Страница 12 из 45
Первые планеты за пределами Солнечной системы обнаружены близ звезды 51 в созвездии Пегаса, звезды 70 в созвездии Девы и звезды 47 в созвездии Большой Медведицы
Эти рассуждения подкрепляют надежду, что открытые доныне внесолнечные планеты около других звезд – лишь самые крупные члены планетных семей, подобных нашей Солнечной системе, то есть содержащих и «малые» планеты. Тем не менее это всего лишь рассуждения, и вплоть до последнего года астрономы не имели никаких прямых доказательств существования планетных семейств. Однако в 1999 году Марси и Батлер обнаружили первую такую семью около солнцеподобной звезды Эпсилон Андромеды, на расстоянии «всего» сорока четырех световых лет от нас.
История этого открытия интересна сама по себе. Первую из трех планет Эпсилон Андромеды астрономы открыли еще в 1996 году. Она оказалась одной из самых маленьких среди всех внесолнечных планет (0,7 массы Юпитера) и поразительно близкой к своей звезде – период ее обращения вокруг нее составляет всего 4,6 дня! Последующие длительные наблюдения позволили установить, что дополнительных планет две: одна с массой вдвое больше Юпитера обращается по очень вытянутой орбите с периодом 241 день, а третья, в четыре раза массивнее Юпитера, расположена еще дальше – она движется вокруг звезды по резко эллиптической орбите с периодом 3,5 года.
Дополнительная важность этого открытия состоит в том, что впервые в одной и той же системе обнаружены планеты двух типов – вращающиеся по практически круговой орбите, но крайне близко к своей звезде, и обращающиеся вокруг звезды по резко вытянутым орбитам, но далеко. До сих пор около каждой звезды обнаруживалась лишь планета одного или, наоборот, другого типа. Оказывается, могут возникать планетные системы, содержащие оба типа планет одновременно. Означает ли это, что и около других, уже обследованных звезд есть такие же системы? Вряд ли. Обследование проводилось очень тщательно, и никакие намеки на дополнительные «покачивания» у других звезд не были обнаружены. Но это не исключает возможности обнаружения таких «смешанных» систем в будущем около других звезд. Если бы в руках исследователей уже была законченная теория образования планетных систем, можно было бы сказать, являются ли такие «смешанные» планетные семьи исключением или правилом. Но такой теории пока нет – как раз поиск и изучение внесолнечных планет должен и может дать материал для ее построения.
В настоящее время такой поиск расширен уже на тысячу солнцеподобных звезд. Вводимые в ближайшее время в строй новые приборы для обнаружения и измерения «покачиваний» (интерферометры) будут обладать такой чувствительностью, что смогут обнаруживать планеты с массой Сатурна или Нептуна. В более отдаленном будущем (между 2006 и 2008 годами) должны быть выведены на орбиту (то есть за пределы помех земной атмосферы) «космические интерферометры», позволяющие обнаруживать даже планеты с массой в пять масс Земли. А на 2010 год запланирован запуск космического исследовательского корабля с приборами, которые смогут напрямую детектировать планеты величиной с Юпитер и Землю. (На нынешний день единственное прямое наблюдение юпитероподобной планеты удалось произвести благодаря ее прохождению – в виде темной точки – перед диском своей звезды; это, кстати, подтверждает, что все планеты, обнаруженные косвенным путем, по «покачиваниям», столь же реальны.) Люди XXI века еще увидят небо в планетах.
P.S. В конце марта нынешнего года Марси и его коллегам Батлеру и Фогту удалось наконец обнаружить давно ожидавшиеся внесолнечные планеты размером и массой с наш Сатурн, что в три-четыре раза меньше Юпитера. Сообщение об этом опубликовало американское Управление космических исследований.
Обнаружение двух новых внесолнечных планет стало возможным благодаря непрерывному усовершенствованию методов регистрации небольших «покачиваний» звезд относительно их прямолинейной траектории, «покачиваний», вызванных гравитационным притяжением планет-спутников. Чем меньше такая планета, тем меньше, разумеется, вызванные ею покачивания. Нынешнее открытие было сделано на основании поистине «микроскопических» отклонений звезды от ее движения – около двенадцати метров в секунду! Это при том, что за эту же секунду звезда пролетает по своему пути несколько километров! Такую высокую точность позволил получить сверхмощный, самый большой в мире телескоп обсерватории Кек, что на острове Мауна-Кеа на Гавайях.
Сообщение означает, что перейден принципиально важный рубеж. Открыт путь к поиску все меньших и меньших планет. И теперь не исключено, что мы еще можем стать свидетелями того, что вблизи далеких звезд будут обнаружены первые землеподобные планеты, то есть небесные тела, способные стать колыбелью жизни.
Известно, что молекулы озона (03 ) образуются при воздействии ультрафиолетового излучения на кислород (02 ). Обычно считалось, что для появления озона в количествах, поддающихся регистрации, на любой планете необходимо присутствие атмосферы, богатой кислородом.
Этой точке зрения противоречат результаты исследований, проведенных Китом Ноллом из Научного института космического телескопа в Балтиморе (штат Мэриленд, США), которые он изложил на конференции Американского астрономического союза.
Ученому удалось обнаружить озон на Ганимеде – одном из крупнейших спутников Юпитера. В спектрограмме, полученной при помощи Космического телескопа имени Хаббла, присутствовал «провал»» в спектре ультрафиолетового излучения, отражаемого поверхностью Ганимеда, что объясняется поглощением этого излучения молекулами озона.
Кислород на Ганимеде, обнаруженный в малых количествах, возникает при расщеплении молекул воды в форме льда высокоэнергетическими частицами, захваченными магнитным полем этого небесного тела.
Хотя в ледяной оболочке Ганимеда кислорода содержится очень мало, почти весь он подвергается воздействию ультрафиолета солнечного происхождения. Это контрастирует с условиями, существующими на Земле, где атмосфера экранирует большую часть газа от ультрафиолетового излучения, так что лишь незначительная его доля превращается в озон.
Идеальным случаем для ученых была бы возможность искать на удаленных планетных системах кислород в его непосредственном проявлении. Однако этот газ с трудом поддается обнаружению, поэтому приходится судить о его присутствии по наличию его производного – озона. Сам же кислород считается почти обязательным условием существования какой-либо формы жизни, по крайней мере в том виде, с каким мы знакомы на Земле.
Из доклада К. Нолла следует, что присутствие озона еще не обязательно означает наличие кислорода, так как озон может образовываться благодаря «вездесущим» во Вселенной льду и ультрафиолетовому излучению. Поиски «инопланетян» становятся еще более сложными.
Астрономы считают, что населенные разумными существами планеты, в принципе, могут находиться около достаточно старых и спокойных звезд, вроде нашего Солнца, возраст которых превышает 3 миллиарда лет, – этого должно хватать на развитие жизни от простейшей до «интеллигентной».
Чтобы ограничить поиск таких миров, астрономы мира участвуют в деле составления каталогов не слишком отдаленных от нас звезд, более или менее отвечающих подобным условиям. И вот недавно участники этого проекта Мануэль Гюдель из Астрономического института имени Пауля Шeppepa в Виллагене (Швейцария), Юрген Шмитт из Института внеземной физики имени Макса Планка в Гаршинге (Германия) и Арнольд Бенц из Федерального технологического института в Цюрихе (Швейцария) сообщили о своем весьма интересном открытии.