Текст уведомления здесь

10 утверждений про миры вне Солнечной системы

Экзопланеты: основные факты

Редакция "Чердака" собрала ряд ключевых положений об экзопланетах. Речь идет как о методах их обнаружения, так и о потенциальной обитаемости иных звездных систем.
Добавить в закладки
Комментарии

1) Экзопланета — это планета в другой звездной системе. То есть планета, которая вращается вокруг какой-то другой звезды, а не вокруг Солнца. Кроме того, экзопланета может вращаться вокруг двойной звезды, тогда у планеты будет сразу два солнца.

Здесь и далее "Солнце" — это наша звезда, а "солнце" — просто звезда, видимая с какой-либо конкретной планеты.

Пейзаж экзопланеты в системе тройной звезды. Рисунок: ESO/L. Calçada

2) Обнаруживать экзопланеты научились сравнительно недавно, в 1990-х годах. Поначалу ученые могли найти только очень крупные экзопланеты и только на очень маленьком расстоянии от звезд. Такие объекты получили название "горячие Юпитеры". По мере того как совершенствовались технологии, астрономы находили все более маленькие планеты на все большем расстоянии от звезд.

3) Для поиска экзопланет можно использовать несколько разных методов, причем прямое наблюдение — далеко не главный. Больше всего планет найдено в процессе наблюдения за звездами и их светом, который немного меняется из-за наличия планет по соседству.

Экзопланета может заслонять для земного наблюдателя звезду, и тогда видимый блеск светила будет периодически снижаться. Другой метод основан на том, что утверждение "планета вращается вокруг звезды" вообще-то неверно: звезда и планета вращаются вокруг общего центра масс, который не совпадает с центром звезды. Звезда без планет движется равномерно, а звезда с планетами немного "вихляет" из стороны в сторону, и такое "вихляние" можно засечь при помощи современных телескопов.

Еще планеты немного отклоняет проходящий мимо них свет (этот эффект связан с искривлением пространства и называется гравитационным микролинзированием), что тоже можно использовать для их поиска.

Если повезет, колебания яркости звезды можно зафиксировать хорошей астрономической камерой в сочетании даже не с телескопом, а просто с качественным фотообъективом-длиннофокусником (из тех, что используют репортеры для съемок диких животных с большого расстояния).

Установка, при помощи которой ученым из проекта SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) удалось найти свыше сотни планет. Фотографы узнают в белых “телескопах” объективы-длиннофокусники Canon L-серии, вот только подсоединены они не к обычной, а специальной астрономической камере. Фото: проект WASP

4) Все подозрительные колебания яркости звезд вначале получают статус "потенциальной экзопланеты", и астрономы перепроверяют свои наблюдения еще раз. Если становится ясно, что речь идет не об ошибке наблюдения и не о случайных помехах, то список экзопланет пополняется очередным объектом или даже несколькими объектами сразу.

Число открытых разными методами экзопланет. Зеленый столбик — транзитный метод, наблюдение за блеском звезды. Рисунок Aldaron / Wikimedia

5) На сегодня известны звезды с шестью экзопланетами.

6) Пока что у экзопланет нет собственных имен (хотя скоро ситуация должна измениться), а есть только каталожные номера. Принцип их формирования такой: берется номер звезды и к нему добавляется буква b для первой открытой планеты. Если у той же звезды потом находят вторую экзопланету, она обозначается как c, далее - по латинскому алфавиту.

Пример: Глизе 581 c — экзопланета, которая вращается вокруг звезды Глизе 581 и которая была обнаружена второй по счету. Каталог ближайших звезд Глизе назван так в честь составившего его немецкого астронома Вильгельма Глизе (1915-1993).

Глизе 581c, рисунок. Автор: Tyrogthekreeper / Wikimedia

7) Жизнь — по крайней мере, в известном нам виде — может существовать только на тех планетах, где возможно появление воды в жидком виде. Это, в свою очередь, задает границы зоны обитаемости: не слишком близко и не слишком далеко от звезды.

Зона обитаемости имеет разные размеры у разных звезд, поскольку ее границы зависят от того, сколько света и тепла излучает конкретная звезда.

8) Некоторые звезды в принципе не могут иметь обитаемой зоны — например, белые карлики или нейтронные звезды. И те и другие являются конечным продуктом эволюции обычных светил, они уже прошли через стадию красного гиганта. Красными гигантами называют звезды, которые очень сильно увеличились в размерах и при этом поглотили свои планеты. После стадии красного гиганта звезда сбрасывает часть своего вещества в космос, и на ее месте остается компактный объект в виде белого карлика или нейтронной звезды.

Типы звезды главной последовательности, относительный размер и цвет. Иллюстрация LucasVB / Wikimedia

Еще есть двойные звездные системы, пары из гиганта и карлика, в которых карлик перетягивает на себя часть вещества гиганта и регулярно выдает яркие вспышки. Вблизи таких объектов жизнь тоже невозможна. А редкие звезды Вольфа-Райе светят настолько ярко и дают настолько мощные потоки вещества, что рядом с ними навряд ли сформируются даже безжизненные планеты.

Иллюстрация выполнена редакцией

Наконец, жизнь невозможна там, где по соседству происходят какие-нибудь экстремальные события. Это вспышки сверхновых и гамма-всплески. Активное ядро галактики, то есть постоянно втягивающая в себя материю сверхмассивная черная дыра, в миллионы раз тяжелее Солнца, тоже объект, рядом с которым никто жить не сможет, даже бактерии.

Сверхмассивная черная дыра в представлении художника. Рисунок: NASA/JPL-Caltech

9) Пока что мы не знаем ни одной обитаемой экзопланеты, но знаем несколько десятков планет, на которых может быть жизнь. Чтобы наверняка отличить "потенциально обитаемый" мир от "действительно обитаемого", надо уметь проводить спектральный анализ атмосферы экзопланеты. Такие исследования уже доступны, но только для очень крупных небесных тел, таких как супер-Юпитер HD209458b; астрономы, которые исследуют экзопланеты, надеются получить необходимую технику в ближайшие 10 - 20 лет.

10) Обитаемость планеты еще не означает наличия разумной жизни. Земля обитаема уже около трех с половиной миллиардов лет, однако разумная жизнь возникла на ней порядка ста тысячелетий (0,0001 миллиарда) назад, и всего лишь около одного века мы пользуемся радио. Если прямо сейчас на Землю смотрят астрономы из звездной системы в 80 световых годах от Солнца, то они вряд ли сумеют обнаружить признаки цивилизации, да и нынешние радиопередачи поймать с такого расстояния проблематично.

Определить наличие на Земле промышленной цивилизации можно было бы по парниковому эффекту, но для этого нужно постоянно вести наблюдения и располагать очень чувствительными спектрометрами. Увидеть даже крупнейшие города и сооружения из другой звездной системы в принципе невозможно, поэтому и инопланетяне, если они существуют, чтобы быть замеченными, должны делать что-то из ряда вон выходящее: например, мы могли бы засечь разгоняющийся или тормозящий межзвездный корабль размером с целый город.

Вопрос о том, как может выглядеть разумная цивилизация, опередившая нашу в развитии даже на миллион лет (а временной масштаб Вселенной допускает разницу и в миллиарды лет), остается открытым. И если раньше он интересовал преимущественно писателей-фантастов, то сейчас развитие астрономии позволяет говорить всерьез о поиске как обитаемых планет, так и следов суперцивилизаций. В Млечном Пути должны быть десятки миллиардов экзопланет, но мы до сих пор не знаем, сколько же из них обитаемы.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы