Санкт-Петербург

ОБЗОРЫ

Тайны далеких планет

 
 

Поиск планет вне Солнечной системы — так называемых экзопланет — одно из приоритетных направлений современной астрономии. К настоящему моменту открыто более 3,5 тыс. экзопланет, в том числе и тех, на которых теоретически может существовать жизнь.

Свежий пример потенциально пригодной для обитания экзопланеты — Proxima b, обнаруженная международной группой астрономов этим летом. Планета вращается вокруг красного карлика Проксима Центавра, ближайшей к нам (после Солнца) звезды: расстояние от Земли до Проксимы Центавра — чуть более четырех световых лет. Proxima b в 1,3 раза массивнее Земли и находится в зоне обитаемости. То есть вполне возможно, что планета достаточно теплая и на ней присутствует вода в жидком виде — ключевое условие существования органической жизни.

Все сведения, касающиеся биосферы экзопланет, астрономы, конечно, приводят с большой долей допущения. Единственные относительно точные параметры, которые можно выяснить при существующих технических возможностях, — радиус, масса планеты, расстояние до звезды и, соответственно, энергия, получаемая от нее планетой. Ту же Proxima b астрономы обнаружили при помощи метода анализа лучевых скоростей (или метода Доплера). При вращении планета — в силу гравитации — воздействует на свою звезду, ускоряя или замедляя ее относительно наблюдателя; это в свою очередь приводит к систематическому изменению спектра звезды, в соответствии с циклом обращения планеты. Такая технология — одна из самых эффективных именно на этапе обнаружения экзопланеты, для определения ее общих характеристик.

СРЕДСТВА ПОИСКА

Бывает, что планету удается обнаружить, когда она проходит на фоне своей звезды: такой метод поиска называется транзитным. Дополнительное преимущество транзита в том, что он позволяет определить наличие (или отсутствие) у планеты атмосферы. Так, к примеру, была обнаружена экзопланета Осирис в созвездии Пегас, атмосфера которой, судя по наблюдениям, приказала долго жить. Осирис — газовый гигант; он расположен слишком близко к своей звезде, желтому карлику HD 209458, и атмосфера планеты под воздействием интенсивного звездного излучения испаряется. С помощью спектрального анализа удалось также выяснить, что на Осирисе присутствует водяной пар.

Однако у транзитного метода есть существенный минус: видимое для земного наблюдателя прохождение экзопланеты на фоне звезды, то есть удобная для наблюдений плоскость ее вращения, — достаточно редкое явление. Кроме того, далеко не всякий наземный телескоп позволяет разглядеть внесолнечную планету — из-за естественного атмосферного “фильтра” Земли. Только недавно, в конце октября, удалось сделать первый прямой снимок экзопланеты-гиганта в созвездии Орион — при помощи телескопа VLT, расположенного в горах Чили. Куда эффективнее в этом смысле орбитальные телескопы — “Хаббл” и “Кеплер”.

Запущенный в 2009 году “Кеплер” обнаружил уже более 1000 экзопланет; еще около 5000 ожидают подтверждения статуса. “Кеплер” — первый орбитальный телескоп, предназначенный исключительно для поиска внесолнечных планет; он оснащен мультиматричным фотометром с общим разрешением 95 мегапикселей.

В начале ноября были проведены наземные испытания телескопа “Джеймс Уэбб”, который в 2018 году должен отправиться на орбиту, чтобы сменить ветерана — “Хаббла”. Совместный проект космических ведомств 17 стран, “Джеймс Уэбб” — орбитальная лаборатория нового поколения, оптика которой будет работать в видимом и, что особенно важно, в инфракрасном диапазоне. Камера и спектрометр ближнего инфракрасного диапазона позволят “Джеймсу Уэббу” определять не только упомянутые физические свойства планет, но и их подробный химический состав. А это значит, что о наличии той же воды на некоторых из них можно будет говорить уже вполне достоверно.

ЭКЗОЖИЗНЬ

Так или иначе, но главный интерес к планетам, вращающимся вокруг далеких звезд, безусловно, связан с их возможной пригодностью для органической жизни, а также ее возможным присутствием на этих самых планетах. И ключевой момент здесь — понятие “зоны обитаемости”, области планетной системы, пребывание в которой позволяет считать планету землеподобной — не очень большой, состоящей из каменных минералов, с атмосферой, океаном и геомагнитным полем, защищающим ее от воздействия звездного ветра. Наиболее благоприятные для возникновения подобных планет условия “предоставляют” желтые (как Солнце) и красные карлики. По приблизительным подсчетам, во Вселенной звезд и планетных систем с условиями, похожими на наши, может быть несколько десятков миллиардов. И это вселяет надежду на то, что рано или поздно мы обнаружим “планету-двойник” Земли. Но вот с обнаружением жизни на таких планетах все несколько сложнее.

Астрофизики, далекие от идей креационизма, до сих пор не определились с тем, при каких условиях вообще возможно возникновение жизни во Вселенной и какой именно формы. В теоретической физике существует концепция точной настройки Вселенной (ТНВ); в рамках ее ведутся дискуссии о необходимом наборе условий для возникновения и поддержания жизни. Обсуждаются, например, количество необходимых физических констант, допустимый разброс свойств элементарных частиц, размерность пространства и т. д. Помимо нескольких возможных сценариев возникновения Вселенной, согласно концепции ТНВ, вполне возможно и существование таких физических и пространственно-временных условий, при которых вероятно возникновение отличной от земной формы жизни, высокоразвитой в том числе. Еще более утрируя: нельзя исключать, что для жизни, которую, предположим, обнаружат на одной из ближайших экзопланет, углерод не будет играть определяющей роли. (Некоторые ученые, кстати, давно уже предлагают избавиться от так называемого углеродного шовинизма.) Вдобавок, если уж рассуждать о гипотетических высокоразвитых цивилизациях, вполне допустимо предполагать и то, что для достижения эволюционного уровня, сравнимого с нашим, этой самой цивилизации понадобилось бы (или понадобится) времени куда меньше, чем 4 млрд лет.

Еще одна проблема — как добраться до экзопланет. К примеру, самому быстрому из существующих космических аппаратов — АМС “Новые горизонты” (максимальная скорость 16,2 км/с) — лететь до Проксимы Центавра около 80 тыс. лет. Обидно, наверное: обнаружить пригодную для обитания внесолнечную планету и не иметь при этом возможности хотя бы рассмотреть ее в непосредственной близости. Впрочем, расстояние не повод для астрономического пессимизма: глядишь, к моменту обнаружения обетованной экзопланеты человечество сконструирует-таки двигатель деформации пространства (warp drive) или найдет подходящую для перемещения к ней “кротовую нору”.

Текст: Евгений Мельников

Популярные события

  • Выставки
  • Концерты
  • Спектакли
  • Фестивали
Выходные в городе

Свежий номер
Where St.Petersburg

сентябрь 2017



Лучшие заведения по версии Where

Новости

 
 
Благослови меня
 
 
Воплощение мечты
 
 
Новая “свита” морских даров
 
 
“Введение в историю искусства”
 
 
Отдохнуть по-королевски






© 2012-2015, LLC Travel-Press
База данных сайта и всех его поддоменов является интеллектуальной собственностью LLC Travel-Press и охраняется законом.
Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 16 лет.