Небольшая группа далеких миров может стать ключом к разгадке тайны жизни за пределами Земли.

Астрономы, ищущие жизнь за пределами нашей планеты, сузили круг наиболее перспективных мест для поиска.

Из более чем 6000 известных экзопланет исследователи выделили около 50 каменистых миров, на которых с наибольшей вероятностью может существовать жизнь.

Результаты исследования, опубликованные в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, перекликаются с сюжетом недавнего фильма «Проект “Аве Мария”», в котором герой Райана Гослинга отправляется в другую звездную систему в отчаянной попытке спасти Землю. По пути он встречает инопланетянина по имени Рокки и вымышленных микроорганизмов Астрофага и Таумоэбу.

Профессор Лиза Кальтенеггер, директор Института Карла Сагана при Корнеллском университете, руководила исследованием вместе с группой студентов. Используя данные миссии Европейского космического агентства «Гайя» и НАСА «Архив экзопланет», они определили планеты, расположенные в так называемой обитаемой зоне.

Эта область находится на оптимальном расстоянии от звезды. Она расположена не так близко, чтобы температура была экстремально высокой, и не так далеко, чтобы условия были слишком холодными. На планетах в этой зоне с большей вероятностью есть жидкая вода на поверхности — ключевой компонент для жизни.

В исследовании также упоминаются планеты, получающие от своих звезд такое же количество энергии, как Земля от Солнца.

Поиск, вдохновленный научной фантастикой

«Как прекрасно показывает проект “Радуйся, Мария”, жизнь может быть гораздо более разнообразной, чем мы себе представляем, поэтому выяснение того, на какой из 6000 известных экзопланет с наибольшей вероятностью могут обитать внеземные существа, такие как астрофаги и таумоэбы — или Рокки, — может оказаться критически важным, и не только для Райана Гослинга», — сказал профессор Кальтенеггер.

«Наша статья рассказывает, куда стоит отправиться в поисках жизни, если мы когда-нибудь построим космический корабль “Аве Мария”».

Команда исследователей выявила 45 каменистых планет в обитаемой зоне, на которых потенциально может существовать жизнь. Они также отобрали 24 дополнительных кандидата в более строгой трехмерной зоне обитаемости, которая предполагает более жесткие ограничения по допустимой температуре на планете.

В список вошли как хорошо известные планеты, такие как Проксима Центавра b, TRAPPIST-1f и Kepler 186f, так и менее известные, например TOI-715 b.

Среди наиболее перспективных целей — TRAPPIST-1 d, e, f и g, которые находятся примерно в 40 световых годах от Земли, и LHS 1140 b, до которой около 48 световых лет. Эти миры выделяются не потому, что на них есть жизнь, а потому, что они сочетают в себе те характеристики, которые больше всего интересуют астрономов: каменистую поверхность, потенциально умеренные температуры и возможность сохранения атмосферы. Без атмосферы даже планета в обитаемой зоне может быть бесплодной.

Исследование также выявило планеты, которые получают от своих звезд почти такой же уровень радиации, как Земля. К ним относятся транзитные планеты TRAPPIST-1 e, TOI-715 b, Kepler-1652 b, Kepler-442 b и Kepler-1544 b. Другие планеты, в том числе Проксима Центавра b, GJ 1061 d, GJ 1002 b и Wolf 1069 b, были обнаружены благодаря едва заметному колебанию, которое они вызывают в своих родительских звездах.

Такое сочетание важно. С нашей точки зрения, транзитные планеты проходят перед своими звездами, позволяя телескопам улавливать звездный свет, проходящий через любую атмосферу, которая может быть у планеты. Планеты, обнаруженные методом улавливания гравитационных волн, изучать таким образом сложнее, но они все равно помогают ученым определить, какие из близлежащих каменистых планет заслуживают более пристального внимания.

Проверка границ обитаемости

Исследователи также сосредоточились на планетах, расположенных вблизи внутренней и внешней границ обитаемой зоны, чтобы лучше понять, где начинается и заканчивается зона обитаемости. По словам Кальтенеггер, хотя эта концепция изучается с 1970-х годов, для подтверждения или уточнения существующих моделей необходимы новые наблюдения.

