Проксима Центавра и её планеты¶
Проксима Центавра (от лат. proxima — «ближайшая») — красный карлик спектрального класса M5.5Ve, расположенный в созвездии Центавра на расстоянии около 4,24 светового года (1,3 парсека) от Солнца. Звезда является ближайшей к Солнечной системе и входит в тройную систему Альфа Центавра, однако её гравитационная связь с двумя другими компонентами — Альфой Центавра A и B — остаётся предметом дискуссий.
¶Физические характеристики
Проксима Центавра — тусклая и относительно небольшая звезда. Её масса составляет примерно 0,12 массы Солнца, радиус — около 0,15 солнечного, а светимость — лишь 0,0015 светимости Солнца. Эффективная температура поверхности оценивается в 3042 К, что значительно холоднее солнечной (5778 К). Из-за низкой температуры основное излучение звезды приходится на инфракрасный диапазон, в видимом свете её звёздная величина составляет 11,13m, поэтому невооружённым глазом звезда не видна, хотя находится сравнительно недалеко.
Проксима классифицируется как вспыхивающая звезда типа UV Кита. Она демонстрирует нерегулярные вспышки, во время которых её яркость в рентгеновском диапазоне может возрастать в сотни раз. Вспышечная активность связана с мощным магнитным полем звезды и быстрым вращением (период вращения — около 83 суток). Звёздный ветер от Проксимы, по оценкам, в несколько раз плотнее солнечного, что существенно влияет на потенциальную обитаемость её планет.
¶История открытия и исследования
Проксима Центавра была открыта в 1915 году шотландским астрономом Робертом Иннесом, который работал в Южной Африке. Он обнаружил, что звезда имеет большое собственное движение и находится ближе к Солнцу, чем уже известная Альфа Центавра. В 1917 году Иннес измерил параллакс звезды и подтвердил её статус ближайшей к Солнцу.
В 1951 году американский астроном Харлоу Шепли высказал предположение, что Проксима и Альфа Центавра могут быть гравитационно связаны. Современные измерения лучевых скоростей подтверждают, что Проксима обращается вокруг общего центра масс системы Альфа Центавра с периодом около 550 тысяч лет, хотя некоторые исследователи оспаривают эту связь, указывая на возможное случайное сближение звёзд.
¶Планетная система
¶Проксима b
В августе 2016 года международная группа астрономов под руководством Гильема Англада-Эскуде объявила об открытии экзопланеты Проксима b. Планета была обнаружена методом лучевых скоростей по периодическим колебаниям спектра звезды. Проксима b — планета земного типа с минимальной массой около 1,17 массы Земли. Она совершает полный оборот вокруг звезды за 11,2 суток и находится на расстоянии примерно 0,05 а. е. от неё. Поскольку Проксима — тусклый красный карлик, это расстояние попадает в зону обитаемости, где возможна жидкая вода на поверхности при наличии плотной атмосферы.
Однако пригодность Проксимы b для жизни остаётся под вопросом. Из-за близости к звезде планета, вероятно, находится в приливном захвате: одна её сторона всегда обращена к звезде, другая — в вечной темноте. Кроме того, вспышечная активность Проксимы может разрушать атмосферу планеты. По расчётам, поток рентгеновского излучения у Проксимы b в сотни раз превышает земной, что делает существование развитой биосферы маловероятным, хотя полностью исключать его нельзя.
¶Проксима d
В 2020 году астрономы подтвердили существование второй планеты — Проксимы d. Это суперземля с минимальной массой около 0,26 массы Земли, что делает её одной из самых лёгких известных экзопланет. Проксима d обращается вокруг звезды за 5,1 суток на расстоянии около 0,03 а. е. Открытие было сделано с использованием спектрографа ESPRESSO на Очень большом телескопе в Чили.
¶Проксима c
В 2019 году была предложена гипотеза о существовании третьей планеты — Проксимы c. Это, предположительно, газовый гигант или суперземля с массой около 7 масс Земли, обращающаяся на расстоянии около 1,5 а. е. с периодом около 1900 суток. Однако существование Проксимы c пока не подтверждено однозначно: часть исследователей связывает наблюдаемые колебания лучевых скоростей с активностью самой звезды, а не с наличием планеты.
¶Проекты межзвёздных полётов
Близость Проксимы Центавра делает её главной целью для будущих межзвёздных миссий. Наиболее известным проектом является Breakthrough Starshot, анонсированный в 2016 году российским предпринимателем Юрием Мильнером и физиком Стивеном Хокингом. Проект предполагает запуск тысяч нанопарусников массой около 1 грамма, разгоняемых лазерным лучом до 20 % скорости света. При такой скорости аппараты достигли бы системы Альфа Центавра за 20 лет и смогли бы передать на Землю снимки Проксимы b и других планет.
В России в 2010-х годах рассматривался проект «Звездный парус» с ядерной энергодвигательной установкой, однако он не вышел из стадии концепции. В целом, с учётом современных технологий, пилотируемый полёт к Проксиме невозможен: даже при скорости 0,1 скорости света путешествие заняло бы более 40 лет в одну сторону.
¶Наблюдения и культурное значение
Проксима Центавра — популярный объект научной фантастики. В романе «Три тела» китайского писателя Лю Цысиня система Альфа Центавра описывается как родина инопланетной цивилизации трисоляриан. В сериале «Затерянные в космосе» и фильме «Аватар» Проксима упоминается как цель межзвёздных перелётов. Название звезды также используется в названиях музыкальных групп, компьютерных игр и космических аппаратов.
Для астрономов-любителей Проксима практически недоступна для наблюдений из-за низкой яркости, однако в сильные телескопы с апертурой от 200 мм при идеальных условиях её можно увидеть как слабую красноватую звезду рядом с яркой парой Альфы Центавра.
¶Перспективы дальнейших исследований
Запуск космического телескопа «Джеймс Уэбб» (совместный проект NASA, ESA и CSA) открыл новые возможности для изучения Проксимы b. В 2023–2024 годах телескоп провёл серию наблюдений планеты в инфракрасном диапазоне, пытаясь зарегистрировать её тепловое излучение и определить состав атмосферы. Результаты этих наблюдений пока не опубликованы в полном объёме.
В 2030-х годах планируется запуск Европейского чрезвычайно большого телескопа (E-ELT) с зеркалом диаметром 39 метров, который сможет напрямую получать изображения планет у Проксимы Центавра. Возможность прямого наблюдения позволит уточнить массы, орбиты и состав атмосфер планет, а также оценить их потенциальную обитаемость.