А вообще на сегодняшний день официально объявлено об открытии 271 экзопланеты у 221 звезды!
В поисках второй Земли
Но и без того доказательное выявление экзопланет вызвало вздох облегчения у теоретиков: наконец-то найдены системы, хоть чем-то похожие на Солнечную. Теперь можно утверждать что в окрестностях вышеуказанных звезд есть и более мелкие планеты, которые астрономам еще предстоит обнаружить. Сформулирована и главная (самая соблазнительная) задача — отыскать «сестру» Земли.
Уже сейчас утверждается, что кандидатов на подобную роль может оказаться чрезвычайно много. Об этом свидетельствует компьютерное моделирование.
Создав 44 компьютерные модели строения системы планет вокруг звезды, похожей на Солнце, ученые обнаружили, что в каждом случае формировалось от одной до четырех планет, подобных Земле. В 11 случаях эти планеты оказывались на том же расстоянии от своей звезды, что и Земля от Солнца.
Исследования в виртуальном пространстве компьютерного эксперимента показали, что количество воды на землеподобных экзопланетах в значительной мере зависит от орбитальных характеристик газовых планет-гигантов типа Юпитера. Более сложная орбита гигантской планеты обусловливает малое количество воды на землеподобной планете. И наоборот, чем ближе орбита гиганта к простой окружности, тем больше воды окажется на планете класса Земли.
Теперь ученые пытаются установить, можно ли определить параметры землеподобной экзопланеты в конкретной системе, зная характеристики ее гигантской соседки. Подавляющее большинство из обнаруженных гигантов находится очень близко к своим звездам, что совсем не похоже на строение нашей системы. Но прорыв в методах наблюдения произошел совсем недавно, и можно быть уверенным: прогресс в этой области будет продолжаться.
«Мы определенно можем сказать, что в космосе — чертова уйма планет, — утверждает астроном Стив Вогт, работающий в Калифорнийском университете. — Только в нашей Галактике их может быть порядка 10 миллиардов. По наличествующим сейчас данным, на орбитах как минимум 12 % ближайших к нам звезд обращаются планеты размером с Юпитер, и возле 3 % этих звезд могут располагаться планеты, сопоставимые по размерам с Землей».
На ближайшие пять лет команда Вогта поставила себе цель отыскать системы, содержащие планеты-гиганты, которые вращаются по кольцевым орбитам. И одна из таких «нормальных» планетных систем была открыта совсем недавно международной командой британских, американских и австралийских астрономов, работающей с 3,9-метровым телескопом в Новом Южном Уэльсе в Австралии.
По своей массе она в два раза превосходит Юпитер и вращается по практически кольцевой орбите. Расстояние от газовой планеты до родительской звезды составляет 3,3 астрономической единицы (Юпитер отстоит от Солнца на 5,2 астрономической единицы). Звезда, вокруг которой вращается эта планета, имеет обозначение HD70642, находится в созвездии Кормы и по своим характеристикам напоминает Солнце.
Доктор Хью Джоунс, сотрудник Ливерпульского университета имени Джона Мурса, который руководит научными исследованиями, заявил: «Эта звездная система — самая похожая на Солнечную из тех, что были найдены до сих пор. И это обнадеживает ученых, занимающихся поисками планеты, сходной с Землей».
Проект «Дарвин»
Самый простой способ увидеть экзопланеты своими глазами — это создать космический телескоп, более совершенный, чем «Хаббл», и отправить его на орбиту, где ничто не помешает тончайшим наблюдениям.
Задуман и в настоящее время реализуется целый ряд проектов по поиску экзопланет. Вот только некоторые из них.
В рамках американского проекта «Кеплер» («Kepler») запланировано выведение на орбиту космического телескопа Шмидта, способного одновременно отслеживать до 100 000 звезд. Задача проекта состоит в обнаружении экзопланет и в определении параметров их орбит путем регистрации периодических ослаблений света звезд при прохождении планет по их дискам. Такие частные затмения должны ослаблять свет звезды на 0,005-0,04 % (для юпитероподобных планет — до 1 %), а их длительность составит от 2 до 16 часов. Предполагается, что за период эксплуатации телескоп «Кеплер» откроет не менее 50 планет, эквивалентных Земле, и не менее 600 планет в два раза больше Земли. Намечалось, что аппарат полетит в космос в октябре 2006 года, но из-за пересмотра планов НАСА запуск отложен до 2009 года.