Планеты с сильно вытянутыми эллиптическими орбитами также могут дать нам ценную информацию. По мере приближения к своей звезде и удаления от нее эти миры испытывают колебания температуры, что позволяет понять, должна ли планета постоянно находиться в обитаемой зоне, чтобы на ней могла существовать жизнь.

К кандидатам на внутреннюю границу обитаемой зоны относятся K2-239 d, TOI-700e и K2-3d, а также Wolf 1061c и GJ 1061c, которые были обнаружены с помощью метода звездного колебания. TRAPPIST-1g, Kepler-441b и GJ 102 могут помочь исследователям изучить более холодную внешнюю границу обитаемой зоны.

«Хотя сложно сказать, какие условия повышают вероятность существования жизни, определение того, где искать, — это первый ключевой шаг. Поэтому цель нашего проекта заключалась в том, чтобы сказать: «Вот лучшие объекты для наблюдения», — говорит Гиллис Лоури, ныне аспирант Государственного университета Сан-Франциско.

Коллега-исследователь Лукас Лоуренс, ныне аспирант Падуанского университета в Италии, сказал: «Мы хотели создать что-то, что позволило бы другим учёным эффективно проводить исследования, и мы продолжали открывать для себя что-то новое в этих мирах, которые хотели изучить подробнее».

Изучение нашей Солнечной системы

Соавтор исследования Эбигейл Бол из Корнеллского университета объяснила, что наша Солнечная система может служить полезным ориентиром.

«Мы знаем, что Земля пригодна для жизни, в отличие от Венеры и Марса. Мы можем использовать нашу Солнечную систему в качестве ориентира для поиска экзопланет, получающих от звезды столько же энергии, сколько Венера и Марс».

«Наблюдение за этими планетами может помочь нам понять, когда они становятся непригодными для жизни, какой уровень энергии является критическим и какие планеты остаются пригодными для жизни — или, возможно, никогда не были таковыми».

«То же самое можно сказать и об эксцентричных планетах: насколько большим может быть эксцентриситет орбиты планеты, чтобы на ее поверхности сохранялась вода и условия для жизни?»

«Мы определили планеты на внутренней и внешней границах обитаемой зоны, а также планеты с наибольшим эксцентриситетом, чтобы проверить наши представления о том, какие условия необходимы для того, чтобы планета была и оставалась пригодной для жизни. Мы также определили объекты, которые лучше всего видны с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) и других телескопов».

Рекомендации для будущих наблюдений

Исследователи также определили наиболее перспективные цели для различных методов наблюдения, что повышает шансы обнаружить признаки жизни, если они там есть.

Их каталог поможет в проведении наблюдений с помощью существующих и будущих телескопов, в том числе космического телескопа «Джеймс Уэбб», космического телескопа «Нэнси Грейс» «Римский космический телескоп», запуск которого запланирован на 2027 год, Сверхбольшого телескопа, первый свет которого ожидается в 2029 году, обсерватории «Обитаемые миры», строительство которой запланировано на 2040-е годы, и проекта «Большой интерферометр для экзопланет».

По словам Лоури, изучение этих небольших экзопланет — единственный способ определить, есть ли у них атмосфера, и уточнить наши представления о зоне обитаемости.

Она добавила, что команда уже начала изучать 10 планет с уровнем радиации, аналогичным земному. Две из них, TRAPPIST-1 e и TOI-715 b, находятся достаточно близко, чтобы их можно было детально исследовать с помощью существующих или будущих телескопов.

Система TRAPPIST-1 уже стала объектом пристального внимания космического телескопа «Джеймс Уэбб» под руководством астронома из Корнеллского университета Николь Льюис. И TRAPPIST-1, и TOI-715 — маленькие красные звезды, поэтому их планеты размером с Землю легче обнаружить и изучить.

Ссылка: «Исследование границ обитаемости: каталог каменистых экзопланет в зоне обитаемости» Эбигейл Бол, Лукаса Лоуренса, Гиллис Лоури и Лизы Калтенеггер, 19 марта 2026 года, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. DOI: 10.1093/mnras/stag028