Наверное, многие из вас спрашивали себя: «Одиноки ли мы во Вселенной?» Ответа на этот вопрос человечество не получило до сих пор.
Исследования планет Солнечной системы привели к неутешительным результатам: белково-нуклеиновая жизнь на Марсе так и не была найдена, и если она там все-таки есть, то уж точно не развитая. На Венере и Меркурии слишком жарко, на планетах-гигантах вроде Юпитера жизнь почти исключена из-за особенностей состава, а на спутниках этих планет крайне холодно. Так что в Солнечной системе мы, скорее всего, одни.
Однако астрономы уже давно установили, что Солнце, наша с Вами звезда, не является уникальной, таких во Вселенной сколько пожелаешь. Так может быть, вокруг этих близнецов Солнца вращаются планеты, на которых могут возникнуть такие же условия, что и на Земле, развиваться жизнь, разум и т.д.?
Смелое предположение, но не лишенное логики! Конечно, полностью его подтвердить или опровергнуть пока не представляется возможным, но определить, есть ли планеты вокруг иных звезд, в последнее время стало возможно. Такие планеты, которые вращаются по орбитам вокруг других звезд, и называются экзопланетами .
Открытие экзопланет Долгое время существование таких планет не удавалось подтвердить экспериментальными методами. На этом пути ученых ждало много разочарований. Так, астроном Ван де Камп посвятил 40 лет своей жизни изучению движения звезды Барнарда, предположив наличие у нее планеты, однако его данные оказались ложными.
Но вот в 1991 году американский астроном Александр Вольжан открыл у пульсара PSR 1257+12 целых три планеты. Конечно, пульсар – это весьма «экстремальная» звезда, на планетах вокруг которой царят условия, невозможные для развития привычной нам жизни, но лиха беда начало. Вскоре с использованием методов спектрального анализа, а также данных космических обсерваторий учеными были открыты планеты у звезд, больше похожих на Солнце. Космические обсерватории позволяли проводить более точные измерения, так как на их работу не влияли изменяющиеся земные условия. И в результате работы этих «космических помощников» и труда астрономов по всему миру открывались все новые и новые экзопланеты. На настоящий момент открыто около 390 таких планет, и буквально каждую неделю продолжают открываться все новые и новые экземпляры. Однако пока не было открыто планет, идентичных Земле.
Как найти экзопланеты?
Даже в самые мощные телескопы разглядеть экзопланеты напрямую невозможно. Дело в том, что свет от звезды, вокруг которой вращается планета, затмевает тусклое свечение далекого мира. Представьте себе мощный прожектор, который бьет вам в лицо – навряд ли вы разглядите маленькую свечу, которая находится рядом с ним. Вот такие же трудности встретили исследователи, которые хотели найти планеты иных звезд.
Но разум не знает преград, и был разработан ряд косвенных методов. Экзопланеты можно вычислить с помощью метода лучевых скоростей . Суть метода заключается в измерении скорости движения звезды по ее излучению. Если вокруг звезды обращается планета, то лучевая скорость звезды претерпевает изменения, что фиксируется нашими обсерваториями. Далее рассчитываются параметры планеты, такие как ее масса, размер, расстояние от своей звезды и т.д. Этим методом открыто большинство планет.
Другой метод открытия экзопланет – это наблюдение транзитов . Транзит – прохождение планеты перед звездой. То есть, проще говоря, звезда, которую мы наблюдаем, загораживается планетой. Разумеется, планета намного меньше звезды и полностью затмить ее не может, но яркость звезды все же уменьшается. Вот по этому изменению яркости и можно вычислить наличие планеты и ее параметры. С помощью метода транзитов на 2008 год было открыто около 50 планет.
Следующий метод, с помощью которого можно найти экзопланету, заключается в наблюдении микролинзирования . Любой объект, видимый или невидимый, например, искомая нами экзопланета, посредством своей гравитации искажает ход световых лучей. Зафиксировать это изменение крайне сложно, однако несколько планет было открыто именно таким образом.
Какие бывают экзопланеты?
Открытые на сегодня экзопланеты весьма разнообразны по своей массе, температуре и составу. Самые большие планеты по аналогии с нашим Юпитером, называют «Юпитерами» . Их масса от 0,19 до 13 масс Юпитера. Если планета превысит этот предел, то в ней начнутся термоядерные реакции, и тогда мы будем иметь дело со звездой – коричневым карликом. «Юпитеры» состоят в основном из водорода и гелия. Из планет Солнечной системы к этой группе можно отнести Юпитер и Сатурн.
Несколько меньшие планеты называются «Нептунами» . Их масса от 7 до 60 масс Земли. Такие планеты состоят из водяных, аммиачных, сероводородных льдов и скальных пород. Из планет, вращающихся вокруг Солнца, это Уран и Нептун.
Самые маленькие планеты носят название «Земли» . Их масса меньше 7 земных масс. Такие планеты состоят из силикатов, металлов и других твердых пород. Кстати, наша Земля, Марс, Венера и Меркурий относятся к типу «Земли».
Также планеты могут быть различной температуры: горячие, теплые, прохладные, холодные, ледяные и т.д. Вот наша Земля по такой классификации прохладная (а мы еще жалуемся на глобальное потепление). Среди особо интересных типов экзопланет нужно выделить так называемые «Горячие Юпитеры» , или «Горячие Гиганты». Представьте себе огромную планету, покрытую многокилометровым слоем водородно-гелиевых облаков, раскаленную вплоть до нескольких тысяч градусов по Цельсию. Такая планета столь горяча, потому что вращается крайне близко от своей звезды.
Некоторые из «Горячих Юпитеров» настолько нагреваются, что их плотность становится в 2-3 раза ниже плотности обычных «Юпитеров» – это «Рыхлые планеты» . Если же планета в процессе расширения теряет свою газовую оболочку, то ее называют «Хтонической планетой» . Примером такого «чуда» может послужить планета Осирис звезды HD 209458. Скорее всего, жизни на таких планетах нет, слишком ужасные там условия.
А вот экзопланеты из группы «Земель» могут быть кандидатами на наличие жизни. Среди планет этого типа были обнаружены так называемые «Сверхземли» , масса которых больше Земной, но меньше газовых гигантов. По строению такие планеты сходны с нашей, что дает некоторую надежду на то, что там есть жизнь, а возможно и разум. К сожалению, многие из открытых «Сверхземель» относятся к «Пульсарным Планетам». Из-за обильного электромагнитного излучения все живое было бы выжжено за доли секунд. Но мы не теряем надежды и полагаем, что скоро все-таки будут найдены близнецы нашей планеты, в атмосфере которых найдут следы деятельности биологических существ.
Где можно узнать больше об экзопланетах?
Экзопланетам и их поиску посвящено множество ресурсов, например сайт http://www.allplanets.ru/, где имеется перечень уже открытых экзопланет и регулярно вывешиваются обновления. Для людей, владеющих английским языком, советую сайт http://planetquest.jpl.nasa.gov, где, помимо данных и статей, имеется наглядный материал – 3D-атласы, мультимедийные галереи и даже игры.
Удачного поиска!
