Вот уже четыре года космический телескоп "Кеплер" ищет у далеких
светил землеподобные планеты. Теперь он обнаружил планетную систему с
самой маленькой из всех известных экзопланет.
Если
где-то на далекой планете в глубинах Вселенной действительно существует
высокоразвитая цивилизация, обладающая оптическими телескопами, то ей
будет очень непросто обнаружить нашу маленькую и тусклую Землю рядом с
ослепительно ярким Солнцем. В точно такой же ситуации находятся и земные
астрономы, пытающиеся найти внесолнечные планеты, обращающиеся вокруг
далеких светил. Собственно, первую такую экзопланету удалось обнаружить
всего лишь четверть века назад. Но ведь в современной науке четверть
века - огромный срок. За этот период и методы астрономических
наблюдений, и космические технологии, и компьютерная аппаратура
усовершенствовались настолько, что сегодня открытие новых экзопланет
поставлено, можно сказать, на поток.
"Кеплер": четыре года на орбите
Колоссальный
вклад в обнаружение внесолнечных планет вносит американский космический
телескоп Kepler, запущенный именно с этой целью ровно четыре года
назад, 7 марта 2009 года. Говорит Том Баркли (Tom Barclay), астроном
Исследовательского центра Эймса в Моффет-Филде, штат Калифорния, на
который возложены управление миссией и анализ полученных от телескопа
научных данных: "Kepler - это фотометр с апертурой в метр. Аппарат
находится на гелиоцентрической орбите, следуя за Землей. Он имеет
фиксированное поле зрения площадью около 115 квадратных градусов, что
позволяет отслеживать и каждые полчаса измерять яркость примерно 160
тысяч звезд. Цель - в том, чтобы обнаружить колебания светимости звезды,
вызванные так называемым транзитом, то есть прохождением планеты на ее
фоне. Амплитуда колебаний позволяет оценить размеры планеты, частота
колебаний - период ее обращения вокруг светила".
 | Фото: wikipedia.org |
Транзитный
метод - единственный, позволяющий обнаруживать небольшие экзопланеты.
Прочие методы - метод Доплера, метод гравитационного микролинзирования и
так далее - такой возможности не дают. Конечно, все это - методы
косвенные, непрямого наблюдения, однако с их помощью ученым удалось с
высокой достоверностью открыть свыше 850 внесолнечных планет. Один
только "Кеплер" обнаружил уже более ста экзопланет, их существование
было с тех пор подтверждено независимыми группами астрономов, количество
же кандидатов в экзопланеты, не получивших пока подтверждения,
подбирается уже к трем тысячам.
Миниатюрная планета-рекордсменка
Конечно,
поначалу исследователи нащупывали преимущественно крупные экзопланеты -
газовые гиганты размером с Юпитер или даже больше, - однако со временем
доля экзопланет размером с Нептун или даже еще более мелких стала
расти, причем непропорционально быстро. Наконец, чуть менее полутора лет
назад была открыта первая внесолнечная планета размером с Землю, однако
"Кеплер" продолжил поиски, и не без успеха. Наглядное свидетельство
тому - открытие планетной системы Kepler-37 с ее рекордсменкой -
планетой Kepler-37b. Том Баркли поясняет: "Это самая маленькая
экзопланета из всех, известных нам на сегодняшний день. Ее диаметр
составляет менее трети диаметра Земли, то есть она даже меньше Меркурия -
самой маленькой планеты Солнечной системы - и лишь немногим больше Луны".
Планетная
система Kepler-37 с желтым карликом в центре включает, помимо
миниатюрной 37b еще, по крайней мере, две несколько более крупные
планеты - 37c и 37d. Система расположена в созвездии Лира, ее отделяет
от нас расстояние в 210 световых лет.
Везение - незаменимый помощник исследователя
Обнаружить
на таком удалении столь маленькую экзопланету удалось лишь благодаря
стечению нескольких благоприятных обстоятельств, говорит Том Баркли: "Прежде
всего, звезда в центре системы Kepler-37 имеет довольно высокую
светимость, то есть полученный нами сигнал был достаточно сильным. Это и
позволило нам обнаружить и измерить крошечное снижение яркости,
вызванное транзитом планеты. А еще нам повезло в том, что эта звезда
оказалось очень спокойной, на ней практически нет пятен, она светит
ровно. Это изрядно облегчило нам работу".
Измерения позволили выяснить и некоторые интересные детали, касающиеся миниатюрной экзопланеты: "Этой
планете требуется всего 13 суток на одно обращение вокруг светила. То
есть один год там длится всего 13 суток. Орбита этой планеты пролегает
очень близко к светилу, в три с лишним раза ближе, чем орбита Меркурия к
Солнцу, поэтому на поверхности Kepler-37b должно быть жарко - около 700
градусов Кельвина. В целом же она похожа на Меркурий - маленькая
раскаленная каменная планета без атмосферы".
Безграничное многообразие планетных систем
Открытие
системы Kepler-37, очевидно, заставит астрономов пересмотреть некоторые
устоявшиеся представления о возникновении планетных систем. До сих пор
считалось, что маленькая планета на близкой к центральному светилу
орбите может существовать лишь в том случае, если на удаленной орбите
имеется тяжелая планета-гигант, своей гравитацией уравновешивающая всю
систему.
У
планеты Kepler-37b такого противовеса нет: вторая по величине планета
системы - Kepler-37c - чуть меньше Венеры, третья, самая крупная -
Kepler-37d - примерно вдвое больше Земли, но все они обращаются по очень
близким к светилу орбитам - более близким, чем орбита Меркурия в нашей
системе. Период обращения у них составляет соответственно 21 и 40 суток.
Однако расчеты на компьютерной модели подтвердили то, что ранее
показали наблюдения: система стабильна. "Открытие продемонстрировало многообразие планетных систем во Вселенной, - говорит Том Баркли. - Нам
сегодня известны планеты самых разных размеров и консистенций,
обращающихся вокруг своих светил по самым разным орбитам. То есть наша
Солнечная система - всего лишь одна из многих форм планетных систем".
Открытие второй Земли - вопрос времени
Несколько
разочаровывает, конечно, что ни на одной из планет системы Kepler-37
жизнь невозможна - по крайней мере, в ее земной форме. Но на самом деле
открытие должно вселять в нас оптимизм, говорит ученый: "Оно
показывает, что мы уже сегодня в состоянии обнаруживать во Вселенной на
очень больших расстояниях очень маленькие небесные тела. Значит,
открытие землеподобной планеты, расположенной в зоне обитаемости, то
есть обращающейся вокруг светила на "правильном", подходящем для
зарождения жизни расстоянии, - это лишь вопрос времени".
Возможно
даже, такая планета найдется среди тех уже обнаруженных телескопом
"Кеплер" почти трех тысяч кандидатов в экзопланеты, которые сегодня ждут
своего подтверждения независимыми экспертами.
|
