые сообщают, что две обнаруженные экзопланенты расположены в так называемой «зоне обитаемости», то есть в радиусе от звезды, где на поверхности планет вода может оставаться в жидкой форме. Эти аспекты позволяют предположить, что такие планеты могут оказаться обитаемые. Однако, некоторые ученые считают, что пригодность для жизни на планет, расположенных рядом с красными карликами, не стоит переоценивать.

Ученые отмечают, что еще не до конца изучили эту систему и собираются продолжить в ней поиск экзопланет. Кроме того, исследователи добавляют, что если на обнаруженных мирах присутствует разумная жизнь, получившая достаточное технологическое развитие, то она, скорее всего, уже знает о существовании нашей Земли.

Ученые объясняют это тем, что транзитный метод поиска (способ обнаружения экзопланет, основанный на наблюдениях за прохождением планеты на фоне звезды), с помощью которого были обнаружены Teegarden b и Teegarden c, вполне мог бы использоваться и цивилизацией, потенциально живущей на одной из этих планет. Наша Земля, поясняют астрономы, находится под идеальным углом для обзора из системы звезды Тигардена.