Заполняя пустоту

Телескоп "Кеплер" нашел сотни внесолнечных планет

Планетная система Kepler-11 глазами художника. Изображение NASA/Tim Pyle

Еще каких-нибудь четверть века назад астрономы могли только предполагать, что во Вселенной есть другие планеты - оснований считать Солнечную систему уникальной у ученых не было, но не было и фактических доказательств наличия планет у других звезд. Первое свидетельство того, что в космосе есть больше одной звезды, обладающей планетами, было получено в 1988 году, а окончательно подтвердить гипотезу о существовании внесолнечных планет ученые смогли еще через 14 лет.

Столь медленный прогресс в области поиска и изучения экзопланет (так специалисты называют планеты за пределами Солнечной системы) объясняется просто - эти объекты практически не испускают излучения и обнаружить их на фоне чрезвычайно яркого блеска звезд очень сложно. Именно поэтому основные методы обнаружения внесолнечных планет - косвенные.

Например, специалисты анализируют периодические сдвиги спектра звезды то в коротковолновую, то в длинноволновую области – такие колебания указывают, что вокруг звезды обращается планета, гравитация которой "оттаскивает" за собой излучение. Или же ученые отслеживают колебания самого светила - достаточно массивная планета может вызывать заметные изменения в положении звезды. Еще один вариант - наблюдение за колебаниями яркости звезды, происходящими из-за того, что между ней и наблюдателем проходит планета. Последний метод получил название транзитного.

С течением времени телескопы становились все более "зоркими", и в 2008 году астрономам впервые удалось непосредственно сфотографировать несколько экзопланет. В начале января 2010 года группа исследователей опубликовала не менее впечатляющие данные - ученые смогли напрямую получить спектр экзопланеты, при помощи которого можно узнать состав планеты и ее атмосферы. Этот результат тем более ценен, что авторы работали с наземными телескопами (а именно с массивом телескопов VLT). Наблюдения при помощи таких телескопов заметно осложняются из-за наличия атмосферы, которая искажает получаемые изображения.

Но по-настоящему новая эпоха в деле поиска экзопланет началась седьмого марта 2009 года, когда в космос был запущен телескоп "Кеплер". Он следует за нашей планетой, постепенно удаляясь от нее, а орбита телескопа, работающего по транзитному методу, подобрана так, что ни Луна, ни Солнце не попадают в его поле зрения. То есть "Кеплер" непрерывно "смотрит" на один и тот же участок неба между созвездиями Лебедя и Лиры и фиксирует изменения яркости находящихся там звезд. В общей сложности телескоп наблюдает около 4,5 миллиона светил.

"Кеплер" оснащен чрезвычайно чувствительной оптикой, способной фиксировать даже самые незначительные изменения яркости звезд, вызываемые прохождением по их диску планет небольших размеров (расчеты показывают, что телескоп может находить даже спутники экзопланет). Размер внесолнечных планет имеет очень большое значение для астрономов - у жизни земного типа нет шансов зародиться на крупных и тяжелых экзопланетах с колоссальной гравитацией (впрочем, не все большие планеты тяжелы - но об этом чуть ниже). До вывода на орбиту "Кеплера" астрономы находили, в основном огромные планеты, размер которых в несколько раз превосходил размеры Юпитера, и некоторые специалисты полагали, что во Вселенной в основном распространены именно гиганты.

Телескоп приступил к "потоковому" поиску экзопланет в мае 2009 года. Начиная с этого момента в прессе периодически появлялись сообщения о новых обнаруженных "Кеплером" планетах (преимущественно газовых гигантах), но более или менее систематизированный отчет появился в июне 2010 года.

В документе были перечислены результаты работы телескопа, полученные в течение первых 43 дней на орбите. За это время "Кеплер" обнаружил 706 экзопланет, но к июню специалисты обработали информацию только о 306 из них. Публикация отчета сопровождалась скандалом - одновременно с появлением документа один из астрономов, занимающийся анализом собранных "Кеплером" данных, якобы сообщил об обнаружении 140 планет земного типа. Позже оказалось, что ученый сказал не совсем это (а точнее, совсем не это) - подробнее о произошедшем недоразумении можно прочитать здесь. Дату следующего отчета назначили на февраль 2011 года.

Много интересного

Следует иметь в виду, что при упоминании немалой части из найденных “Кеплером” экзопланет стоит добавлять слово “потенциальные”. Некоторые из зарегистрированных телескопом изменений яркости могут быть вызваны посторонними причинами, и окончательно приписать тот или иной сигнал именно экзопланете можно будет спустя некоторое время, когда сигнал будет замечен вновь.

Третьего февраля итоги анализа очередной порции переданной "Кеплером" информации были опубликованы в авторитетном научном журнале Nature. Вместе с новыми данными общее число найденных телескопом планет возросло до 1235. Эти планеты обращаются вокруг 997 звезд, удаленных от Солнечной системы на расстояние от 500 световых лет до 3 тысяч световых лет.

Размер 68 обнаруженных планет сравним с размером Земли, а 288 относятся к классу так называемых Суперземель (то есть они больше нашей планеты, но существенно меньше газовых гигантов вроде Юпитера или Сатурна). Еще 662 планеты по диаметру сравнимы с Нептуном, 165 - с Юпитером, а 19 из найденных небесных тел больше самой крупной планеты Солнечной системы.

