CC BY
73
НОВОСТИ НАУКИ
Планета
планеты
Под чужим солнцем
Долгое время эффективный поиск внесолнечных планет был невозможен из-за несовершенства техники. Первые достоверные сообщения о существовании экзопланет стали появляться в 90-х гг. прошлого века. С тех пор количество вновь открытых планет постоянно увеличивается. К настоящему времени обнаружено более пятисот экзопланет. Тем самым человечество вплотную подошло к обнаружению во Вселенной планет, подобных Земле. Значимость этих результатов отметил журнал «Science», включив их в числе десяти наиболее важных научных открытий десятилетия
Наличие миров за пределами Солнечной системы издавна волнует человечество. Попытки найти планеты у других звезд, так называемые экзопланеты, предпринимались еще в XIX в., но первое подтвержденное наблюдение такого небесного тела было сделано лишь в 1988 г. канадскими астрономами. До недавних пор человечество знало о наличии всего лишь нескольких экзопланет, но за последнее десятилетие в их поиске произошел значительный прорыв.
Огромная разница между количеством звёзд и числом известных экзопланет объясняется двумя причинами. Первая заключается в том, что планеты не излучают собственный свет, их яркость зависит от отраженного света звезды, вокруг которой они вращаются. Поэтому экзопланеты можно наблюдать только используя мощ-
Ключевые слова: экзопланета, телескоп Кеплер. Key words: exoplanet, Kepler telescope
нейшие телескопы и новейшие технологии регистрации и визуализации изображения. Вторая причина состоит в том, что слабый свет планет, расположенных даже относительно недалеко от Земли, теряется на фоне интенсивного свечения близко расположенных звезд. Напрямую увидеть экзопланеты даже в самый мощный современный телескоп весьма затруднительно.
Поэтому астрономы привлекают для обнаружения экзопланет ряд косвенных методов, комбинируя которые, оказалось возможным не только обнаружить эти небесные тела, но и определить их характеристики: массу, температуру и даже состав атмосферы. Наиболее чувствительными косвенными методами обнаружения экзопланет являются фотометрический и метод допле-ровской спектроскопии.
В фотометрическом методе наличие планеты у звезды определяется по периодическим изменениям яркости последней, вызываемым прохождениями планеты перед звездой. Точные фотометрические наблюдения позволяют по зависимости колебаний блеска звезды от времени вычислить период обращения планеты и её радиус, а по изменениям в спектре регистрируемого света можно даже оценить состав атмосферы планеты.
Если звезда имеет планету, то воздействие ее притяжения приводит к тому, что звезда, двигаясь вокруг общего с планетой центра масс, совершает колебания то приближаясь, то удаляясь от наблюдателя. Это движение можно регистрировать по периодическому изменению характеристик ее излучения, вызванному эффектом Доплера.
Фотометрический метод позволяет по изменению яркости звезды определить размеры, массу и скорость движения планеты. Яркость изменяется в момент прохождения
между звездой . и наблюдателем
Звезда
Экзопланета
Л
Звезда вращается вокруг общего с экзопланетой центра масс, и спектр ее излучения смещается из-за эффекта Доплера. Точное измерение смещения линий спектра позволяет определить массу и скорость планеты, а также расстояние от нее до звезды. По: (ESO Press Photo 22е/07, 25 April 2007)
Серьезный прогресс в поиске экзопланет произошел в 2008 г., когда астрономы с помощью космического телескопа Хаббл и инфракрасных обсерваторий Кека (Keck) и Джемини (Gemini) на Гавайях, объявили о том, что они видят экзопланеты, вращающиеся вокруг далеких звезд. Специалисты обсерватории Кека обнаружили три экзопланеты, которые вращаются вокруг звезды HR8799, расположенной на расстоянии 150 световых лет от Земли, а группа исследователей, работающая на телескопе Хаббл, обнаружила одну массивную экзопланету, вращающуюся вокруг звезды Фомальгаут, на расстоянии 25 световых лет.
С выводом в 2009 г. на околосолнечную орбиту специализированного телескопа Кеплер число обнаруженных экзопланет стало резко расти. Чувствительность матрицы Кеплера такова, что может зафиксировать падение блеска средней звезды на 0,003 %, в то время как прохождение Земли по диску Солнца, к примеру, вызывает его потускнение на 0,008 %. Кеплер с большей достоверностью обнаруживает близкие к звездам планеты, чем далекие, так как удаленные планеты имеют большие периоды обращения. Прохождения их по диску звезды пришлось бы ждать месяцами, а то и годами.
Обсерватория Кеплер одновременно измеряет яркость более чем 100 000 звёзд в пределах небольшого участка неба, расположенного выше плоскости нашей Галактики. За неполные три года телескоп Кеплер обнаружил 1235 кандидатов в экзопланеты. Из них 68 размером с Землю; 288 «суперземель»; 662 размером с Нептун; 165 размером с Юпитер и 19 больше чем Юпитер. 54 планеты находятся в «обитаемой зоне», пять из них по размерам близки к Земле. Таким образом, спустя десятилетие обнаружено уже более тысячи
экзопланет, из которых независимо подтверждено существование 550.
Тем самым, за последние десять лет человечество вплотную подошло к обнаружению во Вселенной планет, подобных нашей и пригодных для зарождения и развития жизни. Целенаправленный поиск разумной жизни на этих планетах и попытки установления контактов с другими цивилизациями становятся уже не фантастикой, а вполне реальной возможностью ближайшего будущего.
Если жизнь вне Земли будет обнаружена, то это открытие по своей значимости для человечества будет сравнимо с открытием Коперника, который превратил Землю из центра мира в одну из планет, вращающихся вокруг Солнца.
Справедливости ради надо отметить, что расстояния даже до ближайших звезд в окрестности Солнца исчисляются 5—10 световыми годами, а диаметр нашей Галактики превышает 100 000 световых лет. Поэтому, если высокотехнологичная цивилизация будет обнаружена, то ограничение, связанное с конечностью скорости распространения света, создаст серьезные препятствия для обмена информацией между различными цивилизациями даже внутри нашей Галактики, так как время между посылкой сообщения и получением ответа заведомо будет превышать время жизни пославшего это сообщение человека, а, возможно, и время существования Homo sapiens.
Литература
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka i tehnika/ astronomiya/ekzoplaneta.html
http://kepler.nasa.gov/