Есть еще и проекты «SIM», «Eddington», «TPF» и «Optical Very Large Array». Однако наибольший интерес представляет европейский проект «Дарвин» («Darwin»).
Известно, что в оптическом диапазоне звезда затмевает своим светом отраженный свет окружающих планет, превосходит их по яркости в миллиард раз. Чтобы увеличить вероятность обнаружения этих планет, система «Дарвин» будет наблюдать звезды в инфракрасном диапазоне, где соотношение яркостей составит один к миллиону.
Чтобы регистрировать слабые излучения от землеподобных планет, «Дарвин» должен иметь телескоп с диаметром около 30 метров. Разумеется, это нереально ни с технологической, ни с финансовой точки зрения, поэтому была разработана уникальная система — шесть одновременно работающих телескопов, данные с которых объединяются и передаются на Землю.
Шесть аппаратов оснащаются телескопами системы Кассегрена с диаметром главного зеркала 1,5 метра. Каждый телескоп будет оборудован большим солнцезащитным экраном, чтобы оградить аппаратуру от Солнца. Этот экран раскроется, как только «Дарвин» достигнет пункта назначения — точки либрации L2 системы Солнце — Земля.
При работе системы будет использован принцип «обнуляющей интерферометрии». Суть ее состоит в том, что сигнал с нескольких телескопов будет комбинироваться таким образом, чтобы яркая звезда была удалена с изображения, на котором останется лишь тусклая планета.
Флотилию (восемь аппаратов стартовой массой 4240 килограммов) планируется запустить в 2015 году на ракете-носителе «Ариан-5» с космодрома Куру (Французская Гвиана).
Кстати, «Дарвин» позволит не только выявить землеподобные экзопланеты, но и обнаружить на них признаки биосферы. Ведь все живые организмы производят газы, которые затем смешиваются с атмосферой. Так, растения выделяют кислород, а животные — углекислый газ и метан. Эти газы и водяной пар могут быть обнаружены в спектре, поглощая определенные длины волн инфракрасного света. Приходящий от таких планет свет будет разложен спектрометром, после чего ученые проанализируют данные и смогут сделать соответствующие выводы…
3.3. Прогулки с инопланетными чудовищами
Межпланетные странники
Человечество пока еще не встретило инопланетную цивилизацию и не обнаружило в космосе признаков ее существования. Тем не менее для ученых это не является главным. Для них было бы достаточно однозначных доказательств того, что во Вселенной существует жизнь. Для получения этих доказательств ведется поиск органических соединений непосредственно в космосе и на «залетных гостях» — метеоритах.
Межпланетные странники, называемые метеорными телами или метеороидами, имеют размеры от нескольких сотен метров в поперечнике до долей миллиметра. Когда маленькое метеорное тело входит в земную атмосферу, его большая скорость относительно Земли, обусловленная различием орбит, приводит к сильному нагреванию вследствие торможения в верхней атмосфере. В результате этого нагревания маленькие метеорные тела испаряются — при этом их называют «падающими звездами» или метеорами. Если метеорное тело имеет относительно большую начальную массу, то оно может уцелеть при торможении в атмосфере и его остаток достигнет земной поверхности в виде метеорита.
Поверхности Меркурия, Венеры, Марса и Луны испещрены многими тысячами метеоритных кратеров, большинство которых образовалось в первые сотни миллионов лет после формирования Солнечной системы.
В ту эпоху «дождь» из миллионов метеоритов обрушивался на все планеты земной группы, так как последние обломки вещества бомбардировали поверхности новорожденных планет. На нашей планете немного крупных метеоритных кратеров. Объясняется это тем, что, хотя Земля вначале не избежала интенсивной бомбардировки, геологические следы первых нескольких сотен миллионов лет затем исчезли в результате эрозии и движения литосферных плит.
Изучив все метеориты, найденные на Земле, ученые разработали общую классификацию этих объектов, основанную на их химическом и минералогическом составе. Большинство найденных метеоритов каменные, обычно это глыбы скальных пород; меньшая часть — железно-каменные с включениями, богатыми металлами; наконец, отдельные метеориты состоят преимущественно из железа, никеля и других металлов.