Около полусотни новых планет интересуют астрономов особо - 54 объекта располагаются в так называемой зоне обитаемости своих звезд. На планетах, располагающихся внутри зоны обитаемости, может присутствовать жидкая вода - необходимое условие для возникновения жизни земного типа. У разных типов звезд зона обитаемости находится на различном расстоянии - например, для более горячих, чем Солнце, светил она будет располагаться дальше, чем зона обитаемости нашей звезды. Из всех найденных телескопом планет в зоне обитаемости только пять по размеру сравнимы с Землей. Масса остальных находится в промежутке от двух масс Земли до юпитерианской массы и более. Но ставить крест на этих "здоровяках" пока рано - луны крупных планет из зоны обитаемости вполне могут оказаться пригодными для живых существ.

Еще одна интересная находка "Кеплера" - это планетная система похожей на Солнце звезды Kepler-11, удаленной от Земли на 2 тысячи световых лет. Вокруг этого светила возрастом восемь миллиардов лет обращаются сразу шесть планет - это самая большая из известных планетных систем, не считая Солнечной системы. Еще более исключительной систему Kepler-11 делает то, что все шесть планет расположены в одной плоскости. Вероятность найти такую систему, по оценкам некоторых астрономов, составляет 1 к 10 тысячам.

Орбиты пяти планет умещаются внутри орбиты Меркурия - они совершают один оборот вокруг Kepler-11 за период от 10 до 47 дней. Расстояние от звезды до шестой планеты вдвое меньше, чем дистанция от Земли до Солнца. По размеру все планеты в системе Kepler-11 обгоняют Землю - самая большая из них сравнима с Нептуном. При этом масса этих небесных тел относительно невелика для их диаметра. По плотности внешние планеты звезды Kepler-11 можно сравнить с зефиром (имеется в виду мягкий тянущийся зефир, который в английском языке называется marshmallow) - они окружены очень плотной атмосферой из водорода и гелия, которая составляет до 20 процентов массы этих небесных тел. Атмосфера двух внутренних планет заметно тоньше.

Многопланетные системы были известны и до запуска “Кеплера”. Совсем недавно астрономы попытались увеличить с четырех до шести число планет, обращающихся вокруг звезды Gliese 581, однако коллеги очень быстро усомнились в правомерности их выкладок.

Помимо системы Kepler-11 телескоп обнаружил еще одну систему из пяти планет, восемь - из четырех и более сотни систем, состоящих из двух и трех планет. Изучение многопланетных систем позволит ученым прояснить многие вопросы относительно формирования Солнечной системы. Кроме того, факт обнаружения "Кеплером" множества систем, состоящих более чем из одной планеты, указывает, что подобные системы весьма распространены во Вселенной.

Новые результаты, полученные телескопом, также подтверждают, что не являются редкостью и небольшие планеты, некоторые из которых могут оказаться вполне комфортными для живых существ. Более того, не исключено, что после завершения миссии "Кеплера" (планируется, что телескоп проработает 3,5 года) этот вывод можно будет делать еще более уверенно. Пока телескоп достоверно обнаруживает только те планеты, которые обращаются недалеко от своих звезд - за относительно небольшой промежуток времени они успевают сделать несколько оборотов вокруг светила и "подтвердить" свое существование. Через пару-тройку лет "Кеплер" сможет несколько раз "засечь" небольшие планеты, находящиеся на орбитах, сравнимых с орбитой Земли. И уже эти небесные тела станут объектом интенсивного поиска признаков жизни.

Обсудить
Обреченный на разрушение
Как живется людям на исчезающем острове в городской черте Архангельска
Вычищают до блеска
Путин проинспектировал уборку Арктики
Идите к ВОПу
Что изменится с превращением участковых терапевтов во врачей общей практики
Петр Лидов-Петровский: «Послужите! Людьми станете»
Стоит ли сегодня уклоняться от призыва в российскую армию
«Движуха, которой раньше не было»
Что стоит за протестной активностью юных россиян
Путешествие в Аль-Бирмингем
Как пролетарская столица Британии превратилась в гнездо джихадистов
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Два года для развода
Сколько времени понадобится Британии, чтобы выйти из ЕС
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
Больно, но полезно
Китай готовится к реформе госкорпораций, чреватой социальным взрывом
Распакуй — не распакуй
В Нью-Йорке представили два Samsung Galaxy S8
Красный — новый черный
Зачем люди скупают допотопные компьютеры и свитеры Apple
Фарту масти
Как простые русские парни становятся легендами киберспорта
Man and woman eating from a pot and a pail on a street corner, 1940-1944Разборки в гетто
Страх, ужас и безысходность на снимках лодзинского фотографа
Замороженная стволовая клетка человека Внутренние бомбы
Как клеточный суицид помогает против рака и старости
Томми Эммануэль«Мысли о славе не дают свободно дышать»
Томми Эммануэль о бизнесе счастья, гитарах и пропаганде
Глубины глубинки
Редкие картины русского авангарда на выставке «До востребования. Часть II»
«Меня не напугать сильной, умной женщиной»
Режиссер «Большой маленькой лжи» Жан-Марк Валле о работе с Кидман и Уизерспун
«Клетка»Приятного аппетита
Как балерины Большого театра убили и съели всех мужчин труппы
Лучшие машины для подростков. Американских
Американцы назвали идеальные автомобили для молодых водителей
«Мерседес», который предсказал будущее
Забытые концепт-кары: Mercedes-Benz Auto 2000
Первый тест премиального «корейца» Genesis
Смог ли обновленный Genesis G80 догнать «немецкую тройку»? Спойлер: нет
Все конкуренты новому SsangYong Rexton
С кем будет бороться за покупателей новый корейский внедорожник
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше